Dvalen hos dyr og planter (med eksempler)

1042
Jonah Lester

Begrebet sovende henviser til en række fysiologiske processer, der generelt ender med at standse metabolisme, vækst og udvikling i variable perioder. Dette fænomen præsenteres af adskillige arter af bakterier, svampe, protister, planter og dyr, både hvirveldyr og hvirvelløse dyr, selvom det for nogle grupper aldrig er rapporteret.

Dvaletilstand er en tilpasnings- og overlevelsesmekanisme, der normalt optræder som reaktion på ekstreme miljøforhold som f.eks. Sæsonbestemte ændringer, hvor individer kan stå over for ekstreme temperaturer, dehydrering, oversvømmelser, mangel på næringsstoffer, blandt andre..

Groundhog (Kilde Pixabay.com)

Alle organismer, både siddende og dem med evnen til at bevæge sig frit, står på et eller andet tidspunkt i deres livshistorie over for en begrænsende betingelse for deres reproduktion, vækst eller overlevelse. Nogle reagerer med befolkningsfænomener som migration, mens andre kommer ind i en sovende tilstand.

De faktorer, der udløser indledningen af ​​denne proces, både ydre og interne, varierer fra art til art, og der kan endda være vigtige forskelle mellem individer af samme art, der er placeret i geografisk forskellige områder..

Her er nogle karakteristika og eksempler mellem processen med dyr og planter.

Artikelindeks

  • 1 Hos dyr
    • 1.1 Dvalen hos hvirvelløse dyr
    • 1.2 Dvalen hos hvirveldyr
  • 2 På etager
    • 2.1 Dvalen i knopperne
    • 2.2 Sovemåde i frø
  • 3 Referencer

Hos dyr

Dvalning hos hvirvelløse dyr

I denne gruppe af dyr varierer dvaletypen fra et lille æg til den modificerede form for en voksen. Det er klassificeret som hvil og diapause afhængigt af de faktorer, der er involveret i igangsættelsen og vedligeholdelsen af ​​dette.

Quiescence henviser til alle former, der er induceret af ugunstige miljøforhold. Dvale, estivation, anhydrobiose (liv uden vand) og kryptobiose (skjult eller skjult liv) er former for ro.

Diapausen opretholdes mere end ved eksterne forhold ved interne fysiologiske reaktioner, der er forbundet med hver art og person.

Mange arter af poriferer, cnidarians, flatworms, rotifers, nematoder, tardigrades, leddyr, bløddyr, annelider, hemicordates og chordates præsenterer enten hvilende eller diapaused former..

Nogle svampe producerer modstandsperler, der hjælper dem med at genoprette fuldpopulationer, når gunstige forhold er gendannet. Visse arter af cnidarians producerer basale æggeblommer eller "sovende" kønsæg, der kan vare i uger til måneder..

Insekter kan komme ind i diapause i et hvilket som helst af deres faser (æg, larver, pupper eller voksne) afhængigt af arten og det habitat, de besætter. Myriapoder kan vikles i små drivhuse på jorden og modstå oversvømmelse som voksne organismer..

Blandt bløddyr er det også blevet observeret, at toskallede og prosobranchs kommer ind i dvale ved at forsegle deres ventiler eller åbne deres skaller. Muslinger kan vare flere måneder begravet på denne måde i sedimentet.

Det er vigtigt at nævne, at dvale er meget mere almindelig hos arter af terrestriske, semi-terrestriske eller ferskvands hvirvelløse dyr end hos marine arter, måske på grund af disse miljøers relative stabilitet i forhold til terrestriske..

Dvaletilstand hos hvirveldyr

Hos hvirveldyr er de bedst kendte tilfælde af dvale dem, der er i dvale hos pattedyr som ursider og gnavere og hos fugle.

Imidlertid har meget forskning for nylig fokuseret på dvale hos tumorcellepopulationer hos kræftpatienter, hvilket er tæt relateret til udviklingen af ​​metastaser.

Som hos resten af ​​dyrene og planterne forekommer dvale hos pattedyr som en adaptiv mekanisme til at klare perioder med højt energibehov, men ringe energitilgængelighed i miljøet.

Det har at gøre med fysiologiske, morfologiske og adfærdsmæssige ændringer, der gør det muligt for dyret at opnå overlevelse under ugunstige forhold..

Dvaletilstand

Begyndelsen på en dvale-sæson er kendetegnet ved lange "skift" af sløvhed, hvor metaboliske hastigheder gradvis falder, og hvor kropstemperaturen kun forbliver et par grader over stuetemperatur..

Disse "sløvhed" er blandet med øjeblikke med intens metabolisk aktivitet, som formår at øge kropstemperaturen inden de vender tilbage til sløvhed. I denne periode er alle kropsfunktioner reduceret: puls, åndedræt, nyrefunktion osv..

Sæsonændringerne forbereder dyret til dvale. Præparatet på det fysiologiske niveau opnås sandsynligvis ved at ændre steady state niveauerne for mange proteiner, der tjener specifikke funktioner til at øge eller formindske forekomsten af ​​nogle mRNA'er og deres tilsvarende proteiner..

Indgang og udgang af torpor er mere relateret til reversible og hurtige metaboliske switches, som fungerer mere øjeblikkeligt end ændringer i kontrollen af ​​genekspression, transkription, translation eller stabilitet af produkter..

I planter

De bedst kendte tilfælde af dvale hos planter svarer til dvalen hos frø, knolde og knopper, som er karakteristiske for planter, der udsættes for sæsonbestemthed..

I modsætning til dvale hos dyr går planterne i dvale i henhold til temperatur, fotoperiodens længde, lysets kvalitet, temperaturen i lyse og mørke perioder, ernæringsmæssige forhold og vandtilgængelighed. Det betragtes som en "arvelig" ejendom, da den også er genetisk bestemt.

Bud sovende

Dette fænomen forekommer i mange træer og inkluderer det årlige tab og fornyelse af blade. Træer uden blade om vinteren siges at være sovende eller sovende.

Terminalknopperne, beskyttet af katafilerne, er dem, der efterfølgende giver anledning til de nye blade og bladprimordia.

Træknopper om vinteren (Kilde: Pixabay.com)

Disse knopper dannes omkring to måneder, før aktiv vækst ophører, og blade går tabt. I modsætning til dyr fortsætter fotosyntetisk, respiratorisk, transpiration og andre fysiologiske aktiviteter i planter hele året rundt, det eneste der virkelig stopper er vækst.

Lysets bølgelængder (rød og langt rød) ser ud til at spille en meget vigtig rolle i etableringen og nedbrydningen af ​​dvalen i knopperne såvel som ophobningen af ​​hormonet abscisinsyre (ABA).

Sovende i frø

Frøslumring er meget almindelig i vilde planter, da det giver dem muligheden for at overleve naturkatastrofer, mindske konkurrencen mellem individer af samme art eller forhindre spiring i den forkerte sæson..

I frø styres denne proces af reguleringen af ​​genekspression, enzymatisk aktivitet og ophobning af vækstregulatorer med en grundlæggende rolle som ABA. Dette hormon akkumuleres i frøene og menes at være syntetiseret af endospermen og embryoet snarere end af planten, der giver anledning til frøet..

Under dvale er frøene modstandsdygtige over lange perioder med udtørring. Proteiner er blevet bestemt SEN-EMBRYOGENESIS overflødig (LEA) ser ud til at fungere som beskyttere af andre proteiner, der er nødvendige i perioder med udtørring.

Dormentes frø af spidskommen, Cuminum cyminum (Kilde: Pixabay.com/)

I knoldene er der også dvale. Meristeme af disse strukturer arresteres i G1-fasen af ​​cellecyklussen før DNA-syntese. Frigørelse fra denne anholdelse afhænger af mange cyklinafhængige kinaser og deres nedstrøms mål..

ABA og ethylen er nødvendige for begyndelsen af ​​dvalen i knolde, men kun AVA er nødvendig for at opretholde dvalen. I denne tilstand har knoldene lave niveauer af auxin og cytokinin, som menes at deltage i nedbrydning og efterfølgende spiring..

Referencer

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Dvaletumor. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J. og Talón, M. (2008). Grundlæggende om plantefysiologi (2. udgave). Madrid: McGraw-Hill Interamericana i Spanien.
  3. Cáceres, C. (1997). Dvaletilstand hos hvirvelløse dyr. Hvirvelløse biologi, 116(4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Pattedyrs dvale: Cellulære og molekylære reaktioner på deprimeret stofskifte og lav temperatur. Fysiologiske anmeldelser, 83(4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molecular Aspects of Seed Dormancy. Årlig gennemgang af plantebiologi, 59(1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Frø i dvale og spiring. Nuværende mening inden for plantebiologi, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dvalen af ​​træer om vinteren. Videnskab, 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 immunmedieret dvale: En ny mulighed for at målrette kræft. Kræftforskning, 74(23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fysiologisk regulering af kartoffelknolddvalen. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dvaletilstand i højere planter. Annu. Præst Plant. Physiol., femten, 185-224.

Endnu ingen kommentarer