Fototropismo y el
des-
cubrimiento de lasCapítulo 38. Regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas
Fotoperiodicidad
Las plantas son capaces de acomodarse a los cambios estacionales en virtud de su capacidad de anticipar el calendario anual de los acontecimientos: la primera helada, las lluvias de primavera, los largos períodos de sequía, los largos períodos de crecimiento, y hasta la época en que florecen las plantas vecinas de la misma especie §. Para muchas plantas, todas estas determinaciones se hacen de la misma manera: "midiendo" los períodos relativos de luz y oscuridad. Este fenómeno se conoce como fotoperiodicidad §.
Algunas plantas, conocidas como plantas de días largos, florecerán sólo cuando los períodos de luz excedan una longitud crítica. Otras plantas, las de días cortos, florecerán sólo cuando los períodos de oscuridad sean mayores que cierto tiempo crítico. Las plantas neutras dan flores independientemente del fotoperíodo. Los experimentos han mostrado que el período de oscuridad, y no el período de luz, es el factor crítico.
La longitud relativa del día y de la noche determinan cuándo florecerán muchas plantas..
Las dos curvas de la figura anterior muestran el cambio anual de la longitud del día en dos ciudades de América del Norte, ubicadas a diferentes latitudes (recuérdese que, en el hemisferio norte, los meses de junio, julio y agosto corresponden al verano). La línea verde indica el fotoperíodo que resulta eficaz para el abrojo, que requiere menos de 16 horas de luz para florecer. En Chicago, el abrojo puede florecer al finalizar el mes de julio, cuando las plantas ya son adultas pero, en Winnipeg, las yemas florales no aparecen hasta los primeros días de agosto de modo que, habitualmente, la helada mata a las plantas antes de que maduren las semillas
Relación entre la longitud del día y el ciclo de desarrollo de muchas plantas en la zona templada del hemisferio norte.
Una planta de abrojo.
El abrojo, una planta de día corto que puede soportar toda clase de inclemencias ambientales, ha sido importante para estudios experimentales de fotoperiodicidad. Cada receptáculo espinoso es una inflorescencia con dos flores.
Experimentos de fotoperiodicidad.
Los experimentos de fotoperiodicidad mostraron que las plantas miden la longitud del período de oscuridad y no del de luz. a) Las plantas de día corto florecen sólo cuando el período de oscuridad excede cierto valor crítico. Así, el abrojo, por ejemplo, florece con 8 horas de luz y 16 horas de oscuridad. Si el período de 16 horas de oscuridad es interrumpido, aunque sea brevemente, como se muestra a la derecha, la planta no florece. b) La planta de día largo, por otra parte, que no florece con 16 horas de oscuridad, lo hace si el período de oscuridad se interrumpe. Las plantas de día largo florecen sólo cuando el período de oscuridad es menor que cierto valor crítico.
El fitocromo §, un pigmento § presente comúnmente en pequeñas cantidades en los tejidos § de las plantas, es uno de los sistemas receptores § que detectan las transiciones entre la luz y la oscuridad. El pigmento existe en dos formas, Pr y Pfr. Pr absorbe luz roja, mientras que Pfr absorbe luz roja-lejana. Pfr es la forma biológicamente activa del pigmento; entre sus muchos efectos conocidos, promueve la floración en las plantas de días largos, inhibe la floración en las plantas de días cortos, promueve la germinación § en las semillas § pequeñas de plantas como la lechuga, e interviene en numerosos procesos de los vegetales.
Interconversión de las dos formas del fitocromo.
Los fitocromos son sintetizados en la forma Pr. Pr cambia a Pfr cuando se lo expone a luz roja. Pfr es la forma activa que induce la respuesta biológica. Pfr revierte a Pr cuando se lo expone a la luz roja lejana (730nm). En la oscuridad, Pfr lentamente revierte a Pr o es degradado.
Espectros de absorción de las dos formas del fitocromo.
Las similitudes entre los espectros de acción de las respuestas biológicas y los espectros de absorción de los pigmentos suministraron importante evidencia de que el fitocromo es el pigmento responsable de las respuestas.
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