ФОТОПЕРИОДИЗМ
(от
фото... и период), реакция организмов на суточный ритм лучистой
энергии, т. е. на соотношение светлого и тёмного периодов суток. Ф. присущ
растениям и животным и проявляется в разнообразных процессах жизнедеятельности
.
Ф. у растений - способность
перехода от развития и роста вегетативных органов растений к формированию
репродуктивных, к зацветанию под влиянием фотоперибдов. Термин "Ф." предложили
в 1920 амер. учёные У. Гарнер и Г. Аллард, открывшие это явление.
По характеру фотопериодич. реакции
зацветания растения делятся на: нейтральные, не обладающие фотопериодич.
чувствительностью и зацветающие почти одновременно при любой длине дня
(конские бобы, гречиха); короткодневные, развитие к-рых замедляется при
длине дня более 10-12 ч (просо, кукуруза, перилла и др.); длиннодневные,
развитие к-рых идёт наиболее интенсивно при 24-часовом освещении и замедляется
при укорочении дня (пшеница, салат, горчица и др.); промежуточные (стенофотопе-риодические),
зацветающие при средней длине дня (напр., тропич. растения Mi-cania scandens,
Tephrosia Candida) и не зацветающие ни на коротком (менее 10 ч), ни
на длинном (более 16 ч) дне; крайнедневные (амфифотопериодиче-ские), зацветающие
как на коротком (менее 10 ч), так и на длинном (более 16 ч) дне
(Madia elegans, Setaria verticilla-ta); коротко-длиннодневные (напр., Scabiosa
succisa), быстро зацветающие при выращивании их вначале на коротком, а
затем на длинном дне; длинно - короткодневные (напр., Cestrum nosturnum),
быстро зацветающие при выращивании их на длинном дне, а затем на коротком.
Принадлежность растений к той или иной группе зависит от их географич.
происхождения и распространения: растения короткого дня произрастают в
тропич. и субтропич. областях, растения длинного дня - гл. обр. в умеренных
и сев. широтах. Это указывает на приспособительный характер фотопериодич.
реакции не только к длине дня как экологич. фактору, но и ко всему комплексу
внешних условий. Ф.- своеобразные часы, синхронизирующие ритм онтогенеза
с сезонным ритмом. Напр., растения короткого дня приспособились к жизни
в условиях жаркого и сухого лета субтропиков или, наоборот, к условиям
периодических проливных дождей и при более длинном дне в эти сезоны не
цветут и не плодоносят.
Восприятие фотопериодич.
условий осуществляется рядом пигментных систем (напр., фитохромом) листьев,
в к-рых при изменении обмена веществ образуются фитогормоны и меняется
баланс между стимуляторами и ингибиторами цветения. При передвижении продуктов
фотосинтеза в верхушки стеблей и стеблевые почки создаётся возможность
образования цветочных зачатков. Т. о., Ф. процесса зацветания разграничивается
на листовую и стеблевую фазы. Природу процессов, лежащих в основе явлений
Ф. зацветания,
по-видимому, надо искать в соотношениях трофических и гормональных факторов,
т. е. по взаимосвязи процессов фотосинтеза и дыхания с последующими специфич.
процессами, происходящими на свету или в темноте, ведущими к биосинтезу
конечных продуктов, обусловливающих репродуктивное развитие. Ф., влияя
на ростовые процессы, на скорость развития, на соотношение этих процессов,
влияет тем самым на морфогенез (образование клубней, луковиц, корнеплодов,
на форму стеблей и листьев и т. д.), на физиологич. особенности - устойчивость
к морозу и засухе, к заболеваниям, состояние покоя у растений. Регуляция
процессов роста и развития с помощью Ф. используется в практике селекции
и семеноводства, овощеводства и цветоводства.
Лит.: Самыгин Г. А.,
Фотопериодизм растений, "Тр. Ин-та физиологии растений им. К. А. Тимирязева
АН СССР", 1946, т.З, в. 2; Клешнин А. Ф., Растение и свет, М., 1954; Мошков
Б. С., Фотопериодизм растений, Л.- М., 1961; Разумов В. И., Среда и развитие
растений, 2 изд., Л.-М., 1961; Чайлахян М. X., Факторы генеративного развития
растений, М., 1964; Аксенова Н. П., Баврина Т. В., Константинова Т. Н.,
Цветение и его фотопериодическая регуляция, М., 1973; Шульгин И. А., Растение
и солнце, Л., 1973. И. А. Шульгин.
Ф. у животных. Способность
реагировать на изменение продолжительности дня и ночи в суточном цикле
присуща мн. группам животных: насекомым, клещам, рыбам, птицам, млекопитающим
и др. Фотопериодич. реакции животных контролируют наступление и прекращение
брачного периода, плодовитость, осенние и весенние линьки, переход к зимней
спячке, чередование обоеполых и партеногенетич. поколений, миграции, развитие
(активное или с диапаузой) и др. сезонные приспособит. явления. Особенности
фотопериодич. реакций определяются наследственностью и поддаются селекции.
Физиол. и биохим. основы Ф. во многом неясны. Предполагают, что они осуществляются
путём сложной цепи нервнорефлекторных и гормональных реакций. Почти несомненно,
что Ф. связан с биологическими ритмами (циркад-ными). Познание механизмов
Ф. позволит прогнозировать фенологию, динамику численности насекомых
в природе, разводить полезных насекомых-энтомофагов, управлять развитием
животных при их пром. разведении (искусств, продление дня в осенне-зимний
период, стимулирующее яйцекладку у птиц, используется в птицеводстве).
Лит.: Данилевский
А. С., Фотопериодизм и сезонное развитие насекомых, Л., 1961; Фотопериодизм
животных и растений, Л., 1976; Wо1fsоn A., Animal pho-toperiodism, "Photophysiology",
1964, v. 2.
А Б В Г Д Е Ё 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