Dormancia u zvierat a rastlín (s príkladmi)



Termín dormancia Vzťahuje sa na sériu fyziologických procesov, ktoré zvyčajne končia zastavením metabolizmu, rastu a vývoja počas rôznych časových období. Tento fenomén je prezentovaný mnohými druhmi baktérií, húb, protistov, rastlín a zvierat, stavovcov a bezstavovcov, hoci pre niektoré skupiny sa nikdy neuviedlo..

Dormancia je mechanizmus adaptácie a prežitia, ktorý sa normálne vyskytuje v reakcii na extrémne podmienky prostredia, ako sú napríklad sezónne zmeny, pri ktorých sa okrem iného môžu vyskytnúť extrémne teploty, dehydratácia, záplavy, nedostatok živín..

Všetky organizmy, a to ako sessile, tak aj tie, ktoré sú schopné voľne sa pohybovať, čelia v určitom okamihu svojho života akejkoľvek obmedzujúcej podmienke pre ich reprodukciu, rast alebo prežitie. Niektorí reagujú na populačné javy, ako sú migrácie, zatiaľ čo iní vstupujú do stavu pokoja.

Faktory, ktoré spúšťajú začatie tohto procesu, a to externého aj interného, ​​sa líšia od jedného druhu k druhému a môžu existovať dokonca významné rozdiely medzi jedincami rovnakého druhu, ktoré sa nachádzajú v geograficky odlišných oblastiach..

Nižšie sú uvedené niektoré charakteristiky a príklady medzi procesom zvierat a rastlín.

index

  • 1 U zvierat
    • 1.1 Dormancia u bezstavovcov
    • 1.2 Dormancia u stavovcov
  • 2 V rastlinách
    • 2.1 Dorman v púčikoch
    • 2.2. Dormanstvo v semenách
  • 3 Odkazy

U zvierat

Dormancia v bezstavovcoch

V tejto skupine zvierat sa typy dormácie líšia od malého vajíčka po modifikovanú formu dospelého. To je klasifikované ako pokoj a diapause, v závislosti na faktoroch podieľajúcich sa na začiatku a udržanie tohto.

Nečinnosť sa vzťahuje na všetky formy, ktoré sú vyvolané nepriaznivými environmentálnymi podmienkami. Sú to formy pokoja, hibernácie, estivácie, anhidrobiózy (život bez vody) a kryptobiózy (skrytý alebo skrytý život)..

Diapauza, skôr než vonkajšie stavy, je udržiavaná vnútornými fyziologickými reakciami, ktoré sú vlastné každému druhu a jednotlivcovi.

Mnohé druhy porfýrov, cididárov, ploštice, húsenice, háďatká, tardigrady, článkonožce, mäkkýše, annelidy, hemidované a akordové majú buď pokojové alebo diapauzálne formy..

Niektoré špongie produkujú rezistenciu gemmulí, ktoré pomáhajú obnoviť plné populácie po obnovení priaznivých podmienok. Niektoré druhy cnidarians produkujú bazálne puky alebo "spiace" sex vajcia, ktoré môžu trvať od týždňov do mesiacov.

Hmyz môže vstúpiť do diapauzy v ktoromkoľvek z jej štádií (vajcia, larvy, kukly alebo dospelí), v závislosti od druhu a biotopu, ktorý zaberajú. Myriapody sa môžu valiť v malých skleníkoch na zemi a odolávať povodniam ako dospelé organizmy.

Medzi mäkkýšmi sa tiež pozorovalo, že pri zatavovaní škrupín alebo otváraní škrupín dochádza k úbytku lastúrnikov a prosobranchov. Mušle môžu trvať niekoľko mesiacov pochované týmto spôsobom v sedimente.

Je dôležité spomenúť, že dormancia je omnoho bežnejšia u suchozemských, polo-suchozemských alebo sladkovodných druhov bezstavovcov ako u morských druhov, možno kvôli relatívnej stabilite týchto prostredí v porovnaní so suchozemskými..

Dormancia u stavovcov

U stavovcov sú najznámejšími prípadmi dormancie prípady hibernácie u cicavcov, ako sú uridy a hlodavce, a vtáky..

Veľa výskumov sa však nedávno zameralo na dormanciu populácií nádorových buniek u pacientov s rakovinou, ktorá úzko súvisí s rozvojom metastáz..

Tak ako vo zvyšku zvierat a rastlín, aj v cicavcoch je dormancia daná ako adaptačný mechanizmus na zvládnutie období s vysokým dopytom po energii, ale s nízkou dostupnosťou energie v životnom prostredí..

Týka sa fyziologických, morfologických a behaviorálnych zmien, ktoré umožňujú zvieraťu prežiť v nepriaznivých podmienkach.

hibernácie

Začiatok obdobia hibernácie sa vyznačuje dlhými "otočeniami" letargie, počas ktorých sa rýchlosť metabolizmu postupne znižuje a kde telesná teplota zostáva len o niekoľko stupňov nad teplotou okolia..

Tieto „letargie“ sú rozptýlené momentmi intenzívnej metabolickej aktivity, ktoré zvyšujú telesnú teplotu pred návratom do letargie. Počas tohto obdobia sa znížia všetky telesné funkcie: srdcová frekvencia, dýchanie, funkcia obličiek atď..

Sezónne zmeny pripravia zviera na hibernáciu. Prípravok, na fyziologickej úrovni, je pravdepodobne dosiahnutý zmenou ustálených hladín mnohých proteínov, ktoré slúžia špecifickým funkciám zvyšovania alebo znižovania množstva niektorých mRNA a ich zodpovedajúcich proteínov..

Vstup a výstup letargie súvisí skôr s reverzibilnými a rýchlymi metabolickými prepínačmi, ktoré fungujú rýchlejšie ako zmeny v kontrole génovej expresie, transkripcie, translácie alebo stability produktu..

V rastlinách

Najznámejšie prípady dormancie v rastlinách zodpovedajú dormancii semien, hľúz a púčikov, ktoré sú charakteristické pre rastliny podliehajúce sezónnosti..

Na rozdiel od dormancie u zvierat, rastliny vstupujú do dormancie podľa teploty, trvania fotoperiódy, kvality svetla, teploty počas období svetla a tmy, nutričných podmienok a dostupnosti vody. Považuje sa za „dedičnú“ vlastnosť, pretože je tiež geneticky determinovaná.

Dormancia v púčikoch

Tento jav sa vyskytuje v mnohých stromoch a zahŕňa ročnú stratu a obnovu listov. Hovorí sa, že stromy bez listov počas zimy sú v pokoji alebo v kľude.

Terminálne puky, chránené katafilmi, sú tie, ktoré dávajú vznik novým listovým listom a primordiám.

Tieto púčiky sú tvorené asi dva mesiace predtým, ako aktívny rast ustane a listy sa stratia. Na rozdiel od zvierat, v rastlinách pokračujú fotosyntetické, respiračné, transpiračné a iné fyziologické aktivity počas celého roka, jediná vec, ktorá naozaj zastaví, je rast..

Zdá sa, že vlnové dĺžky svetla (červené a ďaleko červené) hrajú veľmi dôležitú úlohu pri vzniku a prasknutí dormancie v púčikoch, ako aj akumulácii hormónu kyseliny abscisovej (ABA)..

Dormancia v semenách

Dormancia v semenách je u divých rastlín veľmi bežná, pretože im dáva schopnosť prežiť prírodné katastrofy, zmenšiť konkurenciu medzi jedincami rovnakého druhu alebo predchádzať klíčivosti v zlej sezóne..

V semenách je tento proces riadený reguláciou génovej expresie, enzymatickej aktivity a akumulácie rastových regulátorov so základnou úlohou ABA. Tento hormón sa akumuluje v semenách a predpokladá sa, že je syntetizovaný endospermom a embryom, a nie rastlinou, ktorá spôsobuje vznik semena..

Počas dormancie sú semená odolné voči dlhým obdobiam vysychania. Bolo zistené, že proteíny LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) pôsobia ako protektívne proteíny potrebné počas periód sušenia..

V hľúzach je aj dormancia. Meristémy týchto štruktúr sú zastavené vo fáze G1 bunkového cyklu pred syntézou DNA. Uvoľnenie tohto zastavenia závisí od mnohých kináz závislých od cyklínu a ich následných cieľov.

ABA a etylén sú potrebné na začatie dormancie v hľúzach, ale na udržanie spiaceho stavu je potrebná len AVA. V tomto stave majú hľuzy nízke hladiny auxínu a cytokinínu, o ktorých sa predpokladá, že sa podieľajú na rozpade a následnej klíčivosti..

referencie

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Nádorová nevoľnosť. J. Cancer Res. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Základy fyziológie rastlín (2. ed.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Dormancia v bezstavovcoch. Invertebrate Biology, 116 (4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernácia cicavcov: bunkové a molekulárne reakcie na depresívny metabolizmus a nízku teplotu. Physiological Reviews, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molekulárne aspekty chovu semien. Výročná správa Plant Biology, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Dormancia semien a klíčenie. Current Opinion in Plant Biology, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dormanstvo stromov v zime. Science, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, A.M. (2014). Metastázy v imunitne sprostredkovanej dormancii: Nová príležitosť na zacielenie na rakovinu. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fyziologická regulácia Dormance zemiakových hľúz. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dormancia vo vyšších rastlinách. Annu. Rev. Physiol., 15, 185-224.