Fotoperiodicidad

Fotoperiodicidad en les plantes

El fotoperiodisme o fotoperiodicidad és la reacció fisiològica dels organismes (plantes i animals) a la duració del dia o la nit.

En les plantes

Moltes angiosperma utilisen un fotoreceptor, com el fitocromo o criptocromo, per a detectar els canvis estacionals en la duració de la nit, o fotoperiodo, que reben com a senyals per a florir. En una subdivisió més àmplia, les plantes fotoperiódicas forçoses requerixen una nit lo suficientment llarga o talla abans de florir, mentres que les fotoperiódicas opcionals és més provable que florixquen baix les condicions apropiades de llum, pero al final ho faran, al marge de la duració de la nit, o del dia.

Les plantes fotoperiódicas estan classificades com de dies llarcs o de dies curts, encara que el mecanisme regulador està, en realitat, controlat per hores d'obscuritat, no per la duració del dia.

Els biòlecs moderns creuen que és la coincidència de les formes actives de fitocromo o criptocromo, creades per la llum, junt en els ritmes del rellonge circadiano lo que permet a les plantes medir la duració de la nit. Ademés de para la floració, el fotoperiodisme actua sobre el creiximent de brots o raïls durant certes estacions, o la pèrdua de fulles.

Plantes de dies llarcs

Este tipo requerix una cantitat mínima de hores de llum cada periodo de 24 hores per a induir la floració. En l'hemisferi nort es produïx típicament durant el final de la primavera i el principi de l'estiu, periodo durant el qual els dies es van allargant, fins a al voltant del 21 de juny (solstici). Despuix d'eixa data, els dies comencen a decréixer (per lo tant les nits s'allarguen) fins al 21 de decembre (solstici). Esta situació és l'inversa en l'hemisferi sur (és dir, el dia més llarc és el 21 de decembre i el més curt el 21 de juny). No obstant, en algunes parts del món, el «hivern» o «estiu» es referiria a l'estació plujosa o seca respectivament, en lloc de la temporada més freda o calenta de l'any.

Algunes de les plantes de dies llarcs forçós són:

• Dianthus caryophyllus (clavellinera)
• Hyoscyamus niger (beleño negre)
• Avena sativa (Avena)
• Lolium
• Trifolium (trébol)
• Campanula

Algunes de les plantes de dies llarcs opcional són:

• Pisum sativum (pésol)
• Hordeum vulgare (ordi)
• Lactuca sativa (lletuga)
• Triticum aestivum (blat candeal)
• Brassica rapa (nap)
• Arabidopsis thaliana (organisme modele)

Plantes de dies curts

Este tipo de plantes florix quan la duració de la nit és major. No poden florir en dies llarcs o si s'expon la planta a una llum artificial durant varis minuts en mig de la nit, requerixen un periodo ininterromput d'obscuritat ans que el desenroll floral puga començar. La llum natural nocturna, com la llum de la lluna o els rajos no tenen suficient intensitat o duració per a interrompre la floració.

En general, estes plantes de dia curt (nit llarga) florix a mida que els dies s'acurten (i les nits s'allarguen), despuix del 21 de juny en el hemisferi nort, lo que ocorre durant l'estiu i l'autumne. La duració del periodo d'obscuritat requerit per a induir la floració varia entre espècies i varietats d'una espècie.

El fotoperiodo afecta la floració quan el brot és induït a produir botons florals en lloc de fulls i brots laterals. Algunes espècies deuen travessar un periodo "juvenile" durant el qual no és possible induir la floració - el arrancamoños (Xanthium) és un eixemple d'espècie en periodo jovenil notablement curt i a la qual es pot induir a florir quan encara és prou chicoteta.

Algunes plantes de dia curt forçós són:

• Chrysanthemum
• Coffea (café)
• Poinsettia
• Fragaria × ananassa (fraula)
• Nicotiana, var. Maryland Mammouth (tabac)
• Lemna minor (llentilla d'aigua)
• Xanthium (arrancamoños)
• Dacsa - solament els cultivares tropicals

Algunes plantes de dia curt opcional són:

• Cànnabis
• Gossypium (cotó)
• Arròs
• Saccharum officinarum (canya de sucre)

Plantes de dia neutre

En este tipo de plantes, l'inici de la floració no es basa en el fotoperiodisme; florixen al marge de la duració de la nit. És possible que s'inicie en aplegar a una certa etapa de desenroll o madurea o en resposta a estímuls ambientals alternatius, com la vernalizaació (un periodo de baixa temperatura). Les carabasses (Cucumis sativus), els rosers i tomates (Solanum lycopersicum) són algunes d'estes plantes.

En els animals

La duració del dia i, per lo tant, el coneiximent de l'estació de l'any, és vital per a molts animals. Cert canvis biològics i de conducta depenen d'este coneiximent. Junt en els canvis de temperatura, la fotoperiodicitat provoca modificacions del pelage i el plomall, la migració, el començ de l'hibernación, el comportament sexual, i inclús el tamany dels òrguens genitals.

La freqüència de vora en pardals com el canari depén del fotoperiodo. En primavera, quan s'allarguen les hores de llum solar, els testículs dels mascles aumenten i secretan més andrógenos incrementant la freqüència de vora. Durant l'autumne (menys hores de llum) es produïx l'efecte invers. El fotoperiodisme no solament afecta a la freqüència, sino també al repertori de la vora, aumentant durant el periodo de més hores diürnes i disminuint a mida que estes decreixen. Estos canvis es produïxen en el núcleu del arcopallium, la regió cerebral de les aus, pràcticament homòloga a l'amígdala cerebral dels mamífers, a on residix el centre vocal. El fotoperiodisme provoca l'aument o disminució d'estes zones cerebrals.

En els mamífers la duració del dia queda registrada en el núcleu supraquiasmático que és estimulat pels cèlules de la retina sensibles a la llum les quals no estan implicades en la visió i que viagen pel conducte retinohipotalámico. Alguns mamífers són sumament estacionals, mentres que l'estacionalitat humana es deu en gran mida al bagage evolutiu.

Vore també

• cronobiologia

Llectures relacionades

• D.E. Fosket, Plant Growth & Development, A Molecular Approach. Academic Press, Sant Diego, 1994, p. 495.
• B. Thomas and D. Vince-Prue, Photoperiodism in plants (2nd ed). Academic Press, 1997.