Fotoperiod

Representação esquemática do fotoperíodo e floração em plantas curtas. Fonte: Earthragon, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Qual é o fotoperíodo?

Ele Fotoperiod É a quantidade de luz e escura em um ciclo de 24 horas. Na área do Equador - onde a latitude leva um valor zero - é constante e equitativo, com 12 horas de luz e 12 escuridão.

A resposta ao fotoperíodo é um fenômeno biológico em que os organismos modificam algumas de suas características - reprodução, crescimento, comportamento - dependendo da variação da luz, das estações e do ciclo solar.

Geralmente, o fotoperíodo é geralmente estudado em plantas. Ele procura entender como as variações no parâmetro de iluminação modificam a germinação, o metabolismo, a produção de flores, o intervalo da dormência da gema ou outra característica.

Graças à presença de pigmentos especiais, chamados fitoquromos, as plantas são capazes de detectar as mudanças ambientais que ocorrem em seu ambiente.

Segundo evidências, o desenvolvimento de plantas é afetado pelo número de horas de luz recebidas. Por exemplo, em países com estações marcadas, as árvores tendem a reduzir seu crescimento nos tempos do outono, onde o fotoperíodo fica mais curto.

O fenômeno se estende aos membros do reino animal. O fotoperíodo é capaz de afetar sua reprodução e comportamento.

O fotoperíodo foi descoberto em 1920 por Garner e Allard. Esses pesquisadores mostraram que algumas plantas modificam sua floração em resposta a mudanças na duração do dia.

Por que o fotoperíodo acontece?

À medida que nos afastamos da zona equatorial, os tempos da luz e da escuridão são modificados em resposta à inclinação do eixo da Terra em direção ao sol.

Quando avançamos do Equador para qualquer um dos pólos, as diferenças entre luz e escura são mais acentuadas -principalmente nos pólos, onde encontramos 24 horas de luz ou escuridão, dependendo da época do ano-.

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Além disso, a rotação anual da Terra ao redor do Sol causa a mudança do fotoperíodo ao longo do ano (com exceção do Equador). Dessa forma, os dias são mais longos no verão e mais curtos no inverno.

Vantagens de responder ao fotoperíodo

A capacidade de coordenar certos processos de desenvolvimento com uma época específica do ano em que há altas probabilidades de que as condições sejam mais favoráveis, confere uma série de vantagens. Isso ocorre em plantas, animais e em certos fungos.

Para os organismos, é vantajoso se reproduzir em tempos do ano em que os jovens não precisam enfrentar as condições extremas de inverno. Sem dúvida, isso aumentará a sobrevivência da prole, proporcionando uma clara vantagem adaptativa ao grupo.

Em outras palavras, o mecanismo de seleção natural favorecerá a disseminação desse fenômeno em organismos que adquiriram mecanismos que lhes permitem investigar o ambiente e responder a mudanças de fotoperíodo.

Fotoperiod em plantas

Nas plantas, a duração dos dias tem efeitos marcantes em muitas de suas funções biológicas. Em seguida, descreveremos os principais processos afetados pela duração do dia e da noite:

Florescer

Historicamente, as plantas são classificadas em plantas de longo dia, dias curtos ou neutros. Os mecanismos de plantas para medição desses estímulos são muito sofisticados.

Atualmente, foi determinado que uma proteína chamada Constans tem um papel significativo na floração, ativado para outra pequena proteína que se move por feixes vasculares e ativa um programa de desenvolvimento em um meristema reprodutivo e induzindo a produção de flores.

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Dias longos e dias curtos

As plantas de longos dias florescem mais rapidamente quando a exposição à luz dura uma série de horas. Nesse tipo de planta, a floração não ocorrerá se a duração do período escuro exceder um valor específico. Esse "valor crítico" da luz varia dependendo da espécie.

Esses tipos de plantas florescem durante a primavera ou no início do verão, onde o valor da luz atende ao requisito mínimo. A rabanete, a alface e a lírio são classificadas nessa categoria.

Por outro lado, as plantas de dia curto requerem pequenas exposições de luz. Por exemplo, algumas plantas que florescem no final do verão, no outono ou no inverno, são dias curtos. Entre eles se destacam os crisântemos, a flor ou a estrela de Natal e algumas variedades de soja.

Latência

Os estados de latência são úteis para plantas, pois lhes permite enfrentar condições ambientais desfavoráveis. Por exemplo, as plantas que vivem nas latitudes do norte usam a redução na duração do dia no outono como um aviso de frio.

Dessa forma, eles podem desenvolver um estado de latência que os ajudará.

No caso de fígado.

Combinação com outros fatores ambientais

Muitas vezes, a resposta da planta não é determinada por um único fator ambiental. Além da duração da luz, a temperatura, a radiação solar e as concentrações de nitrogênio são geralmente fatores decisivos em seu desenvolvimento.

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Por exemplo, nas plantas da espécie Hyoscyamus niger O processo de floração não ocorrerá se não atender aos requisitos do fotoperíodo e, além disso, a vernalização (quantidade mínima de frio necessária).

Fotoperiod em animais

Como vimos, a duração do dia e da noite permite que os animais sincronizem seus estágios reprodutivos com anos favoráveis ​​do ano.

Mamíferos e pássaros geralmente brincam. As informações sobre a resposta ao fotoperíodo em peixes, anfíbios e répteis são limitados.

Nos animais, o controle do fotoperíodo é principalmente hormonal. Esse fenômeno é mediado pela secreção de melatonina na glândula pineal, que é fortemente inibida pela presença de luz.

A secreção hormonal é maior em períodos de escuridão. Assim, os sinais do fotoperíodo são traduzidos para a secreção de melatonina.

Esse hormônio é responsável por ativar receptores específicos localizados no cérebro e na glândula pituitária, que regulam os ritmos da reprodução, peso corporal, hibernação e migração.

O conhecimento da resposta dos animais às mudanças no fotoperíodo tem sido útil para o ser humano. Por exemplo, no gado, vários estudos buscam entender como a produção de leite é afetada. Até agora, foi confirmado que longos dias aumentam esta produção.

Referências

1. Campbell, n. PARA. Biologia: conceitos e relacionamentos. Pearson Education.
2. Jackson, s. D. Resposta da planta ao fotoperíodo. Novo fitologista.