چه اتفاقي مي افتد که در بهار جانداران به تکاپو مي افتند،مهاجرت مي کنند و عاشق مي شوند؟
|بهار فصل تغيير است؛فصلي که در آن طبيعت و همه اجزاي آن دچار تحولات عميقي مي شود.گياهان که در خواب زمستاني بودند،اينک با تغييرات آب و هوا درآستانه بهار در حال بيدار شدن هستند و به زودي رخت سبز خود را بر تن مي کنند و فعاليت خود را از سر مي گيرند.برخي جانوران نيز که همانند گياهان زمستان را در خواب سپري کرده اند،با پديدار شدن اولين نشانه هاي بهار،بيدار شده و زندگي را در سال جديد طبيعت آغاز مي کنند.آيا تا به حال درباره اتفاقاتي که با تغيير فصل و شروع بهار براي موجودات مختلف رخ مي دهد،شنيده ايد؟با اين مقاله همراه شويد.
تغييرات فصلي مختلفي در گونه هاي جانوري و گياهي با شروع بهار اتفاق مي افتد که مهاجرت بعضي از جانوران و توليد مثل از جمله مهم ترين آنهاست.مهاجرت غالبا با هدف جست و جوي منابع غذايي و توليد مثل در مقصد انجام مي شود.همزمان شدن فعاليت هاي توليد مثلي جانوران با بهار که در آن شرايط محيطي مناسب تري از نظر دما و فراوان تر شدن غذا وجود دارد براي بقاي نسل بعدي و در حقيقت براي حفظ گونه جانور تکامل يافته است.تغييرات فيزيولوژيک بدن جانوران،از جمله ما انسان ها تحت تاثير سيستم هاي عصبي و هورموني قرار دارد.يعني در واقع هورمون هاي درون ريز بدن،رفتار و پاسخ آنها را در شرايط محيطي و در برابر محرک هاي مختلف هماهنگ مي کنند.در مناطق با آب و هوايي معتدل،افزايش طول مدت روز عامل محرکي براي آغاز فعاليت هاي توليدمثلي است و به جانور مي گويد که در فصل توليد مثل رسيده. در جانوران به طور کلي عوامل محيطي مثل طول مدت روشنايي،دما،غذاي کافي و حضور يک جفت مناسب،محرک هايي براي شروع فعاليت هاي جنسي هستند.
پستانداران
عمده ترين اتفاقي که در پستانداران با شروع فصل بهار روي مي دهد،شروع فرايندهاي توليد مثلي است.بسياري از پستانداران،توليدمثل فصلي دارند(يعني فقط در بهار بچه دار مي شوند).تنظيمات فيزيولوژيک وقايع توليد مثلي که در فصل بهار رخ مي دهد،به عملکرد مراکز هورموني مغز(هيپوتالاموس و هيپوفيز)و غدد جنسي نر و ماده(بيضه ها و تخمدان ها)مربوط مي شود.محور هيپوفيز-هيپوتالاموس-غدد جنسي مسوول کنترل رفتارهاي توليدمثلي است و در هنگامي که شرايط محيطي مناسب ايجاد شده باشد(گرم شدن در فصل بهار)،فعاليت خود را آغاز مي کند.به عبارت ديگر آزاد شدن هورمون هاي جنسي که در نرها هورمون تستوسترون و در مادها استروژن است،زماني که جانور در شرايط محيطي مطلوب قرار مي گيرد اتفاق مي افتد.فعاليت و آزاد شدن هورمون هاي جنسي تحت کنترل غده هيپوفيز و فعاليت اين غده نيز به نوبه خود در کنترل هيپوتالاموس است.غده هيپوتالاموس پس از دريافت محرک هاي عصبي مثل نور که از گيرنده هاي مختلف حسي بدن همچون سلول هاي حساس به نور شبکيه چشم که مسوول بينايي نيستند،دريافت مي کنند،هورموني را به نام«هورمون آزاد کننده گنادوتروپين»(GnRH)،وارد جريان خون مي کند.اين هورمون پس از رسيدن به سلول هاي هدف در غده هيپوفيز موجب تحريک اين سلول ها و توليد هورمون گنادوتروپين مي شود.در نهايت پس از فعال شدن غدد جنسي نر و ماده توسط گنادوتروپين،توليد و ترشح هورمون هاي جنسي و در پي آن رفتارهاي جنسي آغاز مي شود.
پرنده ها
تغييرات فصلي در پرندگان در فصل بهار،به صورت مهاجرت وآغاز فعاليت هاي توليدمثلي نمايان مي شود که در همه اين اعمال توسط هورمون هاي درون ريز بدن تنظيم مي شود.مهاجرت فصلي پرندگان در بهار براي جست و جوي غذا و توليدمثل صورت مي گيرد.به عقيده پژوهشگران،تغيير در طول مدت روشنايي،تغييرات اندک در طول موج نور خورشيد ونوسانات دمايي محل زندگي پرندگان مهاجر،زمينه مهاجرت آنها را فراهم مي کند.کورتيکواسترون وپرولاکتين،دو هورموني هستند که در مهاجرت پرندگان نقش دارند.ميزان اين هورمون ها در آستانه بهار وکمي قبل از شروع مهاجرت،در بدن پرنده افزايش مي يابد.
هر ساله يکي از نشانه هاي آمدن بهار،بازگشت پرندگان مهاجر است.اگر شما با پرنده هاي منطقه خودتان آشنايي داشته باشيد،به راحتي متوجه آمدن پرنده هاي جديد به محل زندگي تان مي شويد.يک روز صبح مشاهده مي کنيد که بوته ها و درختان محل زندگي شما ناگهان پر از پرنده هاي آوازه خواني شده است که روز قبل آنجا نبودند. در حقيقت اين پرنده ها در حين شب و با راهنمايي سيستم جهت ياب خود که به طور غريزي در آنها وجود دارد و با نيروي مغناطيس زمين کار مي کند،مقصد را پيدا کرده و به آنجا آمده اند.معمولاً پرنده هاي نر مهاجر که قوي تر هستند،زودتر از سايرين مي رسند و در اغلب در همان محلي که در سال گذشته آشيانه ساخته بودند،ساکن مي شوند. در پرندگان آوازه خوان مثل قناري،دفعات آوازخواندن بستگي به طول دوره روشنايي دارد.در بهار که طول روز افزايش پيدا مي کند،غدد جنسي پرنده نر رشد بيشتري داشته و تستوسترون بيشتري توليد مي کند؛در نتيجه پرنده بيشتر آواز مي خواند.
در پرندگان همانند پستانداران،محور هيپو تالاموس-هيپوفيز-غدد جنسي،تنظيم کننده فعاليت هاي توليدمثلي است اما چند تفاوت در اين مورد وجود دارد.از آنجا که پرند ها توانايي پرواز دارند،لازم است حداقل وزن را داشته باشند. بنابراين در پرنده هاي ماده،تنها يک تخمدان فعال تکامل وجود دارد.همچنين غدد جنسي در پرنده هاي نر وماده در بيشتر ماه هاي سال،به جز فصل بهار غير فعال باقي مي ماند تا پرنده در کل وزن کمتري داشته باشد.تنها در بهار است که وزن غدد جنسي در پرنده ها چندين برابر وزن آن نسبت به وزن بدن در مقايسه با فصول ديگر سال است.رفتارهاي توليد مثلي پرنده شامل خود نمايي براي پيدا کردن جفت مناسب،مثلاً آواز خواندن،ساختن يا يافتن آسيانه براي تخمگذاري است. در برخي از پرندگان مثل تعدادي از طوطي سانان،مشاهده رفتارهاي خشن به خصوص در نرها نيز از تغييرات رفتاري در فصل بهار است.
ماهي ها
ماهي ها هم مانند ساير جانوران در فصل بهار اقدام به توليدمثل مي کنند.ماهيان نرو ماده به جز فصول تخم ريزي از نظر ساختمان بدن و رنگ غالباً شبيه يکديگرند.رنگ بدن ماهيان به محض نزديک شدن ايام تخم ريزي در فصل بهار تغيير مي کند.در برخي گونه ها حتي شکل بدن به خصوص در جنس نر،دچار تغييرات مهمي مي شود.اين حالات در مورد آزاد ماهيان(قزل آلا يا ماهي آزاد)محسوس تر است.از اين رو در روزهايي که رنگ بدن ماهي به علت توليد مثل تغيير مي کند،براي آن اصطلاح پوشيدن لباس عروسي به کار مي رود.همچنين در ايام بهار روي بدن بيشتر ماهيان نر خانواده کپور ماهيان،دانه هاي مرواريد مانند مشاهده مي شود که پس از تخم ريزي از بين مي رود.
حشرات
در مورد حشرات نيز تغييرات هورموني که در اثر شرايط جديد محيط زيست آنها پديدار مي شود،باعث فعال شدن آنها در فصل بهار است.حشرات مختلف،زمستان را به صورت هاي مختلفي مي گذرانند؛برخي به صورت تخم،برخي شفيره يا حتي حشره بالغ.به هر حال در حشرات آنچه باعث ورود به مرحله بعدي زندگي در بهار مي شود،افزايش ميزان هورمون هايي است که سطح آن در زمان زمستان گذراني حشرات در بدن آنها به پايين ترين سطح خود رسيده است.حشرات بالغ اولين کاري که پس از فعال شدن در بهار مي کنند،آماده شدن براي توليد نسل بعدي است.تغذيه بسيار زياد انرژي لازم را براي جفت گيري و تخمگذاري آنان تامين مي کند.براي همين حشرات در فصل بهار بسيار پرخور هستند.مهاجرت در برخي حشرات يکي از رفتارهاي فصلي است.شايد باشکوه ترين آن،بازگشت پروانه هاي مونارک از مکزيک به زيستگاه هاي اصلي شان در شمال آمريکا و جنوب کانادا باشد.اين پروانه ها که در اوايل پاييز براي يافتن مناطق گرم تر براي زندگي به جنوب مهاجرت کرده اند،اکنون و با آغاز بهار در ماه مارس،مجددا سفر خود را به شمال آغاز مي کنند.هم اکنون که شما در حال مطالعه اين مطلب هستيد،ميليون ها پروانه زيباي مونارک در حال پرواز به سمت شمال آمريکا هستند.
بهاروگياهان
گياهان وابستگي زيادي به نور خورشيد دارند و همه فعاليت هاي فيزيولوژيک آنها به ميزان زمان حضور نور در محيط بستگي دارد.دانشمندان اسم اين پديده را فتوپرديسم گذاشته اند.بر همين اساس گياهان به دو گروه«روز-بلند»و«روز-کوتاه»تقسيم مي شوند.گياهان روز-بلند،به گياهاني گفته مي شود که براي گل دهي،نياز دارند دوره تاريکي کمي داشته باشند.در واقع فعاليت اين گياهان از جمله گل دهي در فصل بهار که روزها شروع به بلند شدن مي کند،اتفاق مي افتد.گياهاني مانند گندم،جو،کاهو،نخودو...از اين گروهند.دسته ديگر(گياهانروز-کوتاه)گياهاني هستند که براي گل دهي نياز به گذراندن يک دوره تاريکي نسبتا طولاني تري نسبت به روشنايي دارند.اين گياهان معمولاًً در پاييز که روزها شروع به کوتاه تر شدن مي کنند،گل مي دهند.
گياهاني مثل قهوه،توت فرنگي،توتون،ذرت،پنبهو...از اين دسته هستند.
چگونگي درک نور توسط گياهان،خود موضوع جالب توجهي است.طولاني شدن روزها در بهار و افزايش ميزان روشنايي باعث فعال شدن گياهان و بيدار شدن از خواب زمستاني مي شود.اما چگونه؟در مورد جانوران همان طور که گفته شد،اثر روشنايي به وسيله سلول هاي خاصي که در شبکيه چشم وجود دارد،درک مي شود اما ببينيم در گياهان که داراي چشم نيستند،چطور اين اتفاق مي افتد.راز اين نکته در مولکول هايي است به نام فيتوکروم!در بسياري از گياهان گلدار،يک نوع پروتئين حساس به نور وجود دارد به نام «فيتوکروم»که به آن«کريپتوکروم»هم گفته مي شود.اين مولکول ها در واقع چشم گياهان بوده و کم وزياد شدن ميزان نور را درک مي کنند و بنابراين مسوول احساس تغيير طول شب ناشي از تغيير فصول هستند.علاوه بر اثر محرک نور و گيرنده هاي خاص آن گياهان،مولکول هاي ديگري نيز در خواب زمستاني و بيدار شدن از آن در گياهان نقش دارند.اين مواد که با نام کلي هورمون ها شناخته مي شوند،همان طور که در جانوران تنظيم کننده فعاليت هاي زيستي آنها هستند،در گياهان نيز همين نقش ها را بر عهده دارند.به طور کلي پنج نوع هورمون در گياهان شناخته شده:اکسين،جيبرلين،سيتوکينين،اتيلن و اسيدآبسيزيک.در اين ميان افز
ايش هورمون سيتوکينين باعث به خواب رفتن گياهان در زمستان شده و برعکس افزايش ميزان هورمون جيبرلين در بافت هاي گياه به خصوص دانه ها و جوانه ها،خواب آنها را در بهار مي شکند و آنها را تحريک به جوانه زني و رشد مي کند.
منبع: دانستنيها-ش25
