Dormanství u zvířat a rostlin (s příklady)



Termín dormanci Týká se řady fyziologických procesů, které obvykle končí zastavením metabolismu, růstu a vývoje během proměnlivých časových období. Tento jev je prezentován řadou druhů bakterií, hub, protistů, rostlin a živočichů, jak obratlovců, tak bezobratlých, ačkoli u některých skupin nebyl nikdy hlášen..

Dormance je mechanismus adaptace a přežití, který se obvykle odehrává v reakci na extrémní podmínky prostředí, jako jsou například sezónní změny, kdy mohou jednotlivci čelit extrémním teplotám, dehydrataci, záplavám, nedostatku živin, mimo jiné..

Všechny organismy, jak přisedlé, tak i ty, které mají schopnost volně se pohybovat, čelí v určitém okamžiku své životní historie nějakým omezujícím podmínkám pro jejich reprodukci, růst nebo přežití. Někteří reagují s populačním jevem, jako jsou migrace, zatímco jiní vstupují do stavu klidu.

Faktory, které spouštějí tento proces, jak vnější, tak vnitřní, se liší od jednoho druhu k druhému a mohou existovat i důležité rozdíly mezi jedinci stejného druhu, které se nacházejí v geograficky odlišných oblastech..

Níže jsou uvedeny některé charakteristiky a příklady mezi procesem zvířat a rostlin.

Index

  • 1 U zvířat
    • 1.1 Dormanství u bezobratlých
    • 1.2 Dormanství u obratlovců
  • 2 V rostlinách
    • 2.1 Dorman v poupách
    • 2.2 Dormanství v semenech
  • 3 Odkazy

U zvířat

Dormanství v bezobratlých

V této skupině zvířat se typy dormancí liší od malého vajíčka až po modifikovanou formu dospělého. To je klasifikované jako klid a diapause, se spoléhat na faktory zapojené do startu a udržování tohoto.

Nečinnost se týká všech forem, které jsou indukovány nepříznivými podmínkami prostředí. Jsou to formy klidu, hibernace, estivace, anhidrobióza (život bez vody) a kryptobióza (skrytý nebo skrytý život)..

Diapause, spíše než vnější podmínky, je udržován vnitřními fyziologickými odezvami, vlastní každému druhu a jednotlivci.

Mnoho druhů porfyry, cnidarians, flatworms, rotifers, nematodes, tardigrades, členovci, měkkýši, annelids, hemidated a chordates mají jeden klidný nebo diapausal formy \ t.

Některé houby produkují rezistenci gemmules, které pomáhají obnovit plné populace, jakmile jsou obnoveny příznivé podmínky. Některé druhy cnidarians produkují bazální pupeny nebo "spící" sex vejce, která může trvat od týdnů do měsíců.

Hmyz může vstupovat do diapauzy v některém jeho stádia (vejce, larvy, kukly nebo dospělí), v závislosti na druhu a lokalitě, kterou zabírají. Myriapodi se mohou valit v malých sklenících na zemi a odolávat povodním jako dospělé organismy.

U měkkýšů bylo také pozorováno, že mlže a prosobranche vstupují do klidu při utěsňování mušlí nebo otevírání mušlí. Mušle mohou takto sedimentovat v sedimentu několik měsíců.

Je důležité zmínit, že dormance je mnohem častější u suchozemských, semestranských nebo sladkovodních druhů bezobratlých než u mořských druhů, snad kvůli relativní stabilitě těchto prostředí s ohledem na pozemní..

Dormanství u obratlovců

U obratlovců jsou nejznámějšími případy dormance hibernace u savců, jako jsou uridy a hlodavci, a ptáci.

Mnoho výzkumů se však v poslední době zaměřilo na dormanci populací nádorových buněk u pacientů s rakovinou, která úzce souvisí s rozvojem metastáz..

Stejně jako ve zbytku zvířat a rostlin je dormanci savců dán jako adaptivní mechanismus, který je schopen vyrovnat se s obdobími vysoké spotřeby energie, ale malou dostupností energie v životním prostředí..

To souvisí s fyziologickými, morfologickými a behaviorálními změnami, které umožňují zvířeti přežít v nepříznivých podmínkách.

Hibernace

Začátek období hibernace je charakterizován dlouhými “obraty” letargie během kterého metabolické rychlosti jsou postupně zmenšeny a kde tělesná teplota zůstane jen nemnoho mír nad teplotou okolí \ t.

Tyto „letargie“ jsou rozptýleny okamžiky intenzivní metabolické aktivity, které zvyšují tělesnou teplotu před návratem do letargie. Během této doby jsou sníženy všechny tělesné funkce: tepová frekvence, dýchání, funkce ledvin atd..

Sezónní změny připraví zvíře na hibernaci. Přípravek, na fyziologické úrovni, je pravděpodobně dosažen změnou hladin v ustáleném stavu mnoha proteinů, které slouží ke specifickým funkcím zvyšování nebo snižování množství některých mRNA a jejich odpovídajících proteinů..

Vstup a odchod letargie souvisí spíše s reverzibilními a rychlými metabolickými přepínači, které fungují mnohem rychleji než změny v kontrole genové exprese, transkripce, translace nebo stability produktu..

V rostlinách

Nejznámější případy dormance v rostlinách odpovídají dormanci semen, hlíz a pupenů, které jsou charakteristické pro rostliny podléhající sezónnosti..

Na rozdíl od dormance u zvířat, rostliny vstupují do klidu podle teploty, trvání fotoperiod, kvality světla, teploty během období světla a tmy, nutričních podmínek a dostupnosti vody. Je považován za "dědičný" majetek, protože je také geneticky determinovaný.

Dormanství v pupenech

Tento jev se vyskytuje v mnoha stromech a zahrnuje roční ztrátu a obnovu listů. Říká se, že stromy bez listí v zimě jsou v klidu nebo v klidu.

Terminální pupeny, chráněné katafilemi, jsou ty, které dávají vznik novým listovým listům a primordii.

Tyto pupeny se tvoří asi dva měsíce před ukončením aktivního růstu a ztráty listů. Na rozdíl od zvířat, v rostlinách pokračují fotosyntetické, respirační, transpirační a další fyziologické aktivity po celý rok..

Zdá se, že vlnové délky světla (červené a daleko červené) hrají velmi důležitou roli při vzniku a prasknutí dormance v pupenech, jakož i hromadění hormonu kyseliny abscisové (ABA)..

Dormanství v semenech

Dormanství v semenech je u divokých rostlin velmi běžné, protože jim dává schopnost přežít přírodní katastrofy, zmenšit konkurenci mezi jedinci stejného druhu nebo zabránit klíčení ve špatném období.

V semenech je tento proces řízen regulací genové exprese, enzymatické aktivity a akumulace růstových regulátorů se základní úlohou ABA. Tento hormon se hromadí v semenech a předpokládá se, že je syntetizován endospermem a embryem, spíše než rostlinou, která je zdrojem semen..

Během dormance jsou semena odolná vůči dlouhým obdobím vysychání. Bylo zjištěno, že proteiny LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) působí jako protektivní proteiny potřebné během období sušení..

V hlízách je také dormance. Meristémy těchto struktur jsou zastaveny ve fázi G1 buněčného cyklu před syntézou DNA. Uvolnění této zástavy závisí na mnoha cyklinově závislých kinázách a jejich následných cílech.

ABA a ethylen jsou potřebné pro začátek dormance v hlízách, ale pouze AVA je nezbytná pro udržení spícího stavu. V tomto stavu mají hlízy nízké hladiny auxinu a cytokininu, o kterých se předpokládá, že se podílejí na rozpadu téhož a jeho následné klíčivosti..

Odkazy

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Tumor Dormancy. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Základy fyziologie rostlin (2. ed.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Dormanství v bezobratlých. Invertebrate Biology, 116 (4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernace savců: Buněčná a molekulární reakce na snížený metabolismus a nízkou teplotu. Physiological Reviews, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molekulární aspekty osídlení semen. Výroční přehled rostlinné biologie, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Dorůstání semen a klíčivost. Current Opinion in Plant Biology, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dormanství stromů v zimě. 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 imunitně zprostředkovaném dormanci: Nová příležitost pro cílení na rakovinu. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fyziologická regulace kyselosti bramborových hlíz. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dormanství ve vyšších rostlinách. Annu. Rev. Physiol., 15, 185-224.