Eläinten ja kasvien lepotila (esimerkkeinä)



Termi dormancia Se viittaa fysiologisten prosessien sarjaan, joka yleensä päättyy aineenvaihdunnan, kasvun ja kehityksen pysäyttämiseen vaihtelevina ajanjaksoina. Tätä ilmiötä esittävät lukuisat bakteerilajit, sienet, protistit, kasvit ja eläimet, sekä selkärankaiset että selkärangattomat, vaikka joissakin ryhmissä sitä ei ole koskaan raportoitu.

Lepo on mekanismi sopeutumiselle ja selviytymiselle, joka tapahtuu normaalisti vastauksena äärimmäisiin ympäristöolosuhteisiin, kuten esimerkiksi kausivaihteluihin, joissa yksilöt voivat kohdata äärimmäisiä lämpötiloja, kuivumista, tulvia, ravinteiden puutetta, muun muassa.

Kaikki organismit, sekä istumattomat että ne, joilla on kyky liikkua vapaasti, kohtaavat jossain vaiheessa elämänsä historiansa aikana mitään rajoittavia edellytyksiä niiden lisääntymiselle, kasvulle tai selviytymiselle. Jotkut vastaavat väestöilmiöihin, kuten muuttoliikkeisiin, kun taas toiset tulevat lepotilaan.

Tämän prosessin käynnistämistä käynnistävät tekijät, sekä ulkoiset että sisäiset, vaihtelevat lajista toiseen, ja maantieteellisesti erillisillä alueilla sijaitsevien samojen lajien yksilöiden välillä voi olla jopa merkittäviä eroja..

Alla on joitakin eläinten ja kasvien prosessin ominaisuuksia ja esimerkkejä.

indeksi

  • 1 Eläimissä
    • 1.1 Selkärangattomien lepo
    • 1.2 Lepo selkärankaisilla
  • 2 Kasveissa
    • 2.1 Yöpyminen silmuissa
    • 2.2 Siemenien lepo
  • 3 Viitteet

Eläimissä

Selkärangattomien lepotila

Tässä eläinryhmässä lepotyypit vaihtelevat pienestä munasta aikuisen muokattuun muotoon. Se luokitellaan quiescence ja diapause, riippuen tekijöistä, jotka liittyvät tämän aloitukseen ja ylläpitoon.

Quiescence tarkoittaa kaikkia muotoja, joita aiheuttavat haitalliset ympäristöolosuhteet. Ne ovat hiljaisuuden, horrostilan, estivaation, anhidrobioosin (elämä ilman vettä) ja salakirjoituksen (piilotettu tai piilotettu elämä) muotoja.

Sisäisiä fysiologisia vasteita, jotka ovat luonteenomaisia ​​jokaiselle lajille ja yksilölle, ylläpitävät pikakuoren sijaan ulkoiset olosuhteet.

Monilla porfyyrilajeilla, cnidarianeilla, lumimyrskyillä, rotifereillä, nematodeilla, tardigradeilla, niveljalkailla, nilviäisillä, limakalvoilla, verenväristyksillä ja sointuilla on joko hiljainen tai diapausio..

Jotkut sienet tuottavat vastarintaisia ​​runkoja, jotka auttavat palauttamaan täyden populaation, kun suotuisat olosuhteet palautuvat. Tietyt cnidarians-lajit tuottavat basaalisia silmukoita tai "lepotiloja", jotka voivat kestää viikkoja tai kuukausia.

Hyönteiset voivat siirtyä diapauseen missä tahansa vaiheessa (munat, toukat, pojat tai aikuiset) lajista ja elinympäristöstä riippuen. Myriapodit voivat rullata maahan pienissä kasvihuoneissa ja vastustaa tulvia aikuisina organismeina.

Nilviäisten keskuudessa on myös havaittu, että simpukoiden ja prosobranchien päällystyskuoret sulkeutuvat kuorineen tai avaamalla niiden kuoret. Simpukat voivat kestää useita kuukausia, jotka on haudattu tällä tavalla sedimenttiin.

On tärkeää mainita, että lepotila on yleisempää maanpäällisissä, puoliksi maalla tai makeanveden selkärangattomissa lajeissa kuin merilajeissa, mikä johtuu ehkä näiden ympäristöjen suhteellisesta vakaudesta maanpäällisissä..

Lepotila selkärankaisilla

Selkärankaisilla parhaiten tunnetut lepotilanteet ovat nukkuvat nisäkkäillä, kuten uridit ja jyrsijät, ja linnuilla..

Kuitenkin paljon tutkimusta on viime aikoina keskitytty syöpäpotilaiden kasvainsolupopulaatioiden lepotilaan, joka liittyy läheisesti metastaasin kehittymiseen..

Kuten muualla eläimissä ja kasveissa, nisäkkäiden lepotila annetaan sopeutumismekanismina, joka selviytyy korkean energian kysynnän jaksoista, mutta vähän energian saatavuutta ympäristössä..

Se liittyy fysiologisiin, morfologisiin ja käyttäytymismuutoksiin, jotka sallivat eläimen selviytyä epäsuotuisissa olosuhteissa.

lepotilan

Lepotunteen alkamiselle on ominaista pitkät letargian "kääntymiset", joiden aikana aineenvaihduntaa vähennetään asteittain ja jossa kehon lämpötila pysyy vain muutaman asteen ympäristön lämpötilan yläpuolella.

Nämä "letargiat" ovat välissä intensiivisen aineenvaihduntatoiminnan hetkiä, jotka lisäävät ruumiinlämpötilaa ennen kuin menevät takaisin letargiaan. Tänä aikana kaikki kehon toiminnot vähenevät: syke, hengitys, munuaisten toiminta jne..

Kausivaihtelut valmistavat eläimen lepotilaan. Fysiologisella tasolla tapahtuva valmistus saavutetaan luultavasti muuttamalla monien proteiinien tasaisen tilan tasoja, jotka palvelevat tiettyjä funktioita joidenkin mRNA: iden ja niiden vastaavien proteiinien runsauden kasvattamiseksi tai vähentämiseksi..

Letargian tulo ja poistuminen liittyvät enemmän käänteisiin ja nopeaan aineenvaihduntakytkimiin, jotka toimivat enemmän kuin muutokset geeniekspression, transkription, translaation tai tuotteen stabiilisuuden säätelyssä..

Kasveissa

Tunnetuimmat tapaukset kasvien lepotilasta vastaavat siementen, mukuloiden ja silmujen lepotilaa, jotka ovat tyypillisiä kausiluonteisille kasveille..

Eläinten lepotilasta poiketen kasvit tulevat lepotilaan lämpötilan, fotoperiodin keston, valon laadun, lämpötilan valossa ja pimeässä, ravitsemukselliset olosuhteet ja veden saatavuuden mukaan. Sitä pidetään "perinnöllisenä" omaisuutena, koska se on myös geneettisesti määritelty.

Yöpyminen silmuissa

Tämä ilmiö esiintyy monissa puissa ja sisältää vuotuiset häviöt ja lehtien uusimisen. Sanotaan, että puita, joilla ei ole talvella lehtiä, ovat levossa tai lepotilassa.

Katafiilien suojelemat päätelaimet ovat niitä, jotka antavat alkunsa uusille lehtien lehdille ja primordialle.

Nämä silmut muodostuvat noin kaksi kuukautta ennen aktiivisen kasvun loppumista ja lehtien häviämistä. Toisin kuin eläimet, kasveissa fotosynteettiset, hengityselimet, transpiraatio ja muut fysiologiset toimet jatkuvat koko vuoden ajan, ainoa asia, joka todella pysähtyy, on kasvu.

Valon aallonpituudet (punainen ja kaukana punainen) näyttävät olevan erittäin tärkeässä roolissa lepotilan luomisessa ja repeämisessä sekä abskishapon hormonin (ABA) kertymisessä..

Yöpyminen siemenissä

Siementen lepotila on hyvin yleistä luonnonvaraisissa kasveissa, koska se antaa heille mahdollisuuden selviytyä luonnonkatastrofeista, vähentää saman lajin yksilöiden välistä kilpailua tai estää itämisen väärässä kaudella.

Siemenissä tätä prosessia ohjaa geeniekspressiota, entsymaattista aktiivisuutta ja kasvua säätelevien aineiden kerääntymistä säätelemällä ABA: n keskeisellä roolilla. Tämä hormoni kerääntyy siemeniin ja sen uskotaan syntetisoivan endospermin ja alkion, eikä siemenen aiheuttavan kasvin..

Lepoajan aikana siemenet ovat kestäviä pitkille kuivumisjaksoille. On todettu, että LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) -proteiinit näyttävät toimivan muiden kuivausjaksojen aikana tarvittavien proteiinien suojana.

Mukulat ovat myös lepotilassa. Näiden rakenteiden meristemit pysäytetään solusyklin G1-vaiheessa ennen DNA-synteesiä. Tämän pidätyksen vapautuminen riippuu monista sykliiniriippuvaisista kinaaseista ja niiden alavirran kohteista.

ABA: ta ja eteeniä tarvitaan mukuloiden lepotilan alkamiseen, mutta vain AVA on välttämätön lepotilan säilyttämiseksi. Tässä tilassa mukuloilla on alhainen auksiini ja sytokiniini, joiden uskotaan osallistuvan saman jarrutuksen ja sen myöhemmän itämisen aikaansaamiseen.

viittaukset

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Kasvaimen lepotila. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 95, 209 - 220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Kasvifysiologian perusteet (2. painos). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Selkärangattomien lepotila. Invertebrate Biology, 116 (4), 371 - 383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Nisäkkäiden horrostila: solu- ja molekyylireaktiot masentuneeseen metaboliaan ja matalaan lämpötilaan. Fysiologiset arviot, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., ja Steber, C. (2008). Siementen lepotilan molekyyliset näkökohdat. Kasvibiologian vuosikatsaus, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Siementen lepotila ja itävyys. Nykyinen ratkaisu Plant Biology, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Puiden lepotila talvella. Science, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, A.M. (2014). Metastaasit immuunivälitteisessä lepotilassa: Uusi mahdollisuus kohdistaa syöpä. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Perunan mukulan lepotilan fysiologinen sääntely. Amer. J. of Potato Res, 81, 253 - 262.
  10. Vegis, A. (1964). Yöpyminen korkeammissa kasveissa. Annu. Rev. Plant. Physiol., 15, 185-224.