水昇火降支村/自然과의 窓

光周[期]

수승화강지촌 2022. 5. 3. 07:45
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광주기성ᆢ
photoperiodism , 光周期性


일조시간의 주기적 변동에 따라 생물의 물질대사·발육·생식·행동 등이 달라지는 성질.

본문
광주율(光週率) 또는 일장효과(日長效果)라고도 한다. 명기(明期) 또는 암기(暗期) 길이의 변화, 즉 광주기의 변화에 의해서 일어나는 생체의 반응성을 말한다. 식물의 꽃눈분화 유도반응에서는 연속적인 암기의 길이에 반응한다. 명기의 길이에 상관없이 암기가 일정시간(임계암기) 이상 지속되는 경우에만 단일식물은 꽃눈을 분화하고, 장일식물은 꽃눈을 분화할 수 없게 되므로, 암기에서의 반응이 광주성 반응의 주체를 이루고 있는 것으로 생각하게 된다. 또한 곤충이나 어류, 조류 등에서는 번식이나 휴면 등 여러 가지 생리활동이나 행동이 빛의 명암주기에 대해 반응한다.


동물의 광주기성

낮과 밤의 길고 짧음이 동물의 활동을 직접 저해하거나 생존을 위협하지는 않지만, 규칙적인 연주기(年週期)는 동물에게 계절의 변화를 느끼게 하여 발육·생식·휴면·이동·털갈이·깃갈이 등 환경에 적응하기 위한 준비를 하게 한다. 발정·생식의 주기가 일조시간에 좌우되는 것은 포유류에서 어류에 이르는 갖가지 척추동물이다. 곤충·진드기류는 광주기에 의해 휴면시기가 정해진다.

여름에 활동하고 겨울에 휴면하는 많은 동물들은 일조시간이 짧으면 휴면하고 길면 발육을 계속하므로 장일형(長日型)이라고 부른다. 여름에 휴면하는 종류들은 이것과 반대로 단일형(短日型)의 반응을 나타낸다. 남방씨알붐나비(성충)·분홍바지라기(애벌레) 등의 휴면은 장일형, 얼룩무늬가지자벌레(번데기)·누런솔잎벌(번데기)의 휴면은 단일형이다. 누에(알)도 단일형이지만, 앞 세대의 알이 광주기의 영향을 받아 여름 휴면이 없고 한 세대 뒤의 알이 휴면을 하게 된다.

광주기에 따라 휴면에서 깨어나는 시기를 조절하는 종류도 있다. 나비의 계절형, 멸구나 귀뚜라미 날개의 다형현상(多型現象) 등이 그 예다. 광주반응은 광주정보 → 광주기능 → 신경분비기능 → 반응표현의 경로를 거치며, 동물들이 하루의 명암시간을 알 수 있는 기관이나 능력에 관한 것은 아직 자세히 밝혀지지 않았다.

식물의 광주기성

광주기성에 의존하는 식물현상으로서는 꽃눈형성·줄기의 높이·휴면·낙엽 등이 있다. 식물에는 일조시간이 짧아지면 꽃눈을 형성하여 꽃이 피는 단일식물(短日植物)과 일조시간이 길어지면 꽃이 피는 장일식물(長日植物), 일조시간과는 관계없이 꽃이 피는 중일식물이 있다.

단일식물인 도꼬마리는 8.5시간 넘게 어둠이 주어졌을 때 꽃이 피므로 그 동안에 꽃을 피게 하는 촉진 물질이 생긴다고 본다. 사리풀 같은 장일식물은 긴 어둠이 계속되지 않으면 빛을 받는 시간이 짧아도 꽃이 핀다. 어둠이 일정시간 이상 계속될 경우에 단일식물은 꽃이 피고 장일식물은 꽃이 피지 않는다. 빛을 받아들이는 기관은 잎으로 알려져 있다.

어둠기간 중에 짧은 시간이라도 빛을 쪼이면 어둠의 효과를 잃는데 이 현상을 <빛의 중단>이라 한다.

빛의 중단현상을 설명하기 위하여 뷔닝은 몸 안에 24시간 주기의 리듬이 있으며 그것은 일정한 위상(位相)을 가지고 진동한다고 했다. 이 리듬은 친명상(親明相)과 친암상(親暗相)이라는 2개의 상으로 되어 있어, 앞의 시기에 주어진 빛은 꽃이 피도록 촉진하고, 뒤의 시기에 주어진 빛은 꽃이 피는 것을 억제한다고 하였다.

내재 리듬의 실체는 분명히 규명되지 않았지만 콩은 그 좋은 예가 된다. 콩은 8시간 빛을 주고 긴 어둠을 주면 명암주기가 24시간의 배수일 때는 꽃이 피지만, 36, 60시간 주기로는 꽃이 피지 않는다. 8시간 빛을 주고 이어 64시간 어둡게 하면서 빛을 중단하면 그 효과는 시간에 따라 달라지며 친암상에 빛을 쪼인 경우는 꽃이 피는 것을 방해한다. 이때 내재 리듬의 위상 그 자체도 빛의 중단에 따라 변화한다고 한다.

빛의 중단에 유효한 것은 적광색인데, 이 효과는 근적외광(近赤外光)의 피토크롬이 관여하기 때문이다. 빛의 중단효과는 근적외광에 의하여 소멸되지 않는 경우도 많아서 피토크롬 이외의 색소도 광주기성 반응에 관여한다. 광주기성은 환경변화에 대한 적응 형질의 하나로 생물학적으로 중요하며 이 성질은 농업·원예상 꽃피기의 촉진·억제에 널리 이용되고 있다.



光 周 期 性ᆢ

1. 성품(性品), 타고난 사람의 천성(天性)
2. 바탕
3. 성질(性質), 사물(事物)의 본질(本質)
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