Tình trạng ngủ đông ở động vật và thực vật (có ví dụ)



Thuật ngữ ngủ đông Nó đề cập đến một loạt các quá trình sinh lý thường kết thúc bằng việc ngừng trao đổi chất, tăng trưởng và phát triển trong những khoảng thời gian khác nhau. Hiện tượng này được trình bày bởi nhiều loài vi khuẩn, nấm, protist, thực vật và động vật, cả động vật có xương sống và động vật không xương sống, mặc dù đối với một số nhóm, nó chưa bao giờ được báo cáo.

Ngủ đông là một cơ chế thích nghi và sinh tồn xảy ra bình thường để đáp ứng với các điều kiện môi trường khắc nghiệt như, ví dụ, thay đổi theo mùa, nơi các cá nhân có thể phải đối mặt với nhiệt độ khắc nghiệt, mất nước, lũ lụt, thiếu chất dinh dưỡng, trong số những người khác.

Tất cả các sinh vật, cả sessile và những người có khả năng di chuyển tự do, phải đối mặt tại một số thời điểm trong lịch sử cuộc sống của họ bất kỳ điều kiện giới hạn cho sinh sản, tăng trưởng hoặc sống sót của họ. Một số phản ứng với các hiện tượng dân số như di cư, trong khi những người khác bước vào trạng thái ngủ đông.

Các yếu tố kích hoạt sự khởi đầu của quá trình này, cả bên ngoài và bên trong, thay đổi từ loài này sang loài khác, và thậm chí có thể có sự khác biệt quan trọng giữa các cá thể cùng loài nằm ở khu vực địa lý khác biệt.

Dưới đây, một số đặc điểm và ví dụ giữa quá trình của động vật và thực vật.

Chỉ số

  • 1 Ở động vật
    • 1.1 Ký túc xá ở động vật không xương sống
    • 1.2 ngủ đông ở động vật có xương sống
  • 2 Ở thực vật
    • 2.1 Không hoạt động trong chồi
    • 2.2 Không hoạt động trong hạt giống
  • 3 tài liệu tham khảo

Ở động vật

Không hoạt động trong động vật không xương sống

Trong nhóm động vật này, các loại ngủ đông khác nhau từ một quả trứng nhỏ đến dạng biến đổi của một con trưởng thành. Nó được phân loại là yên tĩnh và tạm thời, tùy thuộc vào các yếu tố liên quan đến việc bắt đầu và duy trì điều này.

Quieshood đề cập đến tất cả các hình thức được gây ra bởi các điều kiện môi trường bất lợi. Chúng là các hình thức hoạt động, ngủ đông, estivation, anhidrobiosis (cuộc sống không có nước) và cryptobiosis (cuộc sống ẩn hoặc ẩn).

Hoán vị, thay vì các điều kiện bên ngoài, được duy trì bởi các phản ứng sinh lý bên trong, vốn có của mỗi loài và cá nhân.

Nhiều loài por porry, cnidarians, giun dẹp, rotifers, tuyến trùng, tardigrades, động vật chân đốt, động vật thân mềm, annelids, hemidated và hợp âm có dạng yên tĩnh hoặc diapausal.

Một số bọt biển tạo ra các viên đá quý kháng thuốc giúp phục hồi toàn bộ quần thể một khi các điều kiện thuận lợi được phục hồi. Một số loài cnidarians tạo ra chồi cơ bản hoặc trứng tình dục "không hoạt động" có thể kéo dài từ vài tuần đến vài tháng.

Côn trùng có thể xâm nhập vào cơ thể trong bất kỳ giai đoạn nào của nó (trứng, ấu trùng, nhộng hoặc trưởng thành), tùy thuộc vào loài và môi trường sống mà chúng chiếm giữ. Myriapods có thể cuộn mình trong những nhà kính nhỏ trên mặt đất và chống lại lũ lụt khi các sinh vật trưởng thành.

Trong số các động vật thân mềm cũng đã được quan sát thấy rằng hai mảnh vỏ và các loài phù du bước vào trạng thái ngủ đông khi bịt kín vỏ hoặc mở vỏ của chúng. Các mảnh vỏ hai mảnh có thể tồn tại vài tháng theo cách này trong trầm tích.

Điều quan trọng cần đề cập là ngủ đông phổ biến hơn nhiều ở các loài động vật không xương sống trên cạn, bán trên cạn hoặc nước ngọt so với các loài sinh vật biển, có lẽ do sự ổn định tương đối của các môi trường này đối với các loài sống trên cạn..

Không hoạt động ở động vật có xương sống

Ở động vật có xương sống, các trường hợp ngủ đông được biết đến nhiều nhất là những trường hợp ngủ đông ở động vật có vú như nước tiểu và động vật gặm nhấm và ở chim.

Tuy nhiên, gần đây nhiều nghiên cứu đã tập trung vào sự ngủ đông của quần thể tế bào khối u của bệnh nhân ung thư, có liên quan mật thiết đến sự phát triển của di căn.

Như trong phần còn lại của động vật và thực vật, trong động vật có vú được cho là một cơ chế thích nghi để đối phó với thời kỳ nhu cầu năng lượng cao nhưng ít có sẵn năng lượng trong môi trường.

Nó có liên quan đến những thay đổi về sinh lý, hình thái và hành vi cho phép động vật sống sót trong điều kiện không thuận lợi.

Ngủ đông

Sự khởi đầu của một mùa ngủ đông được đặc trưng bởi những "vòng quay" dài của sự thờ ơ trong đó tốc độ trao đổi chất giảm dần và khi nhiệt độ cơ thể chỉ còn vài độ so với nhiệt độ môi trường.

Những "thờ ơ" này xen kẽ với những khoảnh khắc hoạt động trao đổi chất mạnh mẽ, làm tăng nhiệt độ cơ thể trước khi trở lại trạng thái thờ ơ. Trong giai đoạn này, tất cả các chức năng của cơ thể đều bị giảm: nhịp tim, nhịp thở, chức năng thận, v.v..

Thay đổi theo mùa chuẩn bị cho động vật ngủ đông. Việc chuẩn bị, ở cấp độ sinh lý, có thể đạt được bằng cách thay đổi mức độ trạng thái ổn định của nhiều protein phục vụ các chức năng cụ thể làm tăng hoặc giảm sự phong phú của một số mRNA và protein tương ứng của chúng..

Sự ra vào của sự thờ ơ liên quan nhiều hơn đến các công tắc trao đổi chất có thể đảo ngược và nhanh chóng, hoạt động tức thời hơn là những thay đổi trong việc kiểm soát biểu hiện gen, phiên mã, dịch mã hoặc ổn định sản phẩm..

Trong thực vật

Các trường hợp ngủ đông được biết đến nhiều nhất ở thực vật tương ứng với trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ và chồi, đặc trưng của cây trồng theo mùa vụ..

Không giống như ngủ đông ở động vật, thực vật đi vào trạng thái ngủ đông theo nhiệt độ, thời gian photoperiod, chất lượng ánh sáng, nhiệt độ trong thời gian sáng và tối, điều kiện dinh dưỡng và nguồn nước. Nó được coi là một tài sản "di truyền" vì nó cũng được xác định di truyền.

Không hoạt động trong chồi

Hiện tượng này xảy ra ở nhiều cây và bao gồm mất hàng năm và đổi mới lá. Người ta nói rằng những cây không có lá trong mùa đông đang nghỉ ngơi hoặc trong trạng thái ngủ đông.

Các chồi cuối, được bảo vệ bởi các cathaphiles, là những chồi có nguồn gốc từ lá và lá nguyên sinh mới.

Những chồi này được hình thành khoảng hai tháng trước khi ngừng tăng trưởng tích cực và lá bị mất. Không giống như động vật, trong thực vật quang hợp, hô hấp, thoát hơi nước và các hoạt động sinh lý khác tiếp tục trong suốt cả năm, điều duy nhất thực sự dừng lại là sự tăng trưởng.

Các bước sóng ánh sáng (đỏ và đỏ xa) dường như đóng một vai trò rất quan trọng trong việc thiết lập và phá vỡ ngủ đông trong chồi, cũng như sự tích tụ của hormone axit abscisic (ABA).

Không hoạt động trong hạt giống

Sự ngủ yên trong hạt rất phổ biến ở thực vật hoang dã, vì nó cho chúng khả năng sống sót sau thảm họa tự nhiên, làm giảm sự cạnh tranh giữa các cá thể cùng loài hoặc ngăn ngừa sự nảy mầm trong mùa sai..

Trong hạt, quá trình này được kiểm soát bởi sự điều hòa biểu hiện gen, hoạt động enzyme và tích lũy các chất điều hòa sinh trưởng, với vai trò cơ bản là ABA. Hormone này tích lũy trong hạt và được cho là tổng hợp bởi nội nhũ và phôi, chứ không phải do thực vật tạo ra hạt giống.

Trong thời gian ngủ nghỉ, hạt giống chống lại thời gian hút ẩm dài. Người ta đã xác định rằng protein LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) dường như hoạt động như bảo vệ các protein khác cần thiết trong thời gian sấy.

Trong củ cũng có ngủ đông. Các mô phân sinh của các cấu trúc này đang bị bắt giữ trong pha G1 của chu kỳ tế bào, trước khi tổng hợp DNA. Việc giải phóng vụ bắt giữ này phụ thuộc vào nhiều kinase phụ thuộc cyclin và các mục tiêu hạ nguồn của họ.

ABA và ethylene được yêu cầu cho việc bắt đầu ngủ đông trong củ, nhưng chỉ AVA là cần thiết để duy trì trạng thái ngủ đông. Ở trạng thái này, củ có hàm lượng chất phụ gia và cytokinin thấp, được cho là tham gia vào sự phá vỡ của cùng và sự nảy mầm tiếp theo của nó.

Tài liệu tham khảo

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Khối u ngủ. J. Ung thư Res. Lâm sàng. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Nguyên tắc cơ bản của sinh lý thực vật (tái bản lần 2). Madrid: McGraw-Hill Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Ký túc xá trong động vật không xương sống. Sinh vật không xương sống, 116 (4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrew, M., & Martin, S. (2003). Ngủ đông động vật có vú: Phản ứng tế bào và phân tử đối với sự trao đổi chất trầm cảm và nhiệt độ thấp. Nhận xét sinh lý, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Các khía cạnh phân tử của ngủ đông hạt giống. Đánh giá hàng năm về sinh học thực vật, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Hạt ngủ và nảy mầm. Ý kiến ​​hiện tại về sinh học thực vật, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Ký túc xá của cây vào mùa đông. Khoa học, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, A.M. (2014). Di căn trong ngủ đông qua trung gian miễn dịch: Một cơ hội mới để nhắm mục tiêu ung thư. Nghiên cứu ung thư, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Sript, J. (2004). Quy định sinh lý của ngủ khoai tây củ. Amer. J. của Khoai tây Res, 81, 253-262.
  10. Ăn chay, A. (1964). Không hoạt động trong thực vật bậc cao. Annu. Nhà máy Rev. Vật lý trị liệu, 15, 185-224.