Dormantnost pri živalih in rastlinah (s primeri)



Izraz mirovanja Nanaša se na vrsto fizioloških procesov, ki se običajno končajo z ustavitvijo presnove, rasti in razvoja v različnih časovnih obdobjih. Ta pojav predstavljajo številne vrste bakterij, gliv, protistov, rastlin in živali, tako vretenčarjev kot tudi nevretenčarjev, čeprav za nekatere skupine ni bilo nikoli poročanih..

Dormancija je mehanizem prilagajanja in preživetja, ki se običajno pojavlja kot odziv na ekstremne okoljske razmere, kot so na primer sezonske spremembe, pri katerih se posamezniki lahko soočajo z ekstremnimi temperaturami, dehidracijo, poplavami, pomanjkanjem hranil, med drugim.

Vsi organizmi, tako sesilni kot tisti, ki se lahko prosto gibljejo, se na neki točki v svoji življenjski zgodovini soočajo z vsemi omejitvenimi pogoji za njihovo razmnoževanje, rast ali preživetje. Nekateri se odzivajo s populacijskimi pojavi, kot so migracije, medtem ko drugi vstopajo v stanje mirovanja.

Dejavniki, ki sprožijo začetek tega procesa, tako zunanji kot notranji, se razlikujejo od ene vrste do druge in lahko so celo pomembne razlike med posamezniki iste vrste, ki se nahajajo na geografsko ločenih območjih..

Spodaj so navedene nekatere značilnosti in primeri med procesom živali in rastlin.

Indeks

  • 1 Pri živalih
    • 1.1 Dihanje v nevretenčarjih
    • 1.2 Dormanca pri vretenčarjih
  • 2 V rastlinah
    • 2.1 Dormanca v popkih
    • 2.2 Dormanca v semenih
  • 3 Reference

Pri živalih

Dormanca pri nevretenčarjih

V tej skupini živali se vrste mirovanja razlikujejo od majhnega jajca do spremenjene oblike odraslega. Klasificira se kot mirovanje in diapause, odvisno od dejavnikov, ki so vključeni v začetek in vzdrževanje tega.

Pomirjenost se nanaša na vse oblike, ki jih povzročajo neugodne okoljske razmere. To so oblike mirovanja, hibernacije, estivacije, anhidrobioze (življenje brez vode) in kriptobioze (skrito ali skrito življenje)..

Diapazo, ne pa zunanje pogoje, vzdržujejo notranji fiziološki odzivi, ki so značilni za vsako vrsto in posameznika.

Mnoge vrste porfirja, nožnic, ploskih črvov, kolobarjev, nematodov, tardigradov, členonožcev, mehkužcev, anelidov, hemidiranih in hrbtov imajo bodisi mirujoče ali diapavzalne oblike..

Nekatere spužve proizvajajo odporne gemule, ki pomagajo obnavljati polne populacije, ko se ponovno vzpostavijo ugodni pogoji. Nekatere vrste žaravcev proizvajajo bazalne popke ali "mirujoče" spolne jajca, ki lahko trajajo od tednov do mesecev.

Žuželke lahko v katero koli fazo (jajca, ličinke, lutke ali odrasli) vstopijo v diapazo, odvisno od vrste in habitata, ki ga zasedajo. Myriapods lahko navijejo v majhnih rastlinjakih na tleh in se upirajo poplavam kot odraslim organizmom.

Med mehkužci je bilo ugotovljeno tudi, da školjke in pršilke vstopajo v mirovanje pri zapiranju svojih školjk ali pri odpiranju lupin. Školjke lahko trajajo več mesecev in so zakopane na ta način v sedimentu.

Pomembno je omeniti, da je dormanca veliko pogostejša v kopenskih, poltrajskih ali sladkovodnih vrstah nevretenčarjev kot pri morskih vrstah, morda zaradi relativne stabilnosti teh okolij glede na kopenske..

Dormanca pri vretenčarjih

Pri vretenčarjih so najbolj znani primeri mirovanja prezimovanje pri sesalcih, kot so uridi in glodalci, ter pri pticah..

Vendar pa se je veliko raziskav pred kratkim osredotočilo na mirovanje populacij tumorskih celic pri bolnikih z rakom, kar je tesno povezano z razvojem metastaz..

Kot pri ostalih živalih in rastlinah, je pri sesalcih dormanca dana kot prilagodljiv mehanizem za obvladovanje obdobij visokega povpraševanja po energiji, vendar le malo razpoložljivosti energije v okolju..

Gre za fiziološke, morfološke in vedenjske spremembe, ki živalim omogočajo preživetje v neugodnih razmerah.

Mirovanje

Začetek sezone hibernacije je zaznamovan z dolgimi "zavoji" letargije, v katerih se stopnja presnove postopoma zmanjšuje in kjer telesna temperatura ostaja le nekaj stopinj nad temperaturo okolja..

Te "letargije" so prepletene z trenutki intenzivne presnovne aktivnosti, ki povečajo telesno temperaturo, preden se vrnejo v letargijo. V tem obdobju se zmanjšajo vse telesne funkcije: srčni utrip, dihanje, delovanje ledvic itd..

Sezonske spremembe živali pripravijo na prezimovanje. Pripravek na fiziološki ravni je verjetno dosežen s spreminjanjem ravnotežnega stanja mnogih proteinov, ki služijo specifičnim funkcijam povečevanja ali zmanjševanja številčnosti nekaterih mRNA in njihovih ustreznih proteinov..

Vstop in izstop iz letargije je bolj povezan z reverzibilnimi in hitri presnovnimi stikali, ki delujejo hitreje kot spremembe pri nadzoru genske ekspresije, transkripcije, prevajanja ali stabilnosti izdelka..

V rastlinah

Najbolj znani primeri mirovanja rastlin ustrezajo mirovanju semen, gomoljev in brstov, ki so značilni za sezonske rastline..

Za razliko od dormantnosti pri živalih, rastline vstopajo v mirovanje glede na temperaturo, trajanje fotoperioda, kakovost svetlobe, temperaturo v času svetlobe in temi, prehranske razmere in razpoložljivost vode. Šteje se za "dedno" lastnost, saj je tudi genetsko določena.

Dormancija v popkih

Ta pojav se pojavlja pri številnih drevesih in vključuje letno izgubo in obnovo listov. Rečeno je, da so drevesa brez listja pozimi v mirovanju ali v mirovanju.

Končni brsti, ki jih varujejo cathaphiles, so tisti, ki dajejo izvor novim listnim listom in primordijam.

Ti popki se tvorijo približno dva meseca pred prenehanjem aktivne rasti in izgubo listov. Za razliko od živali, se rastline v rastlinah fotosintetične, dihalne, transpiracijske in druge fiziološke aktivnosti nadaljujejo vse leto, edina stvar, ki se resnično ustavi, je rast.

Zdi se, da imajo valovne dolžine svetlobe (rdeče in daleč rdeče) zelo pomembno vlogo pri vzpostavljanju in prekinitvi mirovanja brstov, kot tudi pri kopičenju hormona abscisične kisline (ABA)..

Dormanca v semenih

Dormantnost v semenih je zelo pogosta pri divjih rastlinah, saj jim daje sposobnost preživetja naravnih katastrof, zmanjšuje konkurenco med posamezniki iste vrste ali preprečuje kalitev v napačni sezoni.

Pri semenih ta proces nadzira regulacija genske ekspresije, encimske aktivnosti in kopičenje regulatorjev rasti, s temeljno vlogo ABA. Ta hormon se kopiči v semenih in verjame, da ga sintetizira endosperm in zarodek, ne pa rastlina, ki povzroča seme.

Med mirovanjem so semena odporna na dolga obdobja sušenja. Ugotovili smo, da beljakovine LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) delujejo kot zaščitne za druge beljakovine, ki so potrebne med sušenjem..

V gomoljih je tudi mirovanje. Meristemi teh struktur so aretirani v fazi G1 celičnega cikla, pred sintezo DNK. Sproščanje tega uničenja je odvisno od mnogih kinaz, odvisnih od ciklina, in njihovih nadaljnjih ciljev.

ABA in etilen sta potrebna za začetek mirovanja gomoljev, vendar je za vzdrževanje mirujočega stanja potrebno le AVA. V tem stanju imajo gomolji nizko vsebnost auksina in citokinina, za katere se domneva, da sodelujejo pri lomu istega in njegove nadaljnje kalitve..

Reference

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Tumorsko mirovanje. J. Cancer Res. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Osnove rastlinske fiziologije (2. izd.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Dormanca pri nevretenčarjih. Invertebrate Biology, 116 (4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., in Martin, S. (2003). Hibernacija sesalcev: celični in molekularni odzivi na depresivni metabolizem in nizko temperaturo. Physiological Reviews, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molekularni vidiki mirovanja semena. Letni pregled rastlinske biologije, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., in Hilhorst, H. (2002). Navideznost semena in kalivost. Trenutno mnenje o rastlinski biologiji, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dormantnost dreves v zimskem času. Science, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Romero, I., Garrido, F., in Garcia-Lora, A.M. (2014). Metastaze v imunsko posredovanem mirovanju: Nova priložnost za usmerjanje raka. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fiziološka ureditev mirovanja krompirjevega gomolja. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dormantnost v višjih rastlinah. Annu. Obr. Physiol., 15, 185-224.