Top.Mail.Ru
Яндекс.Метрика

Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм

         Содержание

     Животные и природные сезоны

     Сезонные часы

     Световые часы

     Фотопериодизм

     Длительность светового дня и организмы

 

     Как строго соблюдается распорядок процессов в живой природе! Из года в год постоянны сроки зацветания различных растений. Одни из них цветут в начале, а другие в конце лета или осенью.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

Животные и природные сезоны

     Молодняк у всех животных обычно появляется весной, в период, предшествующий развитию растений, или же летом. А что происходит к осени?

     Растения и животные подготавливаются к зиме. У растений образуются клубни, корневища, в которых откладываются запасные вещества. За их счет они перезимуют и следующей весной приступят к развитию.

     Звери обрастают зимним мехом, птицы — зимним пером, те и другие жиреют. Многие насекомые, клещи прекращают питание, размножение и впадают в состояние зимнего покоя, которое длится с осени до весны.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

     Некоторые теплокровные, например суслики, уходят в свои норки и спят целую зиму. Летучие мыши, повиснув вниз головой, засыпают на зиму в пещерах и в дуплах деревьев. А как ведут себя осенью птицы?

     Многие, накопив жир, улетают в теплые страны. Организмы как бы предчувствуют наступление зимы и готовятся к ней задолго до наступления холодов. Какие же внешние условия заводят сезонные часы жизни?

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

Сезонные часы

     В северных и умеренных широтах в течение года резко изменяется температура. Но можно ли ее изменением объяснить, скажем, зацветание табака определенного сорта в данной местности только в сентябре, независимо от того, был ли он посеян в апреле или в августе?

     Ведь так происходит из года в год, независимо от того, был ли сентябрь теплым или холодным. Следовательно, не в температуре дело.

     Строгую приуроченность явлений жизнедеятельности к определенным месяцам нельзя объяснить и изменением влажности. Известно, что в разные годы выпадают различные количества осадков.

     Разгадка тайны сезонности жизнедеятельности пришла после того, как стали изучать ее зависимость от длительности светового дня.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

Световые часы

     Изменение процессов жизнедеятельности под влиянием длительности дня было названо фотопериодизмом. Среди внешних условий из года в год постоянны изменения длительности дня.

     Лету предшествует нарастание, а зиме — убывание длительности дня. Длительность дня и предсказывает предстоящее летнее потепление или зимнее похолодание, она и заводит сезонные часы жизнедеятельности.

     В северных и умеренных широтах растения и животные в большинстве являются длиннодневными, так как их размножению благоприятствует длительный световой день.

     К ним относится большинство сортов ячменя, овса, пшеницы, ржи, льна, салата, почти все хищные звери, лошади, свиньи, все птицы, а также многие моллюски, насекомые, иглокожие, черви, рыбы и земноводные животные.

     В Московской области, например, длиннодневные растения зацветают в мае — июне. А вот на севере, в холодной Мурманской области, где летний день длинней, мак зацветает значительно раньше после посева, чем на юге, в теплом Краснодарском крае, где день короткий.

     Судя по этому, можно сказать, что мак является длиннодневным растением. К короткодневным растениям относится большинство сортов кукурузы, проса, конопли, хризантемы, георгины, а среди животных — большинство пород овец и коз.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

     Интересные опыты можно проделать в зимнее время с дикими птицами — воробьями, голубями, скворцами и другими. Для того чтобы они размножались зимой, можно применить разные способы искусственного освещения.

     Наиболее простой состоит в удлинении короткого зимнего дня несколькими часами непрерывного дополнительного освещения. Можно давать не постоянный, а прерывистый свет.

     Например, в течение нескольких вечерних часов включать на 5 минут каждый час лампочку. Можно сделать еще проще — включать свет только ночью, от 3 минут до часу.

     Под влиянием дополнительного освещения у воробьев чернеет клюв, певчие птицы будут петь, у селезня разовьется летнее оперение, он станет линять. У некоторых птиц появится стремление к отлету, у других — строить гнезда.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

Фотопериодизм

     Можно ли использовать влияние фотопериодических условий на размножение растений и животных в практических целях? Да, с каждым годом это явление используется все шире.

     Чтобы короткодневные растения вызревали в умеренных широтах, надо их рассаду выращивать в ящиках при коротком световом дне.

     В Индии так поступают с рисом, в умеренных широтах — в овощеводстве и декоративном цветоводстве: при выращивании томатов, баклажанов, огурцов, хризантем, астр.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

Для длиннодневных растений зимой создают длительный световой день.

     Используя дополнительное освещение, можно увеличить яйценоскость различных птиц; у кур и индеек яйценоскость повышается на 30 – 40 %, а у уток и гусей она возрастает в 2 — 3 раза.

     Однако не у всех птиц искусственно удлиненный световой день вызывает повышение яйценоскости. Например, у дикого серого гуся в этих условиях лишь сдвигается начало яйцекладки с апреля на март, то есть она происходит на один месяц раньше.

Много опытов выполнено на пушных зверях.

     Изменяя условия освещения, возможно получить вместо одного два поколения в год енотов и серебристо-черных лисиц.

Видео: Лиса — чернобурая лисица

     У соболей и куниц можно таким путем на несколько месяцев ускорить время появления потомства. Удивительной чертой фотопериодических реакций является то, что они проявляются при очень малых освещенностях.

     Света от одной слабой электрической лампочки достаточно, чтобы повысить яйценоскость птиц зимой или вызвать преждевременное зацветание растений.

     Больше того, оказалось, что лунный свет не только улучшает настроение поэтов и влюбленных. В полнолуние при безоблачной погоде на 2 — 3 дня ускоряется развитие пшеницы, ячменя и на такой же срок задерживается зацветание кукурузы, проса, сои, то есть короткодневных растений.

     Некоторые раскрывающиеся ночью цветы наклоняются в сторону Луны. В полнолуние лепестки клевера смыкаются не так полно, как в темную ночь, а в реках в это время всплывают маленькие планктонные водоросли.

     Вероятно, что и на лунном свете возможен фотосинтез, то есть поглощение углекислого газа и построение сложных веществ растительного тела.

     Прямой лунный свет влияет и на размножение животных. Морские черви раз в год, на третий квартал Луны, в октябре или ноябре всплывают на поверхность моря. Самки мечут светящуюся икру. Это привлекает самцов. Жители тропических островов в такие ночи вылавливают тонны червей, употребляемых ими в пищу.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

     Лунный свет влияет на размножение морских ежей в Красном море, на насекомых и буйволов, живущих в Индии. В Северном море при луне вылавливают наибольшее количество сельдей. Предполагается, что лунный свет влияет и на размножение зверей и птиц, обитающих за Полярным кругом.

     Приведенные данные свидетельствуют о высокой чувствительности организмов к свету. Длительный световой день будет влиять даже в пасмурную погоду, при слабой освещенности.

Длительность светового дня и организмы

     Что же происходит с растениями и животными, если они содержатся на коротком световом дне? Растения образуют клубни, корни, корневища — естественные склады запасных питательных веществ.

     На насекомых, птицах и зверях показано, что при этом они быстрее прибавляют в весе, жиреют, хотя и не съедают больше корма. Это обстоятельство начинают использовать свиноводы при откорме свиней летом.

     Для этого надо зашторивать окна в дневное время, в перерыве между кормлениями, а на ночь не включать свет. Опытами, проведенными в научно-исследовательском институте животноводства, доказано, что у коров, содержащихся на коротком дне, повышается количество жира и белка в молоке.

     Короткий световой день благоприятствует росту шерсти и меха. Например, у овец, содержащихся в течение всего года при 8-часовом дне, вырастает на 15 – 40 % больше шерсти, чем у овец, находящихся при обыкновенных условиях.

     У норок, хорьков, хорьков, серебристо-черных лисиц на один — два месяца ускоряется созревание зимнего меха. Короткий день благоприятствует линьке кур. Так возможно укоротить срок линьки на месяц и на такой же срок увеличить период яйценоскости.

     Интересно отметить, что все это достигается при том же самом кормлении. Следовательно, длительность светового дня влияет на направление процессов обмена веществ. Как же это достигается?

     Оказывается, что свет через глаза действует на мозг и крошечную, величиной с горошину, железу, которая находится у основания мозга. Это железа, называемая гипофизом, вырабатывает много различных веществ, которые, попадая в кровь, влияют уже на весь организм.

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

     Например, от работы этой железы зависит рост и развитие животного, образование молока, размножение и другие процессы. При длительном дне гипофиз вырабатывает больше одних, а при коротком дне больше других веществ (мелатонин).  

     От этого зависит направление процессов обмена веществ у животных. Но как же длительность дня влияет на растения, у которых нет ни глаз, ни нервной системы, ни желез внутренней секреции?

     Здесь действие света воспринимается листьями. В них образуются вещества, необходимые для зацветания. Затем эти вещества поступают в стеблевые почки, в которых закладываются и формируются зачатки цветов.

     Следовательно, в теле растений, так же как и в теле животных, образуются гормоны, которые управляют их жизнедеятельностью.

Длительность светового дня и организмы

    Вернемся к началу. Задумаемся над тем: когда и для чего понадобилось живым организмам подчиняться длительности светового дня?

     Пока на земном шаре был теплый влажный климат, организмам не грозила опасность погибнуть от зимних холодов или иссушающей жары. Но вот в новой, кайнозойской эре резко изменился климат.

     В связи с изменением формы континентов и океанов, образованием горных хребтов развивалось материковое оледенение и сужался тропический пояс. Возникали большие области умеренного и холодного климата. Как же пережить холодную зиму или время иссушающей жары?

Сезонные часы жизни - световые часы или фотопериодизм
Сезонные часы жизни — световые часы или фотопериодизм

     Одни организмы впадают в состояние покоя, другие временно покидают места летнего обитания, а третьи подготавливаются к проведению зимы в деятельном состоянии.

     Оказалось, что самым надежным предвестником наступающих изменений является длительность светового дня. В течение миллионов лет естественный отбор создал одно из самых замечательных приспособлений организмов к изменяющимся условиям среды — фотопериодизм.

     Изучив это природное явление, человек стал управлять многими сторонами жизни растений и животных. Длительность светового дня надо широко использовать во всех отраслях сельского хозяйства.

Видео: Пион распускается

Биологические часы в природе и механизм биологических часов

Цветы живые часы

Оса в саду

Тасманийский волк и хронология событий человека и тасманийского сумчатого волка

Часы Масляный насос Jacob & Co.

 

You May Also Like