Βιολογία ανάπτυξης

Φως

Από όλους τους φυσικούς παράγοντες, το φως παίζει τον καλύτερα κατανοητό και πιο δραματικό ρόλο. Πολλές από τις επιπτώσεις του φωτός στην ανάπτυξη των φυτών είναι προφανείς και άμεσες. Η ελαφριά ενέργεια είναι η κινητήρια δύναμη της φωτοσύνθεσης, η σειρά χημικών αντιδράσεων σε πράσινα φυτά στα οποία το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σχηματίζουν υδατάνθρακες και από την οποία εξαρτάται τελικά όλη η ζωή. Το ανεπαρκές φως προκαλεί θάνατο ή καθυστέρηση της ανάπτυξης στα πράσινα φυτά. Αλλά το φως έχει επίσης έμμεσες επιπτώσεις μεγάλης σημασίας. Τα πράσινα φυτά διαθέτουν μικρές ποσότητες χρωστικής που ονομάζεται φυτόχρωμα και μπορεί να υπάρχει σε δύο μορφές. Μία μορφή απορροφά το κόκκινο φως (660 χιλιοστόμετρα, ή μμ; 1 mμ = 3,937 × 10 ⁻⁸ίντσα). Όταν τα φυτά που περιέχουν αυτή τη χρωστική απορροφούν κόκκινο φως, η χρωστική μετατρέπεται σε άλλη μορφή, η οποία απορροφά πολύ κόκκινο φως (730 mμ). Η τελευταία φόρμα μπορεί να μετατραπεί ξανά στην αρχική κόκκινη απορροφητική φόρμα. Αυτές οι μετατροπές έχουν δραματικές συνέπειες. Για παράδειγμα, το κόκκινο φως αναστέλλει την επιμήκυνση των στελεχών και τον σχηματισμό πλευρικής ρίζας αλλά διεγείρει την επέκταση των φύλλων, την ανάπτυξη χλωροπλαστών, τον χρωματισμό των κόκκινων λουλουδιών και τη βλάστηση των σπορίων. Οι κύκλοι του κόκκινου και του πολύ κόκκινου φωτός μπορούν επίσης να επηρεάσουν το σχηματισμό των λουλουδιών.

angiosperm: Μεταφορά και ανάπτυξη φυτών

Είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσουμε ότι το εργοστάσιο, με τα δύο συστήματα μεταφοράς του, το xylem και το floem, είναι σε θέση να μεταφέρει οποιαδήποτε ουσία σε ουσιαστικά

Τα αποτελέσματα του φωτός στα ζώα, αν και λιγότερο προφανή, μπορεί να είναι σημαντικά, όπως, για παράδειγμα, η επίδραση του φωτός στην ανάπτυξη του αναπαραγωγικού συστήματος ορισμένων ζώων. Η αύξηση στο μήκος της ημέρας, ως εκ τούτου στην ποσότητα του φωτός, φαίνεται να ξεκινά την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των σεξουαλικών οργάνων (γονάδες) σε ορισμένα πουλιά κατά την άνοιξη. Περιέργως, τα μάτια δεν είναι οι υποδοχείς του φωτεινού σήματος που ενεργοποιεί το ενδοκρινικό σύστημα για να ξεκινήσει την ανάπτυξη των γονάδων. Μάλλον, τα κύτταρα βαθιά στον εγκέφαλο είναι ευαίσθητα στις μικρές ποσότητες φωτός που διέρχονται απευθείας από το λεπτό κρανίο του πουλιού.

Τα περισσότερα ζώα εμφανίζουν κυκλική δραστηριότητα ή ρυθμούς, σε διάφορα σημαντικά σωματικά (π.χ. κίνηση) και χημικά (π.χ. αναπνοή) συμβάντα που είναι απαραίτητα για το άτομο. Αυτοί οι ρυθμοί ρυθμίζονται συχνά από τη σύντομη έκθεση στο φως.

Χημικοί παράγοντες

Οι χημικοί παράγοντες που έχουν σημασία στο περιβάλλον περιλαμβάνουν τα αέρια στην ατμόσφαιρα και το νερό, τα μεταλλικά στοιχεία και τη διατροφική περιεκτικότητα των τροφίμων. Τα φυτά απαιτούν διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ηλιακό φως για φωτοσύνθεση. Η ξηρασία επιβραδύνει την ανάπτυξη των φυτών και μπορεί ακόμη και να σκοτώσει το φυτό. Οι επιπτώσεις των ατμοσφαιρικών ρύπων - π.χ. οξείδια του αζώτου, των υδρογονανθράκων και του μονοξειδίου του άνθρακα - είναι γνωστό ότι έχουν επιβλαβείς επιπτώσεις στην ανάπτυξη και την αναπαραγωγή τόσο των φυτών όσο και των ζώων.

Τα φυτά και τα ζώα απαιτούν μέταλλα και μικρές ποσότητες στοιχείων όπως ψευδάργυρος, μαγνήσιο και βόριο. Το άζωτο και ο φώσφορος παρέχονται σε φυτά ως νιτρικά και φωσφορικά άλατα στο έδαφος. Οι ανεπαρκείς ποσότητες οποιουδήποτε θρεπτικού παράγοντα στο έδαφος έχουν ως αποτέλεσμα την κακή ανάπτυξη των φυτών και την κακή απόδοση των καλλιεργειών. Τα ζώα χρειάζονται οξυγόνο, νερό και στοιχεία από το περιβάλλον. Επειδή δεν είναι σε θέση να συνθέσουν σάκχαρα από διοξείδιο του άνθρακα, τα ζώα πρέπει να αποκτήσουν αυτά τα θρεπτικά συστατικά μέσω της διατροφής, είτε άμεσα, με την κατανάλωση φυτών, είτε έμμεσα, από την κατανάλωση άλλων ζώων που με τη σειρά τους έχουν χρησιμοποιήσει φυτά ως τρόφιμα. Εάν η ποιότητα ή η ποσότητα αυτού του φαγητού είναι κακή, είτε η ανάπτυξη καθυστερεί είτε συμβαίνει θάνατος (βλ. Διατροφή).

Οι βιταμίνες, μια κατηγορία ενώσεων με ποικιλία χημικών δομών, χρειάζονται από τα ζώα σε μικρές ποσότητες. Τα ζώα δεν μπορούν να συνθέσουν όλες τις βιταμίνες που χρειάζονται. Αυτά που δεν μπορούν να συντεθούν πρέπει επομένως να ληφθούν στη διατροφή, είτε από φυτά είτε από άλλα ζώα που μπορούν να συνθέσουν τη βιταμίνη. Επειδή ορισμένες βιταμίνες είναι απαραίτητες σε ορισμένες σημαντικές μεταβολικές αντιδράσεις, η ανεπάρκεια βιταμινών κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης μπορεί να έχει ποικίλες επιδράσεις - καταστολή, δυσπλασία, ασθένεια ή θάνατο.