Plantele sunt caracterizate printr-o periodicitate zilnică. manifestată în mișcarea frunzelor, deschiderea florilor, activitatea eliberării pasocului și nectarului, modificări ale vitezei și frecvenței mitozelor și așa mai departe.
Aceste ritmice endogene, diurne (circadiene) sunt caracteristice plantelor chiar și în întuneric, când nu mai sunt expuse acțiunii luminii ("ceas fiziologic"). E. Bünning (1961) consideră că plantele au o memorie temporară. Astfel, florile mai multor specii încep să se desfășoare cu puțin timp înainte de zori, ca și când ar ști "că în câteva ore soarele se va ridica. Aceasta se repetă în întuneric. În general, "plantele, ca animalele, măsoară corect timpul zilei, cel puțin durata nopții" (E. Bünning, 1961). Acum, multe trăsături ale vieții sunt asociate cu ritmul diurn, în special multe fapte acumulate în studiul periodicității zilnice a mișcării frunzelor. Pentru majoritatea proceselor studiate, durata perioadei de ritm circadian este de 22-28 ore.
Condiționarea ereditară (N. Mletzko, J. Mletzko, 1977) a ritmurilor zilnice și semnificația ei adaptivă este dovedită. Astfel, soiurile de soia cultivate în zona ecuatorială diferă în amplitudinea mai mică a ritmului diurn endogen din soiurile cultivate în afara acestei zone. Exemplul cerealelor sălbatice arată stabilitatea ritmului zilnic de înflorire, ceea ce face posibilă utilizarea acestuia ca o caracteristică taxonomică. Ritmul zilnic al înfloririi are un rol biologic important, accelerează diferențierea populațiilor, creând bariere în izolare.
Un ritm zilnic similar de specii înfloritoare (Elytrigia) întârzie procesele microevolutive ale speciilor polimorfe (E. repens), reducând diferențele morfologice datorate hibridării naturale a diferitelor specii. Experimentele cu privire la varietățile de trecere pe ritmuri endogene inegale au arătat moștenirea lor printr-un tip intermediar în F1. În același timp, ritmurile endogene ereditare pot fi reconstruite în ontogeneză. Cu toate acestea, cu apariția unor condiții tipice, ele sunt restaurate din nou, după cum se arată în experimentele privind efectul lungimii diferite a zilei asupra mișcării frunzelor de fasole. S-a dovedit că în lumina continuă, ca și în cazul lunilor de 3-4 ore ale zilei, frunzele de fasole sunt inactive. Mișcarea frunzelor a fost restaurată prin reducerea luminii și creșterea intervalului întunecat de timp. Astfel, într-o zi de 16 ore, frunzele au început să cadă în lumină și să se ridice în întuneric în a 5-a zi. La 12 ore și chiar mai scurte, frunzele nu au căzut în lumină, iar în întuneric au crescut cu un avans considerabil, ajungând la mai multe ore.
În acest experiment, mișcarea frunzelor a fost determinată de condițiile. Nu s-au stabilit în mod inerent mișcarea niktinasticheskie și capacitatea plantelor de a-și adapta metabolismul zilnic la cel obișnuit pentru tipul de lumină și alte condiții. Folosind exemplul curentului de curgere în xylemul plantelor lemnoase, sa constatat că variază în funcție de condiții. Reglementarea dinamică a bioritmilor este considerată ca fiind una dintre mecanismele adaptive universale care conduc la restructurarea vieții. De exemplu, consumul de apă în plantele de fasole la o iluminare de 24 de ore este de 2-3 ori mai mic decât în cazul plantelor care se află la o lumină de 14 ore. În condițiile de iluminare continuă, transpirația avea un caracter constant, în timp ce sub iluminare de 14 ore a crescut de la momentul aprinderii luminii până la jumătatea zilei, urmată de o cădere. În același timp, la mijlocul zilei, intensitatea transpirației a fost de 6-7 ori mai mare decât în timpul iluminării continue.
În unele ciuperci și alge, eliberarea de spori din sporangia este un proces cu o periodicitate clară zilnică, reglementată endogen. Glowingul algelor unicelulare Gonyaulaxpolyedra este asociat cu ritmurile endogene de acumulare de luciferină și luciferază pe timp de noapte. Ritmurile endogene ale diviziunii celulare au fost, de asemenea, detectate în această algă (VM Sweeney, 1969).
Ritmul diurn al funcțiilor fiziologice este unul dintre principalele și cele mai semnificative pentru plante. Aceasta este cauzată de alternanța zi și noapte, acesta este asociat cu modificări în organizarea membranelor (D. Th. Vanden, 1979) și reflectă adaptarea plantelor la rotația Pământului și Luna în jurul axei sale. În cursul evoluției, plantele s-au schimbat procesele de ore de funcționare și orele de fotoreceptori în sine, dar principiul de măsurare timp bazat pe ritmul endogen al naturii conservate. În condiții naturale, plantele "măsoară" nu lungimea zilei, ci dimensiunea nopții. Deci, niktofilnaya balustrade infloreste numai atunci când sunt depozitate în întuneric timp de cel puțin 9 ore. Evolutionary aktinoritmizma semnificație nu a constat pentru a accelera dezvoltarea și de a salva plantele de la înghețuri de toamnă, dar în „porii de dezvoltare lentă, a acumulat o masă mare de frunze și numai apoi mobilizați un aparat fotosintetic dezvoltat pentru a reproduce descendenții.
Pentru a clarifica semnificația ritmurilor circadiene, este interesant să se elucideze relația lor cu reacția fotoperiodică. Există o serie de dovezi de perturbare a ritmurilor circadiene atunci când perioada de noapte a fost întreruptă artificial de un fulger de lumină (într-un minut). În cazul plantelor de lungă durată, chiar și într-o zi scurtă, se stabilește; înflorire. Întreruperea fazei luminoase prin "intervalul întunecat" nu dă niciun efect, având în vedere că lungimea nopții este decisivă. Timpul fotoperiodic contează cu participarea ceasurilor fiziologice, unde începutul iluminării sau întunecării acționează ca un senzor de timp pentru sincronizarea fazelor. Punctul culminant al fazei fotofile în plantele de zi scurtă și lungă este diferit.
Ritmurile circadiane din plante au, fără îndoială, o valoare adaptivă: amplitudinea oscilației lor extinde norma reacției organismului în ontogeneză. Ele joacă un rol important în ciclurile sezoniere.
Distribuiți un link cu prietenii
Trimiteți-le prietenilor: