Сезонные и суточные биоритмы

Сезонные и суточные биоритмы в жизни растений, связанные с периодическими изменениями абиотических факторов.

В Кемеровской области, которая занимает юго-восточную часть Западной Сибири в пределах бассейна реки Томи, ярко выражена сезонная периодичность – закономерная смена времён года, обусловленная движением Земли вокруг Солнца. В связи с этим, у каждого вида в природе выработался характерный годичный цикл интенсивного роста и развития, размножения, подготовки к зиме и зимовки – сезонный биоритм. Совпадение каждого периода жизненного цикла с соответствующим временем года имеет решающее значение для существования вида.

Наиболее заметна связь всех физиологических процессов организмов с сезонным ходом температуры. Но опыты показали, что не она служит главным регулятором сезонных явлений в природе. Например, биологические процессы подготовки к зиме у растений начинаются ещё летом, когда температура высока.

Главным фактором, регуляции сезонных циклов у большинства растений и животных является изменение продолжительности световой части суток – дня. Реакция организмов на продолжительность дня получила название фотопериодизма.

Значение фотопериодизма подтверждает опыт с выращиванием берёзы в помещении. При искусственном круглосуточном освещении или продолжительности дня более 15 часов сеянцы берёзы растут непрерывно, не сбрасывая листьев. Но при освещении в течение 10 или 12 часов в сутки рост сеянцев даже летом прекращается, вскоре происходит сбрасывание листьев и наступает зимний покой, как под влиянием короткого осеннего дня.

Продолжительность дня определяет не только наступление зимнего покоя, но и другие сезонные явления у растений.

Так, имеющий большую длину день способствует образованию цветков у большинства наших дикорастущих растений. Такие растения называются длиннодневными. Из культурных к ним относятся рожь, овёс, большинство сортов пшеницы и ячменя, лён.

Однако некоторые растения, преимущественно южного происхождения, например хризантемы, георгины, для цветения нуждаются в коротком дне. Поэтому они зацветают у нас лишь в конце лета или осенью. Растения такого типа называют короткодневными.

Кроме сезонной периодичности в природе наблюдается и суточная периодичность – закономерная смена времени суток, связанная с вращением Земли вокруг своей оси. А с нею связаны суточные биоритмы – процессы жизнедеятельности организмов, связанные с определённым временем суток. Например, одни растения цветут днём, а другие – ночью.

Проследим за растениями цветущими днём. Корзинки одуванчиков при сухой погоде открываются между 5 – 6 часами, а закрываются к 14 – 15 часам. В 6 – 7 часов раскрываются корзинки ястребинки волосистой – закрываются в 15 – 16 часов. Между 6 – 7 часами раскрываются и цветки картофеля и в 14 – 15 часов закрываются. В 6 – 7 часов распускаются голубые цветки льна и к 16 – 17 часам они закрываются. Цветки белой лилии всплывают и раскрываются в 7 часов и закрываются в 17 – 18 часов. В 9 часов распускаются цветки ноготков и закрываются в 15 – 16 часов. У кислицы цветки открываются в 9 – 10 часов и закрываются в 17 – 18 часов.