Fotoperíodo: em plantas e animais

O fotoperíodo é a quantidade de luz e escuridão em um ciclo de 24 horas. Na área do Equador – onde a latitude assume valor zero – é constante e equitativa, com 12 horas de luz e 12 horas de escuridão.

A resposta ao fotoperíodo é um fenômeno biológico no qual os organismos modificam algumas de suas características – reprodução, crescimento, comportamento – dependendo da variação da luz, das estações e do ciclo solar.

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O fotoperíodo afeta a germinação das sementes.Fonte: pixabay.com

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

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

Segundo as evidências, o desenvolvimento das plantas é afetado pelo número de horas recebidas. Por exemplo, em países com estações marcadas, as árvores tendem a reduzir seu crescimento nas estações 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 ocorre?

À medida que nos afastamos desta área, os tempos de luz e escuridão mudam em resposta à inclinação do eixo da Terra em direção ao sol.

Quando passamos do equador para qualquer um dos pólos, as diferenças entre claro e escuro são mais acentuadas – particularmente nos pólos, onde encontramos 24 horas de luz ou escuridão, dependendo da época do ano.

Além disso, a rotação anual da terra ao redor do sol faz com que o fotoperíodo mude ao longo do ano (com exceção do equador). Dessa forma, os dias são mais longos no verão e mais curtos no inverno.

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Vantagens de responder ao fotoperíodo

A capacidade de coordenar certos processos de desenvolvimento com uma época específica do ano em que existe uma alta probabilidade de que as condições sejam mais favoráveis ​​confere uma série de vantagens. Isso ocorre em plantas , animais e até em certos fungos .

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

Em outras palavras, o mecanismo de seleção natural favorecerá a difusão desse fenômeno em organismos que adquiriram mecanismos que lhes permitem sondar o ambiente e responder a alterações no fotoperíodo.

Fotoperíodo em plantas

Nas plantas, a duração de dias tem marcado efeitos em muitas de suas funções biológicas. A seguir, descreveremos os principais processos afetados pela duração do dia e da noite:

Bloom

Historicamente, as plantas foram classificadas em plantas de dia longo, dia curto ou neutro. Os mecanismos das plantas para medir esses estímulos são muito sofisticados.

Atualmente, foi determinado que uma proteína chamada CONSTANS tem um papel significativo na floração, ativada para outra pequena proteína que se move através dos feixes vasculares e ativa um programa de desenvolvimento em um meristema reprodutivo e induz a produção de flores.

Plantas para dias longos e dias curtos

As plantas de dia longo florescem mais rapidamente apenas quando a exposição à luz dura um certo número de horas. Neste tipo de plantas, a floração não ocorrerá se a duração do período sombrio for excedida por um valor específico. Esse “valor crítico” da luz varia de acordo com a espécie.

Esses tipos de plantas florescem durante a primavera ou início do verão, onde o valor da luz atende ao requisito mínimo. Rabanete, alface e lírio são classificados nesta categoria.

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Por outro lado, as plantas para dias curtos requerem pequenas exposições à luz. Por exemplo, algumas plantas que florescem no final do verão, no outono ou no inverno, são dias curtos. Estes incluem crisântemos, a flor ou estrela de Natal e algumas variedades de soja.

Latência

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

Dessa forma, eles podem desenvolver um estado de dormência que os ajudará a lidar com as temperaturas congelantes que estão por vir.

No caso das hepáticas, elas podem sobreviver no deserto porque usam longos dias como um sinal para entrar em dormência durante períodos áridos.

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 frequentemente fatores decisivos no desenvolvimento.

Por exemplo, o processo de floração não ocorrerá em plantas da espécie Hyoscyamus niger se não atender aos requisitos do fotoperíodo e também da vernalização (quantidade mínima de frio necessária).

Fotoperíodo em animais

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

Mamíferos e pássaros geralmente se reproduzem na primavera, em resposta ao prolongamento dos dias, e os insetos geralmente se tornam larvas no outono, quando os dias diminuem. As informações sobre a resposta ao fotoperíodo em peixes, anfíbios e répteis são limitadas.

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.

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

Esse hormônio é responsável pela ativação de receptores específicos localizados no cérebro e na hipófise que regulam os ritmos de reprodução, peso corporal, hibernação e migração.

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

Referências

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