Dormance u zvířat a rostlin (s příklady)

3561
Alexander Pearson

Termín klidu se týká řady fyziologických procesů, které obvykle končí zastavením metabolismu, růstu a vývoje na různá časová období. Tento jev je prezentován řadou druhů bakterií, hub, protistů, rostlin a živočichů, obratlovců i bezobratlých, i když u některých skupin nebyl nikdy hlášen.

Klid je mechanismus adaptace a přežití, který se běžně vyskytuje v reakci na extrémní podmínky prostředí, jako jsou například sezónní změny, kdy jednotlivci mohou mimo jiné čelit extrémním teplotám, dehydrataci, povodním, nedostatku živin..

Hromnice (zdroj pixabay.com)

Všechny organismy, přisedlé i ty, které mají schopnost se volně pohybovat, čelí v určitém okamžiku své životní historie určitým omezujícím podmínkám pro jejich reprodukci, růst nebo přežití. Někteří reagují na populační jevy, jako je migrace, zatímco jiní vstupují do nečinného stavu.

Faktory, které spouštějí zahájení tohoto procesu, vnější i vnitřní, se u jednotlivých druhů liší a mohou dokonce existovat významné rozdíly mezi jednotlivci stejného druhu, kteří se nacházejí v geograficky odlišných oblastech..

Zde je několik charakteristik a příkladů mezi procesem zvířat a rostlin.

Rejstřík článků

  • 1 U zvířat
    • 1.1 Dormance u bezobratlých
    • 1.2 Dormance u obratlovců
  • 2 Na podlahách
    • 2.1 Klid v pupenech
    • 2.2 Klid v semenech
  • 3 Odkazy

U zvířat

Klid u bezobratlých

U této skupiny zvířat se typy klidu liší od malého vajíčka po modifikovanou formu dospělého. Je klasifikován jako klidový stav a diapauza, v závislosti na faktorech zahrnutých do zahájení a udržování tohoto stavu.

Klid se týká všech forem, které jsou vyvolány nepříznivými podmínkami prostředí. Hibernace, estivace, anhydrobióza (život bez vody) a kryptobióza (skrytý nebo skrytý život) jsou formy klidového stavu.

Diapause, více než vnějšími podmínkami, je udržována vnitřními fyziologickými odpověďmi, které jsou vlastní každému druhu a jednotlivci.

Mnoho druhů poriferů, cnidariánů, plochých červů, vířníků, hlístic, tardigrad, členovců, měkkýšů, kroužkovců, hemikordátů a strunatců má buď klidovou formu, nebo diapauzu..

Některé houby vytvářejí drahokamy odporu, které jim pomáhají obnovit plnou populaci, jakmile budou obnoveny příznivé podmínky. Některé druhy cnidariánů produkují bazální žloutky nebo „spící“ pohlavní vejce, která mohou trvat týdny až měsíce..

Hmyz může vstoupit do diapauzy v kterémkoli z jejich stádií (vajíčka, larvy, kukly nebo dospělí), v závislosti na druhu a stanovišti, které obývají. Myriapods se mohou svinout uvnitř malých skleníků na zemi a odolat záplavám jako dospělé organismy..

U měkkýšů bylo také pozorováno, že mlži a prosobranchové vstupují do klidu utěsněním svých chlopní nebo otevřením skořápek. Mlži mohou takto vydržet několik měsíců pohřbeni v sedimentu.

Je důležité zmínit, že vegetační klima je mnohem častější u druhů suchozemských, polozemských nebo sladkovodních bezobratlých než u mořských druhů, pravděpodobně kvůli relativní stabilitě těchto prostředí vůči suchozemským..

Klid u obratlovců

U obratlovců jsou nejznámějšími případy vegetačního klidu hibernace u savců, jako jsou ursidy a hlodavci, a u ptáků.

Mnoho výzkumů se však v poslední době zaměřilo na období klidu populací nádorových buněk onkologických pacientů, které úzce souvisí s vývojem metastáz..

Stejně jako u ostatních zvířat a rostlin dochází u savců ke klidu jako adaptivní mechanismus pro zvládnutí období vysoké energetické poptávky, ale malé dostupnosti energie v životním prostředí..

Souvisí to s fyziologickými, morfologickými a behaviorálními změnami, které umožňují zvířeti dosáhnout přežití za nepříznivých podmínek..

Hibernace

Začátek hibernační sezóny je charakterizován dlouhými „posuny“ letargie, během nichž metabolické rychlosti postupně klesají a kde tělesná teplota zůstává jen několik stupňů nad pokojovou teplotou..

Tyto „letargie“ jsou střídány okamžiky intenzivní metabolické aktivity, které dokáží zvýšit tělesnou teplotu před návratem k letargii. Během tohoto období jsou sníženy všechny funkce těla: srdeční frekvence, dýchání, funkce ledvin atd..

Změny ročního období připravují zvíře na hibernaci. Přípravy na fyziologické úrovni je pravděpodobně dosaženo změnou ustálených hladin mnoha proteinů, které slouží specifickým funkcím zvyšování nebo snižování množství některých mRNA a jejich odpovídajících proteinů..

Vstup a výstup torporu souvisí spíše s reverzibilními a rychlými metabolickými změnami, které fungují více okamžitě než změny v kontrole genové exprese, transkripce, translace nebo stability produktů..

V rostlinách

Nejznámější případy klidu v rostlinách odpovídají klidu semen, hlíz a pupenů, které jsou charakteristické pro rostliny vystavené sezónnosti..

Na rozdíl od vegetačního klidu u zvířat, rostliny vstupují do vegetačního klidu podle teploty, délky fotoperiody, kvality světla, teploty během období světla a tmy, podmínek výživy a dostupnosti vody. Považuje se za „dědičnou“ vlastnost, protože je také geneticky podmíněna.

Bud klidu

Tento jev se vyskytuje na mnoha stromech a zahrnuje roční ztrátu a obnovu listů. Stromy bez listí v zimě jsou považovány za spící nebo spící.

Terminální pupeny, chráněné kataphily, jsou ty, které následně způsobí vznik nových listů a listových primordií.

Pupeny v zimě (Zdroj: pixabay.com)

Tyto pupeny se tvoří asi dva měsíce před ukončením aktivního růstu a ztrátou listů. Na rozdíl od zvířat pokračují v rostlinách fotosyntetické, respirační, transpirační a další fyziologické aktivity po celý rok, jediná věc, která se skutečně zastaví, je růst.

Zdá se, že vlnové délky světla (červené a daleko červené) hrají velmi důležitou roli při vzniku a rozpadu klidu v pupenech, stejně jako při akumulaci hormonu abscisové kyseliny (ABA).

Klid v semenech

Klid osiva je u divokých rostlin velmi běžný, protože jim dává schopnost přežít přírodní katastrofy, snížit konkurenci mezi jedinci stejného druhu nebo zabránit klíčení ve špatném ročním období..

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

Během období klidu jsou semena odolná vůči dlouhému období vysychání. Byly stanoveny proteiny VELKÁ POZDNÍ EMBRYOGENEZE (LEA) působí jako ochránci jiných proteinů potřebných během období vysychání.

Semena kmínu Dormentes, Cuminium cyminum (Zdroj: pixabay.com/)

V hlízách je také klid. Meristémy těchto struktur jsou zatčeny ve fázi G1 buněčného cyklu před syntézou DNA. Uvolnění z tohoto zadržení závisí na mnoha cyklin-dependentních kinázách a jejich následných cílech..

ABA a ethylen jsou vyžadovány pro začátek vegetačního klidu u hlíz, ale k udržení vegetačního klidu je nezbytná pouze AVA. V tomto stavu mají hlízy nízkou hladinu auxinu a cytokininu, o nichž se předpokládá, že se podílejí na jejich rozpadu a následném klíčení..

Reference

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Dormance spánku. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Základy fyziologie rostlin (2. vyd.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana Španělska.
  3. Cáceres, C. (1997). Dormance u bezobratlých. Biologie bezobratlých, 116(4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernace savců: buněčné a molekulární reakce na depresivní metabolismus a nízkou teplotu. Fyziologické recenze, 83(4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molekulární aspekty klidu osiva. Roční přehled biologie rostlin, 59(1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L. a Hilhorst, H. (2002). Klid semen a klíčení. Aktuální názor na biologii rostlin, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Klid stromů v zimě. Věda, 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 klidu: Nová příležitost k cílení na rakovinu. Výzkum rakoviny, 74(23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fyziologická regulace klidu bramborových hlíz. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Klid ve vyšších rostlinách. Annu. Rev. Plant. Physiol., patnáct, 185-224.

Zatím žádné komentáře