Dvale i dyr og planter (med eksempler)



Begrepet dormancia Det refererer til en rekke fysiologiske prosesser som vanligvis slutter å stoppe metabolisme, vekst og utvikling i varierende perioder. Dette fenomenet presenteres av mange arter av bakterier, sopp, protister, planter og dyr, både vertebrater og hvirvelløse dyr, men for noen grupper har det aldri blitt rapportert.

Dormansen er en mekanisme for tilpasning og overlevelse som skjer normalt som følge av ekstreme miljøforhold som for eksempel sesongmessige endringer der enkeltpersoner kan møte ekstreme temperaturer, dehydrering, flom, mangel på næringsstoffer, blant andre.

Alle organismer, både sessile og de som har evnen til å bevege seg fritt, står på et eller annet tidspunkt i deres livshistorie for enhver begrensende tilstand for reproduksjon, vekst eller overlevelse. Noen reagerer med befolkningsfenomener som migrasjoner, mens andre går inn i en sovesituasjon.

Faktorer som utløser initieringen av denne prosessen, både ekstern og intern, varierer fra en art til en annen, og det kan til og med være viktige forskjeller mellom individer av samme art som befinner seg i geografisk forskjellige områder.

Nedenfor, noen egenskaper og eksempler mellom prosessen med dyr og planter.

index

  • 1 hos dyr
    • 1.1 Dvale i hvirvelløse dyr
    • 1.2 Dvale i hvirveldyr
  • 2 i planter
    • 2.1 Dvale i knoppene
    • 2.2 Dormitet i frøene
  • 3 referanser

Hos dyr

Dvale i hvirvelløse dyr

I denne gruppen av dyr varierer typene av hvilemodstand fra et lite egg til den modifiserte formen av en voksen. Det er klassifisert som avvik og diapause, avhengig av faktorene som er involvert i starten og vedlikeholdet av dette.

Quiescence refererer til alle former som er indusert av ugunstige miljøforhold. De er former for hvile, dvalemodus, estivasjon, anhidrobiose (liv uten vann) og kryptobioser (skjult eller skjult liv).

Diapause, i stedet for ytre forhold, opprettholdes av interne fysiologiske responser, som er iboende for hver art og individ.

Mange arter av porfyr, cnidarians, flatworms, rotifers, nematoder, tardigrader, leddyr, mollusker, annelider, hemidated og akkordater har enten hvile eller diapausalformer.

Enkelte svampe produserer motstandsgemmules som hjelper til med å gjenopprette hele populasjoner når gunstige forhold er gjenopprettet. Enkelte arter av cnidarians produserer basale knopper eller "sovende" sexegg som kan vare fra uker til måneder.

Insekter kan gå inn i diapause i noen av stadier (egg, larver, pupper eller voksne), avhengig av arten og habitatet de okkuperer. Myriapodene kan rulle opp i små drivhuse på bakken og motstå flom som voksne organismer.

Blant bløtdyr har det også blitt observert at muslinger og prosobrancher går inn i dvalemodus når de tetter deres skall eller åpner skallet. Bivalves kan vare flere måneder begravet på denne måten i sedimentet.

Det er viktig å nevne at dvalemodus er mye mer vanlig i terrestriske, semi-terrestriske eller ferskvannsvertebrater enn i marine arter, kanskje på grunn av den relative stabiliteten til disse omgivelsene med hensyn til jordbaserte..

Dormitet hos vertebrater

Hos hvirveldyr er de mest kjente tilfellene av dvalemodus dvalemodus hos pattedyr som uriner og gnagere, og hos fugler.

Imidlertid har mye forskning nylig fokusert på dvalemodus av tumorcellepopulasjoner av kreftpatienter, som er nært relatert til utvikling av metastase.

Som hos resten av dyr og planter, er det i pattedyr gitt som en adaptiv mekanisme for å takle perioder med høye energibehov, men lite energi tilgjengelig i miljøet.

Det har å gjøre med fysiologiske, morfologiske og atferdsendringer som gjør at dyret kan overleve under ugunstige forhold.

dvalemodus

Begynnelsen på en dvalesesong er preget av lange svingninger av sløvhet, der metabolskratene gradvis reduseres og hvor kroppstemperaturen forblir bare noen få grader over omgivelsestemperaturen.

Disse "lethargy" er interspersed med øyeblikk av intens metabolsk aktivitet, noe som øker kroppstemperaturen før du går tilbake til sløvhet. I løpet av denne perioden reduseres alle kroppsfunksjoner: hjertefrekvens, pust, nyrefunksjon, etc..

Sesongmessige endringer forbereder dyret for dvalemodus. Preparatet, på det fysiologiske nivå, oppnås trolig ved å endre steady state nivåene av mange proteiner som tjener spesifikke funksjoner for å øke eller redusere overflaten av noen mRNAer og deres tilsvarende proteiner..

Inntreden og utgangen av sløvhet er mer relatert til reversible og raske metabolske brytere, som fungerer mer umiddelbart enn endringer i kontrollen av genuttrykk, transkripsjon, oversettelse eller produktstabilitet..

I planter

De mest kjente tilfellene med dvalemodus i planter tilsvarer sovende frø, knoller og knopper, som er karakteristiske for planter utsatt for sesongmessighet..

I motsetning til dvalemodus hos dyr, går planter inn i dvalemodstanden i henhold til temperatur, fotoperiodvarighet, lyskvalitet, temperatur i perioder med lys og mørke, næringsforhold og vanntilgjengelighet. Det regnes som en "arvelig" eiendom siden den også er genetisk bestemt.

Dormancy i knopper

Dette fenomenet forekommer i mange trær og inkluderer årlig tap og fornyelse av bladene. Det sies at trær uten blader om vinteren er i ro eller i hvilemodus.

Terminalknoppene, beskyttet av katafile, er de som gir opprinnelse til de nye bladene og primordia.

Disse knoppene dannes omtrent to måneder før den aktive veksten opphører og bladene går tapt. I motsetning til dyr fortsetter fotosyntetisk, respiratorisk, transpirasjon og andre fysiologiske aktiviteter i planter hele året, det eneste som virkelig stopper er veksten.

Lysets bølgelengder (rødt og langt rødt) synes å spille en svært viktig rolle i etableringen og bruken av sovende i knoppene, samt akkumuleringen av abscisinsyrehormonet (ABA).

Dormitet i frøene

Dormitet i frø er svært vanlig i ville planter, siden det gir dem muligheten til å overleve naturlige katastrofer, redusere konkurransen mellom individer av samme art eller forhindre spiring i feil sesong.

I frø kontrolleres denne prosessen av reguleringen av genuttrykk, enzymatisk aktivitet og akkumulering av vekstregulatorer, med en grunnleggende rolle i ABA. Dette hormonet akkumuleres i frøene og antas å bli syntetisert av endospermen og embryoet, i stedet for av planten som gir opphav til frøet.

Under sovesal er frøene motstandsdyktige mot lange uttørringsperioder. Det har blitt bestemt at LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) proteiner synes å virke som beskyttende for andre proteiner som er nødvendige i tørkeperioder.

I knollene er det også sovesvikt. Meristemene av disse strukturene er i arrestering i G1-fasen av cellesyklusen, før DNA-syntese. Utgivelsen av denne arresteringen avhenger av mange syklin-avhengige kinaser og deres nedstrømsmål.

ABA og etylen kreves for begynnelsen av hvilemodus i knollene, men bare AVA er nødvendig for å opprettholde sovende tilstand. I denne tilstanden har knollene lave nivåer av auxin og cytokinin, som antas å delta i brudd av det samme og dets etterfølgende spiring.

referanser

  1. Alsabti, E.A. K. (1979). Tumor Dormancy. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Grunnleggende om plantefysiologi (2. utgave). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Dvale i hvirvelløse dyr. Invertebrate Biology, 116 (4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Mammalian Hibernation: Cellular og Molecular Responses to Depressed Metabolism and Low Temperature. Physiological Reviews, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molekylære aspekter av frøavlidelse. Årlig gjennomgang av plantebiologi, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Frøavvik og spiring. Gjeldende mening i plantebiologi, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dormancy av trær om vinteren. Science, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Romero, I., Garrido, F., og Garcia-Lora, A.M. (2014). Metastaser i immunforsvaret dormancy: En ny mulighet for å målrette kreft. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fysiologisk regulering av potet tuber Dormancy. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dormancy i høyere planter. Annu. Rev. Plant. Physiol., 15, 185-224.