Лекція 11 "Періодичні явища в житті рослин"

Добові ритми. Сезонна періодичність. Спокій у рослин. Фенологія, як наука про сезонні явища в житті рослин. Поняття про фенологічні спектри. Основні фенологічні фази. Феноритміка рослин. Багаторічні циклічні зміни та їх вплив на життя рослин.

Сезонні зміни в природі характеризуються ритмічністю і впливають на життя рослин, яке також стає ритмічним. Біологічні ритми — це періодичні зміни біологічних процесів та явищ, які є відповіддю на регулярні зміни дії чинників середовища. Як вам відомо, обертання Землі навколо Сонця, обертання Землі навколо своєї осі й обертання Місяця навколо Землі зумовлюють регулярні зміни на нашій планеті світлового режиму, температури, вологості тощо. Найважливіше значення для організмів мають світло й температура. Багато процесів росту (наприклад швидкість росту* і розвитку (наприклад цвітіння, листопад* залежать від світла й регулюються ним. Однак головним є не кількість світла, а тривалість світлового та темпового періодів (фотоперіод*. Періодичні зміни дії чинників середовища визначають наявність таких біологічних ритмів, як сезонні, добові тощо.

Сезонні ритми — це зміни зовнішнього вигляду, процесів росту й розвитку організмів упродовж року відповідно до чергування його сезонів. Причиною їх є обертання Землі навколо Сонця, унаслідок чого змінюються пори року, що характеризуються зміною кліматичних умов. Відповідно й у рослин проявляються інші ознаки пристосованості до змінених умов. Сезонні явища вивчає наука фенологія.

Добові ритми — це зміни стану організмів упродовж доби. Загальновідомо, що деякі рослини розкривають квітки вранці та закривають їх увечері. Але не всім відомо, що й такі процеси, як фотосинтез, випаровування води рослинами, поділ клітин тощо, теж мають правильну добову періодичність, яка зберігається за певних сезонних умов середовища. Саме ці внутрішні періодичні зміни й визначають зовнішні прояви добових ритмів, які узгоджують процеси життєдіяльності рослини зі змінами температури, вологості повітря тощо протягом доби.

Реакцію рослин на співвідношення тривалості дня і ночі називають фотоперіодизмом. Тривалість довжини світлового дня є найпостійнішим із чинників середовища, бо вона завжди незмінна в певному місці в даний день року, тоді як інші чинники (наприклад температура* можуть змінюватися в значних межах щодобово. Здатність організмів відповідати на зміну довжини світлового дня є пристосуванням до щорічних сезонних змін. Фотоперіодизм тісно пов'язаний з явищем «біологічного годинника».

Реакція рослин на ритми освітлення виражається зміною процесів їхнього росту та розвитку. За типом фотоперіодичних реакцій розрізняють такі групи рослин: 1* рослини короткого дня, яким для переходу до цвітіння потрібна тривалість світлового дня до 12 год (наприклад соя, тютюн, рис, айстри, хризантеми, просо*; 2* рослини довгого дня — рослини, які зацвітають за тривалості світлового дня не менше 12-14 год (наприклад пшениця, картопля, цукровий буряк, жито, кріп*; 3* рослини фотоперіодично нейтральні, цвітіння яких відбувається за будь-якої довжини світлового дня (наприклад кульбаба, помідор, соняшник, гречка*. Отже, світло є основним регулятором росту та розвитку рослинного організму.

ФЕНОЛОГІЯ - наука , що вивчає залежність між сезонними змінами погоди , кліматичними умовами і термінами періодичних явищ в житті рослин , грибів , бактерій і тварин , напр . , терміни квітування рослин , опадання листя , прильоту птахів , зимової сплячки .

Фенологія — наука про сезонні явища в природі. Вона реєструє та вивчає періодичні явища в живій та неживій природі, що пов'язані зі змінами сезонів. Зазвичай розрізняють чотири сезони: весну, літо, осінь і зиму. Залежно від сезону в дерев, кущів і трав змінюються зовнішній вигляд, процеси росту та розвитку.

Весну поділяють на три періоди: рання весна — поява таловин, зникнення снігу на полях, цвітіння ранньоквітучих рослин-первоцвітів, початок сокоруху; середня весна (квітуча* — триває до зацвітання черемхи; пізня весна — відцвітає бузок, починає колоситися жито, відцвітають яблуні.

Літо поділяють на три періоди. Початок літа — на луках з'являються квітучі трави (волошки, дзвоники, ромашки тощо*, у лісах зацвітає малина, у водоймах — глечики, у садах — садовий жасмин. У народному календарі червень називають різноцвіттям. Починають дозрівати суниці, з'являються літні гриби. Середина літа починається із зацвітання липи й триває звичайно до середини серпня. Дозрівають плоди вишні, чорниці, малини, смородини, аґрусу, черемхи тощо. На полях закінчується збирання озимих. Кінець літа триває від середини серпня до середини вересня, до перших заморозків. Це пора грибів, яка припадає на кінець літа й початок осені. У лісі дозрівають горіхи, починають жовтіти листки в липи й опадати листки в берези.

Осінь поділяють на два періоди. Перший період (від перших заморозків до кінця листопаду* — золота осінь, коли змінюється забарвлення листків і починається листопад. Для другого періоду (з кінця листопаду до замерзання водойм* характерний перехід від осені до зими. У цей час повністю припиняється ріст і розвиток рослин і в них настає період спокою.

Зиму поділяють на три періоди. Перший період (безсніжний* — початок зими — настає від моменту остаточного замерзання водойм до встановлення постійного снігового покриву. Другий період (справжня зима* триває до початку танення снігу на сонці. Третій період (передвесняний*триває до появи перших таловин. Узимку в рослинах уповільнюються або й практично повністю припиняються всі процеси життєдіяльності. Отже, знання сезонних явищ має велике значення для сільського господарства, екології, медицини. За допомогою фенологічних спостережень формується розуміння взаємозв'язків у природі, уявлення про мінливість і цілісність природи в цілому.

Більшість учених вважають, що ритми рослин (наприклад закривання та розкривання квіток шипшини* регулюються клітинним механізмом, який має назву «біологічний годинник». «Біологічний годинник» —це здатність організму реагувати на плин часу. В основі цієї здатності рослин орієнтуватися в часі є чітка періодичність фізичних і хімічних процесів, які відбуваються в клітинах. І що є особливо цікавим, ця періодичність процесів не залежить від температури довкілля. Отже, завдяки «біологічному годиннику» рослини можуть відповідно реагувати па зміни пір року в результаті точного вимірювання тривалості світлового дня і пристосовуватися до відповідних умов навколишнього середовища.

http://shkola.ua/ru/book/read/35/page108