De fotoperiode is de hoeveelheid licht en donker in een cyclus van 24 uur. In het gebied van de evenaar - waar de breedtegraad de waarde nul aanneemt - is het constant en rechtvaardig, met 12 uur licht en 12 uur duisternis.
De reactie op de fotoperiode is een biologisch fenomeen waarbij organismen sommige van hun kenmerken - reproductie, groei, gedrag - wijzigen afhankelijk van de variatie van licht, de seizoenen en de zonnecyclus..
Over het algemeen wordt de fotoperiode meestal bestudeerd in planten. Het probeert te begrijpen hoe variaties in de verlichtingsparameter de kieming, het metabolisme, de bloemproductie, het interval van de kiemrust van de knoppen of een ander kenmerk beïnvloeden..
Dankzij de aanwezigheid van speciale pigmenten, fytochromen genaamd, kunnen planten omgevingsveranderingen detecteren die in hun omgeving optreden.
Volgens het bewijs wordt de ontwikkeling van de planten beïnvloed door het aantal ontvangen uren. In landen met gemarkeerde seizoenen hebben bomen bijvoorbeeld de neiging hun groei te verminderen in de herfstseizoenen, waar de fotoperiode korter wordt..
Het fenomeen strekt zich uit tot de leden van het dierenrijk. De fotoperiode kan de reproductie en het gedrag beïnvloeden.
De fotoperiode werd in 1920 ontdekt door Garner en Allard. Deze onderzoekers toonden aan dat sommige planten hun bloei aanpassen als reactie op veranderingen in de lengte van de dag.
Artikel index
Als we ons uit dit gebied verwijderen, veranderen de tijden van licht en donker als reactie op de kanteling van de aardas naar de zon toe..
Wanneer we van de evenaar naar een van de polen gaan, zijn de verschillen tussen licht en donker duidelijker - vooral aan de polen, waar we 24 uur licht of duisternis vinden, afhankelijk van de tijd van het jaar..
Bovendien zorgt de jaarlijkse rotatie van de aarde om de zon ervoor dat de fotoperiode het hele jaar door verandert (met uitzondering van de evenaar). Zo zijn de dagen langer in de zomer en korter in de winter..
Het vermogen om bepaalde ontwikkelingsprocessen te coördineren met een bepaalde tijd van het jaar waarin de kans groot is dat de omstandigheden gunstiger zullen zijn, biedt een aantal voordelen. Dit komt voor bij planten, dieren en zelfs bij bepaalde schimmels.
Voor de organismen is het voordelig om zich voort te planten in periodes van het jaar waarin de juvenielen niet de extreme omstandigheden van een winter onder ogen hoeven te zien. Dit zal ongetwijfeld de overleving van het nageslacht vergroten, wat de groep een duidelijk aanpassingsvoordeel oplevert..
Met andere woorden, het mechanisme van natuurlijke selectie zal de verspreiding van dit fenomeen bevorderen in organismen die mechanismen hebben verworven waarmee ze de omgeving kunnen onderzoeken en kunnen reageren op veranderingen in de fotoperiode..
Bij planten heeft de lengte van dagen duidelijke effecten op veel van hun biologische functies. Hieronder beschrijven we de belangrijkste processen die worden beïnvloed door de lengte van dag en nacht:
Historisch gezien zijn planten ingedeeld in lange-dag-, korte-dag- of neutrale planten. De mechanismen van planten voor het meten van deze stimuli zijn zeer geavanceerd.
Momenteel is vastgesteld dat een eiwit genaamd CONSTANS een belangrijke rol speelt bij de bloei, geactiveerd wordt tot een ander klein eiwit dat door de vaatbundels beweegt en een ontwikkelingsprogramma activeert in een reproductief meristeem en bloemproductie induceert..
Langedagplanten bloeien alleen sneller als ze een aantal uren aan licht worden blootgesteld. Bij dit soort planten zal de bloei niet plaatsvinden als de duur van de donkerperiode met een bepaalde waarde wordt overschreden. Deze "kritische waarde" van licht varieert afhankelijk van de soort.
Deze plantensoorten bloeien in het voorjaar of begin van de zomer, waar de lichtwaarde aan de minimale eis voldoet. In deze categorie vallen radijs, sla en lelie.
Daarentegen hebben kortedagplanten een lagere lichtblootstelling nodig. Sommige planten die bloeien in de nazomer, herfst of winter hebben bijvoorbeeld korte dagen. Daaronder vallen chrysanten, de bloem of kerstster en sommige soorten soja op..
Latentietoestanden zijn nuttig voor planten, omdat ze hierdoor kunnen omgaan met ongunstige omgevingsomstandigheden. Planten die op noordelijke breedtegraden leven, gebruiken bijvoorbeeld de verkorting van de lengte van de dag in de herfst als waarschuwing voor de kou..
Op deze manier kunnen ze een slapende toestand ontwikkelen die hen zal helpen de komende vriestemperaturen het hoofd te bieden..
In het geval van levermossen kunnen ze overleven in de woestijn omdat ze lange dagen gebruiken als signaal om in droge perioden in rust te gaan..
Vaak wordt de reactie van de plant niet bepaald door één enkele omgevingsfactor. Naast de lichtduur zijn temperatuur, zonnestraling en stikstofconcentraties vaak doorslaggevende factoren bij de ontwikkeling..
Bijvoorbeeld in planten van de soort Hyoscyamus niger Het bloeiproces zal niet plaatsvinden als het niet voldoet aan de vereisten van de fotoperiode, en ook van vernalisatie (minimale hoeveelheid koude vereist).
Zoals we zagen, stelt de lengte van dag en nacht dieren in staat om hun voortplantingsstadia te synchroniseren met gunstige tijden van het jaar..
Zoogdieren en vogels planten zich gewoonlijk voort in de lente, als reactie op de verlenging van de dagen, en insecten worden meestal larven in de herfst, wanneer de dagen korter worden. Informatie over de respons op fotoperiode bij vissen, amfibieën en reptielen is beperkt.
Bij dieren is de fotoperiode controle meestal hormonaal. Dit fenomeen wordt gemedieerd door de afscheiding van melatonine in de pijnappelklier, die sterk wordt geremd door de aanwezigheid van licht..
De hormonale afscheiding is groter in perioden van duisternis. Zo worden de fotoperiode signalen omgezet in de afscheiding van melatonine.
Dit hormoon is verantwoordelijk voor het activeren van specifieke receptoren in de hersenen en in de hypofyse die het ritme van voortplanting, lichaamsgewicht, winterslaap en migratie regelen..
Kennis van de reactie van dieren op veranderingen in de fotoperiode is nuttig geweest voor de mens. Bij vee proberen verschillende onderzoeken bijvoorbeeld te begrijpen hoe de melkproductie wordt beïnvloed. Tot dusver is bevestigd dat lange dagen de productie verhogen.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.