Урок 19. Фотоперіодизм та його адаптивне значення.
21.01.2021
Завдання:
Опрацювати матеріал за силками
- презентації та відео
https://vseosvita.ua/library/prezentacia-na-temu-fotoperiodizm-11-klas-204729.html
https://www.youtube.com/watch?v=T3b7Fu5MPlI
- посилання на підручник §18 стр. 64-67
https://pidruchnyk.com.ua/1244-biologi-11-klas-sobol.html
- Створити опорний конспект теми, дати письмові відповіді на питання тесту:
https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=7517763
Записати конспект за темою, сфотографувати та надіслати на електронну пошту anuta.halangot@gmail.com або на Viber 0666 10 30 24. З приміткою групи, вказати прізвище та ім’я.
Біоритми — циклічні коливання інтенсивності та характеру біологічних процесів, їх кількісні й якісні зміни, що відбуваються на всіх рівнях життя.
Добові обертання Землі навколо своєї осі і зміна двічі на добу освітленості, яка викликає коливання температури, вологості та інших абіотичних факторів. Добовий цикл властивий більшості фізіологічних процесів (розмноження одноклітинних, коливання температури тіла, інтенсивність метаболізму). У рослин сонячне світло визначає періодичність процесів фотосинтезу, випарування води рослинами, час розкриття і закриття квіток. У тварин біологічні ритми виражені здебільшого у чергуванні періоду активності і спокою. Залежно від типу добової активності тварин поділяють на денних (більшість) і нічних (сови, їжаки, кажани, більшість гризунів). Неактивними вдень і активними вночі є більшість тварин пустель (вдень підвищена температура і низька вологість).
У тварин знайдені нейрогуморальні центри, що координують добову ритміку фізіологічних процесів. Виділяють монофазний та поліфазний добові ритми. У процесі індивідуального розвитку багатьох тварин та людини відбувається перехід від багатофазного до однофазного ритму. Наприклад, в немовлят характерним є доволі часте чергування сну та активності протягом доби. Найважливіший для людини саме добовий ритм — чергування сну і неспання. Добові біоритми контролюються «біологічним годинником» — пристосувальним механізмом, що забезпечує здатність живих організмів орієнтуватися у часі. Вивчення біоритмів дає можливість людині виробляти найсприятливіший режим праці та відпочинку.
Біологічний годинник — узагальнена назва внутрішніх механізмів або регуляторів, здатність живих організмів орієнтуватися в часі, в основі якої лежить сувора періодичність біохімічних і фізіологічних процесів, що протікають в клітинах.
Добові коливання пероксіредоксину, навпаки, універсальні і не залежать безпосередньо від світла. Крім того, шляхом внесення мутацій, авторам вдалося відключити деякі з механізмів відомих добових ритмів і показати, що їх відключення не впливає на коливання пероксіредоксину. З іншого боку, авторам не вдалося показати, як саме ці коливання можуть впливати на поведінку живих істот.
Дослідники також запропонували гіпотезу, що пояснює зв'язок між виникненням перших універсальних біологічних годинників з активними формами кисню. На їхню думку, при виникненні кисневого фотосинтезу концентрація перекисів в клітині сильно зростала вдень і спадала вночі. Клітинам було необхідно підготуватися до денного зростанням концентрації перекисів за допомогою активації необхідних ферментів. З часом виникла система, яку нащадки фотосинтезуючих організмів застосували для регуляції вже інших періодичних процесів.
Всі ці моменти і виражається фотоперіодизм. Так, як він регулюється в живих організмів гормонами (у тварин), або фітогормонами (у рослин). Часовим параметром фотоперіодизму є фотоперіод – тривалість світлового періоду доби або штучного освітлення, яка відповідає фізіологічним потребам організму на даному етапі розвитку. Біологічне значення фотоперіодизму полягає в тому, що:
? у тварин – контролює настання шлюбного періоду, плодючість, перехід до сплячки, міграції тощо; ? у рослин – контролює цвітіння, перехід до зимового спокою, листопад, ростові процеси тощо.
Фотоперіодизм – це сукупність спадкових реакцій організмів, однак вони проявляються, як правило, лише за певного поєднання довжини світлового дня з іншими екологічними факторами.
Дослідження фотоперіодичних реакцій організмів має важливе практичне значеннчя. Змінюючи довжину світлового періоду в умовах штучного утримання свійських тварин і культурних рослин, можливо регулювати процеси їхнього росту й розвитку, підвищувати продуктивність, стимулюватии розмноження.
Адаптативний фотоперіодизм
|
активний |
пасивний |
|
Регулюючи процеси життєдіяльності залежно від змін умов довкілля, це дає змогу підвищити стійкість до несприятливих змін умов існування |
Процеси життєдіяльності організмів підпорядковуються їхнім змінам. Так, під час зниження температури повітря у холоднокровних тварин різко знижується рівень процесів обміну речовин, вони можуть переходити у стан криптобіозу. В деяких випадках це спостерігається і в теплокровних тварин у листопаді та взимку листя рослин перестає фотосинтезувати. |
Ще одним типом пристосувань є уникнення несприятливих змін умов існування (міграції та кочівлі деяких комах, риб, птахів). При цьому найвразливіші фази розвитку завершуються у сприятливі періоди, а на несприятливі періоди припадають фази спокою (наприклад, фаза лялечки у комах).
