Спящий режим у животных и растений (с примерами)



Термин dormancia Это относится к ряду физиологических процессов, которые обычно заканчиваются остановкой метаболизма, роста и развития в различные периоды времени. Это явление представлено многочисленными видами бактерий, грибов, простейших, растений и животных, как позвоночных, так и беспозвоночных, хотя по некоторым группам никогда не сообщалось.

Спячка - это механизм адаптации и выживания, который обычно происходит в ответ на экстремальные условия окружающей среды, такие как, например, сезонные изменения, когда люди могут столкнуться с экстремальными температурами, обезвоживанием, наводнениями, нехваткой питательных веществ и другими..

Все организмы, как сидячие, так и обладающие способностью свободно передвигаться, сталкиваются в определенный момент своей жизненной истории с любым ограничивающим условием их размножения, роста или выживания. Некоторые реагируют на такие явления, как миграция, в то время как другие переходят в состояние покоя..

Факторы, которые вызывают начало этого процесса, как внешнего, так и внутреннего, варьируются от одного вида к другому, и могут даже существовать важные различия между особями одного и того же вида, которые расположены в географически различных областях.

Ниже приведены некоторые характеристики и примеры между процессом животных и растений..

индекс

  • 1 у животных
    • 1.1 покой в ​​беспозвоночных
    • 1.2 покой в ​​позвоночных животных
  • 2 В растениях
    • 2.1 покой в ​​зародыше
    • 2.2 покоя в семенах
  • 3 Ссылки

У животных

Покой у беспозвоночных

В этой группе животных типы покоя варьируются от маленького яйца до измененной формы взрослого. Он классифицируется как покой и диапауза, в зависимости от факторов, участвующих в запуске и поддержании этого.

Покой относится ко всем формам, которые вызваны неблагоприятными условиями окружающей среды. Это формы покоя, гибернации, обострения, ангидробиоза (жизнь без воды) и криптобиоза (скрытая или скрытая жизнь)..

Диапауза, а не внешние условия, поддерживается внутренними физиологическими реакциями, присущими каждому виду и индивидууму..

Многие виды порфира, книдария, плоских червей, коловраток, нематод, тардиградов, членистоногих, моллюсков, кольчатых червей, полусухих и хордовых имеют либо покоящиеся, либо диапаузальные формы..

Некоторые губки производят резистентные геммулы, которые помогают восстановить полноценное население после восстановления благоприятных условий. Определенные виды Cnidarians производят базальные почки или «спящие» половые яйца, которые могут длиться от недель до месяцев..

Насекомые могут вступать в диапаузу на любой из ее стадий (яйца, личинки, куколки или взрослые особи), в зависимости от вида и среды обитания, которые они занимают. Myriapods может свернуться в маленьких оранжереях на земле и сопротивляться наводнениям как взрослые организмы.

Среди моллюсков также было замечено, что двустворчатые моллюски и прособранки входят в состояние покоя, когда они закрывают свои раковины или открывают свои раковины. Таким образом, двустворчатые моллюски могут находиться в осадке несколько месяцев..

Важно отметить, что покой гораздо чаще встречается у наземных, полуземных или пресноводных беспозвоночных, чем у морских видов, возможно, из-за относительной устойчивости этих сред по отношению к наземным..

Покой у позвоночных

У позвоночных наиболее известны случаи покоя у зимовок у млекопитающих, таких как уриды и грызуны, а также у птиц..

Тем не менее, многие исследования в последнее время были сосредоточены на покоя популяций опухолевых клеток у больных раком, что тесно связано с развитием метастазирования..

Как и у остальных животных и растений, у млекопитающих состояние покоя дается как адаптивный механизм, позволяющий справляться с периодами высокой потребности в энергии, но недостаточной доступности энергии в окружающей среде..

Это связано с физиологическими, морфологическими и поведенческими изменениями, которые позволяют животному выживать в неблагоприятных условиях..

зимняя спячка

Начало сезона зимней спячки характеризуется длительными «поворотами» летаргии, во время которых скорость метаболизма постепенно снижается и температура тела остается на несколько градусов выше температуры окружающей среды..

Эти «летаргии» чередуются с моментами интенсивной метаболической активности, которые повышают температуру тела, прежде чем вернуться в летаргию. В этот период снижаются все функции организма: частота сердечных сокращений, дыхание, функция почек и т. Д..

Сезонные изменения готовят животное к зимней спячке. Препарат на физиологическом уровне, вероятно, достигается путем изменения уровней устойчивого состояния многих белков, которые выполняют специфические функции увеличения или уменьшения количества некоторых мРНК и их соответствующих белков..

Вступление и выход летаргии в большей степени связаны с обратимыми и быстрыми метаболическими переключениями, которые действуют более мгновенно, чем изменения в контроле экспрессии генов, транскрипции, трансляции или стабильности продукта..

В растениях

Наиболее известные случаи покоя у растений соответствуют покою семян, клубней и почек, которые характерны для растений, подверженных сезонности..

В отличие от покоя у животных растения вступают в покой в ​​зависимости от температуры, продолжительности фотопериода, качества света, температуры в периоды света и темноты, условий питания и наличия воды. Это считается "наследственным" свойством, так как оно также генетически обусловлено.

Покой в ​​зародыше

Это явление встречается у многих деревьев и включает в себя ежегодную потерю и обновление листьев. Говорят, что деревья без листьев зимой находятся в состоянии покоя или в состоянии покоя..

Конечные почки, защищенные катафилами, являются теми, которые дают начало новым лиственным листьям и зачаткам.

Эти почки образуются примерно за два месяца до прекращения активного роста и потери листьев. В отличие от животных, у растений фотосинтез, дыхание, транспирация и другие физиологические действия продолжаются в течение всего года, единственное, что действительно останавливает это рост.

Длина волны света (красный и дальний красный), по-видимому, играет очень важную роль в установлении и разрыве покоя в почках, а также в накоплении гормона абсцизовой кислоты (АБК).

Покой в ​​семенах

Дремота в семенах очень распространена у диких растений, поскольку она дает им возможность пережить природные катастрофы, уменьшить конкуренцию между особями одного вида или предотвратить прорастание в неправильное время года..

В семенах этот процесс контролируется регуляцией экспрессии генов, ферментативной активности и накопления регуляторов роста с фундаментальной ролью АБК. Этот гормон накапливается в семенах и считается, что он синтезируется эндоспермом и зародышем, а не растением, которое дает начало семени.

Во время покоя семена устойчивы к длительным периодам высыхания. Было установлено, что белки LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA), по-видимому, действуют как защитные белки, необходимые в периоды сушки..

В клубнях также наблюдается покой. Меристемы этих структур арестованы в фазе G1 клеточного цикла до синтеза ДНК. Освобождение от этого ареста зависит от многих циклинзависимых киназ и их нижестоящих мишеней.

ABA и этилен необходимы для начала покоя в клубнях, но только AVA необходим для поддержания состояния покоя. В этом состоянии клубни имеют низкий уровень ауксина и цитокинина, которые, как полагают, участвуют в его поломке и последующем прорастании..

ссылки

  1. Альсабти, Э. А. К. (1979). Опухоль покой. J. Cancer Res. Clin. Онкол., 95, 209-220.
  2. Azcon-Bieto, J. & Talón, M. (2008). Основы физиологии растений (2-е изд.). Мадрид: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Касерес, С. (1997). Покой у беспозвоночных. Биология беспозвоночных, 116 (4), 371-383.
  4. Кэри Х., Эндрюс М. и Мартин С. (2003). Спячка млекопитающих: клеточные и молекулярные реакции на депрессивный метаболизм и низкую температуру. Физиологические обзоры, 83 (4), 1153-1181.
  5. Финкельштейн Р., Ривз В., Ариизуми Т. и Стебер С. (2008). Молекулярные аспекты покоя семян. Ежегодный обзор биологии растений, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L. & Hilhorst, H. (2002). Семя покоя и прорастания. Современное мнение в биологии растений, 5, 33-36.
  7. Перри, Т. О. (1971). Покой деревьев зимой. Science, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Ромеро И., Гарридо Ф. и Гарсия-Лора А.М. (2014). Метастазы в иммуноопосредованном покое: новая возможность для борьбы с раком. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Саттл Дж. (2004). Физиологическая регуляция покоя клубней картофеля. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Вегис А. (1964). Покой в ​​высших растениях. Annu. Преподобный Завод. Physiol., 15, 185-224.