Dormantnost u životinja i biljaka (s primjerima)



Izraz dormancia Odnosi se na niz fizioloških procesa koji obično završavaju u zaustavljanju metabolizma, rasta i razvoja tijekom promjenjivih vremenskih razdoblja. Ovaj fenomen predstavljaju brojne vrste bakterija, gljivica, protista, biljaka i životinja, kako kralježnjaka tako i beskralješnjaka, iako za neke skupine nikada nije prijavljeno.

Dormancija je mehanizam prilagodbe i preživljavanja koji se normalno javlja kao odgovor na ekstremne uvjete okoliša, kao što su, primjerice, sezonske promjene u kojima se pojedinci mogu suočiti s ekstremnim temperaturama, dehidracijom, poplavama, nedostatkom hranjivih tvari,.

Svi organizmi, i sjedeći i oni koji se mogu slobodno kretati, suočavaju se u nekom trenutku svoje životne povijesti s bilo kakvim ograničavajućim uvjetima za njihovu reprodukciju, rast ili preživljavanje. Neki reagiraju populacijskim fenomenima kao što su migracije, dok drugi ulaze u stanje mirovanja.

Čimbenici koji potiču pokretanje ovog procesa, kako vanjski tako i unutarnji, variraju od jedne vrste do druge, a mogu postojati i važne razlike između pojedinaca iste vrste koji se nalaze u geografski različitim područjima.

U nastavku navodimo neke karakteristike i primjere između procesa životinja i biljaka.

indeks

  • 1 Kod životinja
    • 1.1. Dormantnost beskralježnjaka
    • 1.2. Dormantnost kralježnjaka
  • 2 U biljkama
    • 2.1 Dormantnost u pupoljcima
    • 2.2 Dormantnost u sjemenu
  • 3 Reference

Kod životinja

Dormantnost kod beskralježnjaka

U ovoj skupini životinja tipovi mirovanja variraju od jaja do modificiranog oblika odrasle osobe. Klasificira se kao mirnoća i diapause, ovisno o čimbenicima koji su uključeni u početak i održavanje ovog stanja.

Miranost se odnosi na sve oblike koji su izazvani nepovoljnim uvjetima okoline. To su oblici mirovanja, hibernacije, estivacije, anhidrobioze (život bez vode) i kriptobioze (skriveni ili skriveni život).

Diapuzu, umjesto vanjskih uvjeta, održavaju unutarnji fiziološki odgovori, svojstveni svakoj vrsti i pojedincu.

Mnoge vrste porfira, žarnjaka, ravnih crva, rotifera, nematoda, tardigrada, člankonožaca, mekušaca, anelida, hemidiranih i akordi imaju ili mirne ili diapauzalne oblike..

Neke spužve proizvode otporne gemule koji pomažu obnavljanju pune populacije kada se povoljni uvjeti obnove. Određene vrste žarnjaka proizvode bazalne pupoljke ili "uspavane" spolne jajne stanice koje mogu trajati od nekoliko tjedana do mjeseci.

Insekti mogu ući u dijaapazu u bilo kojoj fazi (jaja, ličinke, lutke ili odrasle osobe), ovisno o vrsti i staništu koje zauzimaju. Myriapods se mogu uvaljati u male staklenike na zemlji i odoljeti poplavama kao odraslim organizmima.

Među mekušcima je također uočeno da školjkaši i prosobranči ulaze u mirovanje kada zatvaraju svoje školjke ili otvaraju svoje školjke. Školjke mogu trajati nekoliko mjeseci zakopane na taj način u sedimentu.

Važno je napomenuti da je mirovanje mnogo češće u kopnenim, polutrajnim ili slatkovodnim vrstama beskralježnjaka nego u morskim vrstama, možda zbog relativne stabilnosti tih okruženja u odnosu na kopnene..

Dormantnost kod kralježnjaka

U kralježnjaka, najpoznatiji slučajevi mirovanja su slučajevi hibernacije sisavaca kao što su uridi i glodavci, a kod ptica.

Međutim, mnoga su istraživanja nedavno usredotočena na mirovanje populacija tumorskih stanica pacijenata oboljelih od raka, što je usko povezano s razvojem metastaza..

Kao i kod ostalih životinja i biljaka, kod sisavaca dormancija se daje kao adaptivni mehanizam za suočavanje s razdobljima velike potražnje za energijom, ali s malo energije u okolišu.

Radi se o fiziološkim, morfološkim i promjenama ponašanja koje životinji omogućuju da preživi u nepovoljnim uvjetima.

hibernacija

Početak sezone hibernacije karakterizira duga "okretanja" letargije tijekom kojih se metaboličke stope postupno smanjuju i gdje tjelesna temperatura ostaje samo nekoliko stupnjeva iznad temperature okoline..

Ove "letargije" su ispresijecane trenutcima intenzivne metaboličke aktivnosti, koje povećavaju tjelesnu temperaturu prije nego što se vrate u letargiju. Tijekom tog razdoblja sve funkcije tijela su smanjene: broj otkucaja srca, disanje, funkcija bubrega itd..

Sezonske promjene pripremaju životinju za hibernaciju. Pripravak, na fiziološkoj razini, vjerojatno se postiže mijenjanjem razina stabilnog stanja mnogih proteina koji služe specifičnim funkcijama povećanja ili smanjenja brojnosti nekih mRNA i njihovih odgovarajućih proteina..

Ulazak i izlazak iz letargije više je povezan s reverzibilnim i brzim metaboličkim prekidačima, koji djeluju trenutačnije nego promjene u kontroli ekspresije gena, transkripcije, translacije ili stabilnosti proizvoda..

U biljkama

Najpoznatiji slučajevi mirovanja biljaka odgovaraju mirovanju sjemena, gomolja i pupova, koji su karakteristični za sezonske biljke..

Za razliku od dormantnosti kod životinja, biljke ulaze u mirovanje prema temperaturi, trajanju fotoperija, kvaliteti svjetla, temperaturi tijekom razdoblja svjetlosti i tame, prehrambenim uvjetima i dostupnosti vode. Smatra se "nasljednom" svojinom jer je i genetski određena.

Neaktivnost u pupoljcima

Ova pojava javlja se u mnogim stablima i uključuje godišnji gubitak i obnovu lišća. Kažu da su stabla bez lišća tijekom zime u mirovanju ili u mirovanju.

Termalni pupoljci, zaštićeni katafilima, su oni koji daju novo lišće i primordije.

Ovi pupoljci nastaju oko dva mjeseca prije prestanka aktivnog rasta i gubitka lišća. Za razliku od životinja, u biljkama fotosintetske, respiratorne, transpiracijske i druge fiziološke aktivnosti nastavljaju se tijekom cijele godine, jedino što se stvarno zaustavlja je rast.

Čini se da valne duljine svjetlosti (crvene i daleko crvene) igraju vrlo važnu ulogu u uspostavljanju i pucanju mirovanja u pupoljcima, kao i akumulaciji hormona abscisinske kiseline (ABA)..

Dormantnost u sjemenu

Dormantnost u sjemenkama je vrlo česta u divljim biljkama, jer im daje mogućnost da prežive prirodne katastrofe, smanje konkurenciju između pojedinaca iste vrste ili spriječe klijanje u pogrešnoj sezoni.

U sjemenkama ovaj proces kontrolira regulacija ekspresije gena, enzimska aktivnost i akumulacija regulatora rasta, s temeljnom ulogom ABA. Ovaj se hormon nakuplja u sjemenu i vjeruje se da ga sintetizira endosperm i embrij, a ne biljka koja daje sjeme.

Tijekom mirovanja sjemenke su otporne na duga razdoblja isušivanja. Utvrđeno je da proteini LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) djeluju kao zaštitna sredstva za druge proteine ​​potrebne za vrijeme sušenja.

U gomolja ima i mirovanja. Meristemi ovih struktura su u uhićenju u G1 fazi staničnog ciklusa, prije sinteze DNA. Oslobađanje ovog uhićenja ovisi o mnogim kinazama ovisnim o ciklinu i njihovim nizvodnim ciljevima.

ABA i etilen su potrebni za početak mirovanja u gomoljima, ali samo AVA je potrebno da bi se održalo stanje mirovanja. U ovom stanju, gomolji imaju niske razine auksina i citokinina, za koje se smatra da sudjeluju u lomu istog i njegovoj kasnijoj klijavosti..

reference

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Tumor mirovanja. J. Cancer Res. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Osnove fiziologije biljaka (2. izd.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Dormantnost kod beskralježnjaka. Invertebrate Biology, 116 (4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., i Martin, S. (2003). Hibernacija sisavaca: stanični i molekularni odgovori na depresivni metabolizam i niske temperature. Physiological Reviews, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molekularni aspekti mirovanja sjemena. Godišnji pregled biljne biologije, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., i Hilhorst, H. (2002). Dormancija sjemena i klijanje. Trenutno mišljenje o biljnoj biologiji, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dormantnost drveća zimi. Science, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Romero, I., Garrido, F., i Garcia-Lora, A.M. (2014). Metastaze u imuno posredovanom mirovanju: Nova mogućnost za ciljanje raka. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fiziološka regulacija mirovanja gomolja krumpira. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dormantnost u višim biljkama. Annu. Plant. Physiol., 15, 185-224.