Dvalemodus hos dyr og planter (med eksempler)

1490
Basil Manning

Begrepet sovende refererer til en rekke fysiologiske prosesser som vanligvis ender i å stoppe metabolisme, vekst og utvikling i varierende tidsperioder. Dette fenomenet presenteres av mange arter av bakterier, sopp, protister, planter og dyr, både virveldyr og virvelløse dyr, selv om det for noen grupper aldri har blitt rapportert.

Dvalemodus er en tilpasnings- og overlevelsesmekanisme som normalt oppstår som svar på ekstreme miljøforhold som for eksempel sesongmessige endringer der individer kan møte ekstreme temperaturer, dehydrering, flom, mangel på næringsstoffer, blant andre..

Groundhog (Kilde Pixabay.com)

Alle organismer, både sittende og de med evnen til å bevege seg fritt, møter på et eller annet tidspunkt i livshistorien noen begrensende tilstand for reproduksjon, vekst eller overlevelse. Noen reagerer med befolkningsfenomener som migrasjon, mens andre kommer inn i en sovende tilstand.

Faktorene som utløser initieringen av denne prosessen, både eksterne og interne, varierer fra art til art, og det kan til og med være viktige forskjeller mellom individer av samme art som ligger i geografisk forskjellige områder..

Her er noen egenskaper og eksempler mellom prosessen med dyr og planter.

Artikkelindeks

  • 1 Hos dyr
    • 1.1 Dvalemodus hos virvelløse dyr
    • 1.2 Dvalemodus hos virveldyr
  • 2 i etasjer
    • 2.1 Dvalemodus i knoppene
    • 2.2 Dvalemodus i frø
  • 3 Referanser

Hos dyr

Dvalemodus hos virvelløse dyr

I denne dyregruppen varierer dvaletypene fra et lite egg til den modifiserte formen for en voksen. Det er klassifisert som hvil og diapause, avhengig av hvilke faktorer som er involvert i igangsetting og vedlikehold av dette.

Quiescence refererer til alle former som er indusert av ugunstige miljøforhold. Dvalemodus, estivasjon, anhydrobiose (liv uten vann) og kryptobiose (skjult eller skjult liv) er former for ro.

Diapausen, mer enn av eksterne forhold, opprettholdes av interne fysiologiske responser, iboende for hver art og individ.

Mange arter av poriferer, cnidarians, flatworms, rotifers, nematoder, tardigrades, leddyr, bløtdyr, annelids, hemicordates og chordates presenterer enten hvilende eller diapaused former..

Noen svamper produserer resistensperler som hjelper dem med å gjenopprette full populasjoner når gunstige forhold er gjenopprettet. Enkelte arter av cnidarians produserer basale eggeplommer eller "sovende" kjønnsegg som kan vare i flere uker til måneder..

Insekter kan komme inn i diapausen i et hvilket som helst av stadiene (egg, larver, pupper eller voksne), avhengig av arten og habitatet de okkuperer. Myriapods kan vikles i små drivhus på bakken og motstå flom som voksne organismer..

Blant bløtdyr har det også blitt observert at muslinger og prosobranchs går i dvale ved å tette ventilene eller åpne skallene. Muslinger kan vare i flere måneder gravlagt på denne måten i sedimentet.

Det er viktig å nevne at hvilemodus er mye mer vanlig hos arter av terrestriske, halvjordiske eller ferskvannsvirvelløse dyr enn hos marine arter, kanskje på grunn av den relative stabiliteten til disse miljøene i forhold til terrestriske..

Dvalemodus hos virveldyr

Hos virveldyr er de mest kjente tilfellene av dvale de som er i dvale hos pattedyr som ursider og gnagere, og hos fugler.

Imidlertid har mye forskning nylig fokusert på hvilemodus hos kreftpasienters tumorcellepopulasjoner, som er nært knyttet til utviklingen av metastaser..

Som hos resten av dyrene og plantene, forekommer dvalemodus hos pattedyr som en adaptiv mekanisme for å takle perioder med høyt energibehov, men liten energitilgjengelighet i miljøet.

Det har å gjøre med fysiologiske, morfologiske og atferdsmessige endringer som gjør at dyret kan oppnå overlevelse under ugunstige forhold..

Dvale

Begynnelsen på en dvale-sesong er preget av lange "skift" av sløvhet der metabolske hastigheter gradvis avtar og hvor kroppstemperaturen forblir bare noen få grader over romtemperatur..

Disse "sløvheten" er ispedd øyeblikk med intens metabolsk aktivitet, som klarer å øke kroppstemperaturen før de går tilbake til sløvhet. I løpet av denne perioden er alle kroppsfunksjoner redusert: hjertefrekvens, respirasjon, nyrefunksjon, etc..

Sesongendringene forbereder dyret på dvale. Preparatet, på det fysiologiske nivået, oppnås sannsynligvis ved å endre steady state nivåene til mange proteiner som tjener spesifikke funksjoner for å øke eller redusere forekomsten av noen mRNAer og deres tilsvarende proteiner..

Inngang og utgang av torpor er mer relatert til reversible og raske metabolske brytere, som fungerer mer øyeblikkelig enn endringer i kontrollen av genuttrykk, transkripsjon, translasjon eller stabilitet av produkter..

I planter

De mest kjente tilfellene av dvalemodus hos planter tilsvarer dvalen til frø, knoller og knopper, som er karakteristiske for planter som er utsatt for sesongmessighet..

I motsetning til dvalemodus hos dyr, kommer planter inn i dvalemodus i henhold til temperatur, fotoperiodens lengde, lyskvalitet, temperatur i lyse og mørke perioder, ernæringsmessige forhold og vanntilgjengelighet. Det regnes som en "arvelig" egenskap siden den også er genetisk bestemt.

Knoppdvalen

Dette fenomenet forekommer i mange trær og inkluderer årlig tap og fornyelse av blader. Trær uten blader om vinteren sies å være sovende eller sovende.

Terminalknoppene, beskyttet av katafilene, er de som senere gir opphav til de nye bladene og bladets primordia.

Treknopper om vinteren (Kilde: Pixabay.com)

Disse knoppene dannes omtrent to måneder før aktiv vekst opphører og blader går tapt. I motsetning til dyr fortsetter fotosyntetisk, respiratorisk, transpirasjon og andre fysiologiske aktiviteter gjennom hele året, det eneste som virkelig stopper er vekst.

Lysets bølgelengder (rød og langt rød) ser ut til å spille en veldig viktig rolle i etableringen og nedbrytningen av dvalen i knoppene, samt akkumulering av hormonet abscisic acid (ABA).

Dvalemodus i frø

Frødval er veldig vanlig i ville planter, da det gir dem muligheten til å overleve naturkatastrofer, redusere konkurransen mellom individer av samme art eller forhindre spiring i feil årstid..

I frø blir denne prosessen styrt av regulering av genuttrykk, enzymatisk aktivitet og opphopning av vekstregulatorer, med en grunnleggende rolle som ABA. Dette hormonet akkumuleres i frøene og antas å være syntetisert av endospermen og embryoet, snarere enn av planten som gir opphav til frøet..

I hvilemodus er frøene motstandsdyktige mot lange perioder med uttørking. Proteiner er bestemt SEN-EMBRYOGENESIS overflødig (LEA) ser ut til å fungere som beskyttere av andre proteiner som trengs i perioder med uttørking.

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

I knollene er det også hvilemodus. Meristemene til disse strukturene er arrestert i G1-fasen av cellesyklusen før DNA-syntese. Frigjøring fra denne arrestasjonen er avhengig av mange syklinavhengige kinaser og deres nedstrøms mål..

ABA og etylen er nødvendig for begynnelsen av dvalen i knoller, men bare AVA er nødvendig for å opprettholde dvalen. I denne tilstanden har knollene lave nivåer av auxin og cytokinin, som antas å delta i nedbrytningen og påfølgende spiring..

Referanser

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Dvalesvulst. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J. og Talón, M. (2008). Grunnleggende om plantefysiologi (2. utg.). Madrid: McGraw-Hill Interamericana of Spain.
  3. Cáceres, C. (1997). Dvalemodus hos virvelløse dyr. Virvelløse biologi, 116(4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Mammalian Hibernation: Cellular and Molecular Responses to Deprimed Metabolism and Low Temperature. Fysiologiske anmeldelser, 83(4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Molecular Aspects of Seed Dormancy. Årlig gjennomgang av plantebiologi, 59(1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Frø sovende og spiring. Nåværende mening i plantebiologi, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dvalemodus av trær om vinteren. Vitenskap, 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 immunformidlet dvale: En ny mulighet for å målrette kreft. Kreftforskning, 74(23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Fysiologisk regulering av potetknolddvalen. Amer. J. of Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dvalemodus i høyere planter. Annu. Pastor Plant. Physiol., femten, 185-224.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.