Фотоперіодизм
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Фотоперіодизм

Фотоперіодизм (від фото... і період ) , реакція організмів на добовий ритм променистої енергії, тобто на співвідношення світлого і темного періодів доби. Ф. властивий рослинам і тваринам і виявляється у всіляких процесах життєдіяльності.

  Ф. в рослин – здатність переходу від розвитку і зростання вегетативних органів рослин до формування репродуктивних, до зацвітання під впливом фотоперіодів. Термін «Ф.» запропонували в 1920 амер.(американський) учені У. Гарнер і Г. Аллард, що відкрили це явище.

  По характеру фотоперіодичні реакції зацвітання рослини діляться на: нейтральні, такі, що не володіють фотоперіодичною чутливістю і що зацвітають майже одночасно при будь-якій довжині дня (кінські боби, гречка); короткодневниє, розвиток яких сповільнюється при довжині дня більше 10–12 ч (просо, кукурудза, перілла і ін.); довгоденні, розвиток яких йде найінтенсивніше при 24-годинному освітленні і сповільнюється при укороченні дня (пшениця, салат, гірчиця і ін.); проміжні (стенофотоперіодічеськие), зацвітаючі при середній довжині дня (наприклад, тропічні рослини Micania scandens, Tephrosia Candida) і не зацвітаючі ні на короткому (менше 10 ч ), ні на довгому (більше 16 ч ) дні; крайнедневниє (амфіфотоперіодічеськие), що зацвітають як на короткому (менше 10 ч ) , так і на довгому (більше 16 ч ) дні (Madia elegans, Setaria verticillata); коротко-довгоденні (наприклад, Scabiosa succisa), швидко зацвітаючі при вирощуванні їх спочатку на короткому, а потім на довгому дні; длінно-короткодневниє (наприклад, Cestrum nosturnum), що швидко зацвітають при вирощуванні їх на довгому дні, а потім на короткому. Приналежність рослин до тієї або іншої групи залежить від їх географічного походження і поширення: рослини короткого дня виростають в тропічних і субтропічних областях, рослини довгого дня – головним чином в помірних і сівши.(північний) широтах. Це вказує на пристосовний характер фотоперіодичної реакції не лише до довжини дня як екологічного чинника, але і до всього комплексу зовнішніх умов. Ф. – своєрідний годинник, що синхронізує ритм онтогенезу з сезонним ритмом. Наприклад, рослини короткого дня пристосувалися до життя в умовах печені і сухого літа субтропіків або, навпаки, до умов періодичних проливних дощів і при довшому дні в ці сезони не квітнуть і не плодоносять.

  Сприйняття фотоперіодичних умов здійснюється рядом пігментних систем (наприклад, фітохромом ) листя, в якому при зміні обміну речовин утворюються фітогормони і міняється баланс між стимуляторами і інгібіторами цвітіння. При пересуванні продуктів фотосинтезу у верхівок стебел і стеблові нирки створюється можливість утворення квіткових зачатків. Т. о., Ф. процесу зацвітання розмежовується на листову і стеблову фази. Природу процесів, лежачих в основі явищ Ф. зацвітання, мабуть, треба шукати в співвідношеннях трофічних і гормональних чинників, тобто по взаємозв'язку процесів фотосинтезу і дихання з подальшими специфічними процесами, що відбуваються на світлу або в темноті, ведучими до біосинтезу кінцевих продуктів, що обумовлюють репродуктивний розвиток. Ф., впливаючи на ростові процеси, на швидкість розвитку, на співвідношення цих процесів, впливає тим самим на морфогенез (утворення бульб, цибулин, коренеплодів, на форму стебел і листя і т.д.), на фізіологічні особливості – стійкість до морозу і засухи, до захворювань, стан спокою в рослин. Регуляція процесів зростання і розвитку за допомогою Ф. використовується в практиці селекції і насінництва, овочівництва і квітникарства.

  Літ.: Самигин Р. А., Фотоперіодизм рослин, «Тр. інституту фізіології рослин ним. К. А. Тімірязева АН(Академія наук) СРСР», 1946, т.3, ст 2; Клешнін А. Ф., Рослина і світло, М., 1954; Мохів Ст С., Фотоперіодизм рослин, Л. – М., 1961; Розумів Ст І., Середовище і розвиток рослин, 2 видавництва, Л. – М., 1961; Чайлахян М. Х., Чинники генеративного розвитку рослин, М., 1964; Аксенова Н. П., Бавріна Т. Ст, Константінова Т. Н., Цвітіння і його фотоперіодична регуляція, М., 1973; Шульгин І. А., Рослина і сонце, Л., 1973.

  І. А. Шульгин.

  Ф. у тварин. Здатність реагувати на зміну тривалості дня і ночі в добовому циклі властива багатьом групам тварин: комахам, кліщам, рибам, птицям, ссавцем і ін. Фотоперіодичні реакції тварин контролюють настання і припинення шлюбного періоду, плодючість, осінні і весняні ліньки, перехід до зимівлі чергування обох статей і партеногенетичних поколінь, міграції, розвиток (активне або з діапаузою) і ін. сезонні пристосовні явища. Особливості фотоперіодичних реакцій визначаються спадковістю і піддаються селекції. Фізіологічні і біохімічні основи Ф. багато в чому неясні. Передбачають, що вони здійснюються шляхом складного ланцюга нервнорефлекторних і гормональних реакцій. Майже поза сумнівом, що Ф. пов'язаний з біологічними ритмами (циркаднимі). Пізнання механізмів Ф. дозволить прогнозувати фенологію, динаміку чисельності комах в природі, розводити корисних насекомих-ентомофагов, управляти розвитком тварин при їх промисловому розведенні (штучне продовження дня в осінньо-зимовий період, стимулююче яйцекладку у птиць, використовується в птахівництві).

  Літ.: Данільовський А. С., Фотоперіодизм і сезонний розвиток комах, Л., 1961; Фотоперіодизм тварин і рослин, Л., 1976; Wolfson A., Animal photoperiodism, «Photophysiology», 1964, v. 2.