Пояснення фототропізму

Ви поставили свою улюблену рослину на сонячне підвіконня. Незабаром ви помітите, що рослина згинається до вікна, а не росте прямо вгору. Що в світі робить ця рослина і навіщо вона це робить?

Що таке фототропізм?

Явище, яке ви спостерігаєте, називається фототропізмом. Щоб отримати підказку щодо значення цього слова, зауважте, що префікс «фото» означає «світло», а суфікс «тропізм» означає «поворот». Отже, фототропізм – це коли рослини повертаються або нахиляються до світла.

Чому рослини відчувають фототропізм?

Рослинам потрібне світло, щоб стимулювати виробництво енергії; цей процес називається фотосинтезом . Світло, що виробляється від сонця або з інших джерел, разом з водою та вуглекислим газом потрібне для виробництва цукру, який рослина використовує як енергію. Також виробляється кисень , і багато форм життя потребують його для дихання.

Фототропізм, ймовірно, є механізмом виживання, прийнятим рослинами, щоб вони могли отримати якомога більше світла. Коли листя рослини відкриті до світла, може відбуватися більше фотосинтезу, що дозволяє виробляти більше енергії.

Як перші вчені пояснили фототропізм?

Ранні думки щодо причини фототропізму серед вчених відрізнялися. Теофраст (371 р. до н. е.-287 р. до н. е.) вважав, що фототропізм викликаний видаленням рідини з освітленої сторони стебла рослини, а Френсіс Бекон (1561-1626) пізніше припустив, що фототропізм був наслідком в’янення. Роберт Шаррок (1630-1684) вважав, що рослини вигинаються у відповідь на «свіже повітря», а Джон Рей (1628-1705) вважав, що рослини схиляються до більш низьких температур ближче до вікна.

Чарльз Дарвін (1809-1882) провів перші відповідні експерименти щодо фототропізму. Він припустив, що речовина, що утворюється в кінчику, викликає викривлення рослини. Використовуючи дослідні рослини, Дарвін експериментував, покриваючи кінчики одних рослин і залишаючи непокритими інші. Рослини з покритими кінчиками не схилялися до світла. Коли він покривав нижню частину стебла рослини, але залишав кінчики відкритими для світла, ці рослини рухалися до світла.

Дарвін не знав, що таке «речовина», що утворилася в кінчику, і як воно спричинило згинання стебла рослини. Проте Ніколай Холодний і Фрітс Вент у 1926 році виявили, що коли високий рівень цієї речовини переміщується на затінену сторону стебла рослини, це стебло згинається і викривляється так, що кінчик рухається до світла. Точний хімічний склад речовини, яка була першим ідентифікованим рослинним гормоном, не був з’ясований, поки Кеннет Тіманн (1904-1977) не виділив і ідентифікував її як індол-3-оцтову кислоту або ауксин.

Як працює фототропізм?

Сучасна думка щодо механізму фототропізму така.

Світло з довжиною хвилі близько 450 нанометрів (синє/фіолетове світло) освітлює рослину. Білок, який називається фоторецептором, вловлює світло, реагує на нього та викликає відповідь. Групу білків фоторецепторів синього світла, відповідальних за фототрофізм, називають фототропінами . Неясно, як саме фототропіни сигналізують про рух ауксину, але відомо, що ауксин переміщується до темнішої, затіненої сторони стебла у відповідь на вплив світла. Ауксин стимулює вивільнення іонів водню в клітинах на затіненій стороні стебла, що призводить до зниження рН клітин. Зменшення рН активує ферменти (так звані експанзини), які змушують клітини набухати та змушують стебло згинатися до світла.

Цікаві факти про фототропізм

• Якщо у вас є рослина, яка відчуває фототропізм у вікні, спробуйте повернути рослину в протилежний бік, щоб рослина нахилялася від світла. Рослині потрібно лише близько восьми годин, щоб повернутися до світла.
• Деякі рослини ростуть далеко від світла, це явище називається негативним фототропізмом. (Насправді коріння рослин відчувають це; коріння, звичайно, не ростуть до світла. Іншим словом для того, що вони відчувають, є гравітропізм — згинання до гравітаційного тяжіння.)
• Photonasty може звучати як зображення чогось поганого, але це не так. Це схоже на фототропізм тим, що передбачає рух рослини внаслідок світлового подразника, але у фотонастії рух відбувається не до світлового подразника, а в заздалегідь визначеному напрямку. Рух визначається самою рослиною, а не світлом. Прикладом фотонастії є розкриття та закриття листя чи квіток через наявність або відсутність світла.

Світло в житті тварин і рослин

Світло в житті тварин і рослин крім естетичної і позитивно-емоційної грає і чисто практичну роль. Причому дуже величезну!

Дещо по-весняному світлих і сонячних днів – а як пожвавилася вся природа! І для нас, людей, світло грає важливу роль.

Адже не випадково сонце обожнювалося з дуже давніх часів. Люди помітили, що саме сонячні світло і тепло – запорука врожаю, двигун всіх основних процесів в природі.

Ми пам’ятаємо ще зі шкільної програми, що світло – це енергія, яка передається від джерела хвилеподібно. Те, що ми бачимо, сприймаємо своїм оком – лише частина спектра світлової хвилі. тобто ми можемо розрізнити тільки хвилі певний довжини. Інфрачервоне випромінювання нами відчувається як тепло, а ультрафіолет ми взагалі не сприймаємо нашими органами чуття. Інші живі істоти сприймають світлову хвилю по-іншому. І тепло, і видиме світло, і ультрафіолет – життєво необхідні компоненти для всього живого на Землі.

Ультрафіолетове випромінювання, наприклад, відрізняється високою активністю.

• У невеликих дозах має бактерицидну дію.
• Сприяє синтезу пігменту в організмі, (виникає загар – захисна реакція шкіри людини).
• Сприяє виробленню вітаміну D у тварин і людей.

Світло в житті тварин

Світло регулює життєві процеси практично всього живого на землі. І необхідно знати і враховувати цей вплив світла на природу. Навіщо? Щоб уміти використовувати природні особливості тварин і рослин собі на користь, природі не на шкоду.

Вже давно помічено, що для курей освітленість має мало первинне значення. Око птиці, і не тільки курки, дуже чутливий до сонячного світла і тривалості світлового дня. Регулюючи світловий день, досвечівая відсутні годинник дня, отримуємо збільшення несучості в осінньо-зимовий період.

Світло впливає на очі курки, надходить сигнал у мозок – про те, що світловий день збільшився а значить, скоро весна, і можна вивести і без зусиль вигодувати потомство, Виробляється більшу кількість статевих гормонів – і як результат – більша кількість яєць. Облудна технологія, звичайно;)

Тривалість дня досягає позначки 12 годин і в організмі одного з видів голубів починає визрівати яєчники. Цей процес якраз так «розрахований» природою, що приблизно до травня – птах готова до спаровування. Терміни навіть в межі одного виду різні, дивлячись чим харчується птах, сезонний у неї корм, або доступний круглий рік, як, наприклад, для голубів міських.

У тварин – та ж історія. Все пристосовуються під тривалість світлового дня. Зустрічаються види довгого і короткого дня. Наприклад – кози. Збільшення вироблення гонадотропного гормону, т.е.полового, починається тільки при зменшенні світлового дня, в другій половині літа. І починаючи з вересня і до листопада-грудня (рідко) коза приходить в охоту, все визріло, готова до спаровування і запліднення. А «розрахунок» природи простий, тривалість вагітності 5 місяців. Якраз до весни народжуються малюки, і для них як раз на той час з’являється молоденька травичка, яка теж поспішає на зустрічі світловому дню підрости.

Дуже цікавий досліди по впливу світла на статевий цикл корів. Навіть існує поняття, як кліматичне безпліддя. Оптимальне співвідношення 16 годин день, 8 годин – ніч. Це співвідношення в різних регіонах настає по-різному, для нашої місцевості – кінець квітня-травень. Особливо чутливі до довжини світлового дня корови в перші два місяці після отелення. У сприятливий світом період гормонивиробляються по-повній, а потім, у міру зменшення світлового дня, їх рівень поступово знижується. Так легко можна визначити терміни найкращого часу для спаровкі тварин.

Реакцією на зміну світлового режиму викликані такі періодичні процеси, як линька, у тварин, зміна пера у птахів, міграція, зимова сплячка деяких тварин. І сезонні зміни кольору шкурки у зайця-біляка не наслідком зниження температури, а саме зниження тривалості світлового дня.

Світло впливає і на зовнішній вигляд тварини і людини. Як правило, живуть на відкритій місцевості тварини мають светозащитную пігментацію, що захищає їх від зайвого опромінення.

Якщо проаналізувати вплив світла на тварин і птахів в цілому, то саме світло-основний фактор і двигун розмноження всього живого, і не тільки розмноження.

Одним словом, тваринникам доводиться враховувати момент «світло в життя тварин», це в наших же інтересах.

Світло в житті рослин

Видиме світло необхідний зеленим рослинам для утворення хлорофілу, впливає на газообмін, стимулює синтез білків, викликає поділ клітин, прискорює ростові процеси. Саме світло регулює терміни цвітіння і плодоношення.

Залежно від световоспріімчівості розрізняють три групи рослин:

• світлолюбні, оптимальне більш розвинутою рослин з цієї групи можливо тільки при хорошому освітленні, в тіні вони марніють і не формують достатню вегетативну масу. Більшість городніх культур належать саме до світлолюбна групі.

• тіньовитривалі, рослини з цієї групи можуть жити і в півтіні, але краще все-таки себе почувають на світлі. Як, наприклад, клен, може займати нижній ярус в лісі, але для нормального розвитку, повноцінного, світло все-таки необхідний в достатній кількості. У тіньовитривалих рослин не так інтенсивно проходить фотосинтез. Багато знайомих нам городні культури відносяться якраз до групи тіньовитривалих рослин. Наприклад, огірок, кабачок, салат. Ці та подібні до них культури, вимагають дозованого світла, пряме сонячне світло може викликати опіки.

• тіньолюбиві, цим рослинам для нормального розвитку наявність хорошого освітлення не обов’язково, і навіть шкідливо. На сонячному світлі вони почуваються пригнічено. До цієї групи належать всі водорості, мохи, лишайники, папороті.

Крім того, по довжині світлового дня рослина орієнтується, переходити йому в фазу цвітіння, або ще зарано. Фотоперіодичну реакція, так звана. розрізняють:

• короткого світлового дня, рослинам з цієї групи для переходу до цвітіння потрібно 12 годинний світловий день і менше (!), такі в наших широтах цвітуть навесні і восени. Як, наприклад, хризантеми.

• довгого світлового дня, їм для цвітіння необхідний 12год і більше (!) світловий день. Картопля, морква і багато інших, квітучі влітку, до них відносяться.

• нейтрального світлового дня, їм не настільки важлива тривалість світлового дня для переходу до цвітіння.

Є рослини, настільки чутливі до цієї самої довжині світлового дня, що при найменшому зсуві в ту чи іншу сторону – цвітіння не наступає. При 22.5 градусах блекота зацвіте тільки при тривалості світлового дня 10ч20 хв, якщо, наприклад, на 20 хв менше, при тій же температурі, – цвітіння не відбудеться.

Як бачимо, світло в життя рослин грає немалоажную роль. Всі ці особливості рослин в цілому, і кожного конкретного виду окремо, рослинникам необхідно враховувати і для отримання хороших урожаїв, і для складання класних квіткових композицій на своєму квітнику.

Не варто забувати, що ми всього лише частина природи і можемо, звичайно, повоздействовать на своїх підопічних досвічуванням, підгодівлею, але найкращий регулятор і найпотужніший стимулятор був і залишається сама природа. А нам необхідно жити так, щоб своїми діями не порушувати її гармонії.

(Visited 1 407 times, 1 visits today)

Новости

Белое домашнее вино Вопросом, как правильно крутить руль авто, должен быть озабочен каждый начинающий автомобилист. Именно первые уроки, которые получает автомобилист в процессе обучения являются самыми важными, определяющими

Электромонтажные работы Электрическая сеть является одной из самых главных составляющих любого жилища. Без нее сегодня трудно представить нашу жизнь, будь то в загородном доме, офисе или квартире. С другой стороны, все мы настолько

Объемные расходомеры Собрав букет нужно его хорошенько оформить. Как красиво упаковать цветы для дорого вам человека покажут специалисты. Завернуть букет в гофрированную бумагу или другой подручный материал сразу преобразит