ADORMIREA: LA ANIMALE ȘI PLANTE (CU EXEMPLE) - BIOLOGIE - 2025

Termenul de dormit se referă la o serie de procese fiziologice care se încheie în general în arestarea metabolismului, creșterii și dezvoltării pentru perioade variate de timp. Acest fenomen este prezentat de numeroase specii de bacterii, ciuperci, protisti, plante și animale, atât vertebrate, cât și nevertebrate, deși pentru unele grupuri nu a fost niciodată raportat.

Adormirea este un mecanism de adaptare și supraviețuire care apare în mod normal ca răspuns la condiții extreme de mediu, cum ar fi, de exemplu, schimbări sezoniere în care indivizii se pot confrunta cu temperaturi extreme, deshidratare, inundații, lipsa de nutrienți, printre altele.

Marmot (Sursa pixabay.com)

Toate organismele, atât sesile, cât și cele cu capacitatea de a se deplasa liber, se confruntă la un moment dat în istoria vieții cu o condiție limitativă pentru reproducerea, creșterea sau supraviețuirea lor. Unii răspund cu fenomene de populație, cum ar fi migrațiile, în timp ce alții intră într-o stare latentă.

Factorii care declanșează inițierea acestui proces, atât extern cât și intern, variază de la o specie la alta, ba chiar pot exista diferențe importante între indivizii din aceeași specie situate în zone geografice diferite.

Iată câteva caracteristici și exemple între procesul de animale și plante.

La animale

Adormirea în nevertebrate

În acest grup de animale, tipurile de inactivitate variază de la un ou mic la forma modificată a unui adult. Acesta este clasificat ca tranșant și diapauză, în funcție de factorii implicați în inițierea și întreținerea sa.

Quiescence se referă la toate formele care sunt induse de condiții adverse de mediu. Hibernarea, estivarea, anhidrobiosis (viață fără apă) și criptobioza (viață ascunsă sau ascunsă) sunt forme de tranșare.

Diapauza, mai mult decât condițiile externe, este menținută de răspunsuri fiziologice interne, inerente fiecărei specii și individului.

Multe specii de porifere, cnidari, viermi, rotifere, nematozi, tardigrade, artropode, moluște, anelide, hemicordate și cordate prezintă forme siluete sau diapauze.

Unii bureți produc gemuri de rezistență care îi ajută să restabilească populațiile complete odată ce restabilirea condițiilor favorabile. Anumite specii de cnidari produc gălbenușuri bazale sau ouă sexuale „latente” care pot dura săptămâni până luni.

Insectele pot intra în diapauză în oricare dintre etapele lor (ouă, larve, pupae sau adulți), în funcție de specia și habitatul pe care îl ocupă. Miriapodele se pot înfunda în sere mici pe sol și pot rezista inundațiilor ca organisme adulte.

Dintre moluște s-a observat, de asemenea, că bivalvele și prosobranchii intră în stare de dormit sigilând valvulele sau deschizându-și scoicile. Bivalvele pot dura câteva luni îngropate în acest fel în sediment.

Este important de menționat că dormința este mult mai frecventă la speciile de nevertebrate terestre, semi-terestre sau de apă dulce decât la speciile marine, poate datorită stabilității relative a acestor medii față de cele terestre.

Adormirea la vertebrate

La vertebrate cele mai cunoscute cazuri de inactivitate sunt cele de hibernare la mamifere precum urside și rozătoare și la păsări.

Cu toate acestea, multe cercetări s-au concentrat recent asupra stării de veghe a populațiilor de celule tumorale de pacienți cu cancer, ceea ce este strâns legat de dezvoltarea metastazelor.

La fel ca în restul animalelor și plantelor, la mamifere dormența apare ca un mecanism adaptativ pentru a face față perioadelor cu cerere mare de energie, dar cu disponibilitate redusă de energie în mediu.

Ea are legătură cu modificările fiziologice, morfologice și de comportament care permit animalului să obțină supraviețuirea în condiții nefavorabile.

Hibernare

Începutul unui sezon de hibernare se caracterizează prin „schimbări” lungi de torp în timpul cărora ritmurile metabolice scad progresiv și unde temperatura corpului rămâne doar cu câteva grade peste temperatura camerei.

Aceste „letargii” sunt întrerupte cu momente de activitate metabolică intensă, care reușesc să crească temperatura corpului înainte de a reveni la letargie. În această perioadă toate funcțiile corporale sunt reduse: frecvența cardiacă, respirația, funcția renală etc.

Schimbările de sezon pregătesc animalul pentru hibernare. Preparatul, la nivel fiziologic, se realizează probabil prin modificarea nivelului de echilibru al multor proteine ​​care servesc funcții specifice de creștere sau de scădere a abundenței unor mARN și a proteinelor corespunzătoare ale acestora.

Intrarea și ieșirea torpului este mai degrabă legată de comutatoare metabolice reversibile și rapide, care funcționează mai instantaneu decât schimbările în controlul exprimării genelor, transcrierea, traducerea sau stabilitatea produselor.

În plante

Cele mai cunoscute cazuri de dormit la plante corespund stării de dormit a semințelor, tuberculilor și mugurilor, care sunt caracteristice plantelor supuse sezonului.

Spre deosebire de starea de dormință la animale, plantele merg în stare de dormit în funcție de temperatură, lungimea fotoperioadei, calitatea luminii, temperatura în perioadele de lumină și întuneric, condițiile nutriționale și disponibilitatea apei. Este considerată o proprietate „ereditară”, deoarece este, de asemenea, determinată genetic.

Adormirea în muguri

Acest fenomen apare la mulți copaci și include pierderea anuală și reînnoirea frunzelor. Se spune că arborii fără frunze sunt lăsați sau adormiți.

Mugurii terminali, protejați de catafile, sunt cei care dau naștere ulterior frunzelor noi și primordiei foliare.

Muguri de copaci iarna (Sursa: pixabay.com)

Acești muguri se formează cu aproximativ două luni înainte de încetarea creșterii active și pierderea frunzelor. Spre deosebire de animale, la plante fotosintetice, respiratorii, transpirația și alte activități fiziologice continuă pe tot parcursul anului, singurul lucru care se oprește cu adevărat este creșterea.

Lungimile de undă ale luminii (roșu și roșu îndepărtat) par să joace un rol foarte important în stabilirea și descompunerea stării de dormit în muguri, precum și în acumularea acidului abscisic hormonal (ABA).

Adormirea semințelor

Adormirea semințelor este foarte frecventă la plantele sălbatice, deoarece le oferă capacitatea de a supraviețui dezastrelor naturale, de a reduce concurența între indivizii din aceeași specie sau de a preveni germinarea în sezonul nepotrivit.

La semințe acest proces este controlat de reglarea expresiei genetice, a activității enzimatice și a acumulării de regulatori de creștere, cu un rol fundamental al ABA. Acest hormon se acumulează în semințe și se crede că este sintetizat de endosperm și embrion, mai degrabă decât de planta care dă naștere seminței.

În timpul somnului semințele sunt rezistente la perioade lungi de desecare. S-a constatat că proteinele ABUNDANȚE ÎN TIMP-EMBRYOGENESIS (LEA) funcționează ca protectori ale altor proteine ​​necesare în perioadele de desecare.

Semințe negre de chimen, Cuminum cyminum (Sursa: pixabay.com/)

În tuberculi există și dormitor. Meristemele acestor structuri sunt în arest în faza G1 a ciclului celular, înainte de sinteza ADN-ului. Eliberarea acestei arestări depinde de multe kinaze dependente de ciclină și de țintele lor din aval.

ABA și etilena sunt necesare pentru începutul stării de dormit în tuberculi, dar numai AVA este necesară pentru menținerea stării de dormit. În această stare, tuberculii prezintă niveluri scăzute de auxină și citokinină, despre care se crede că vor participa la descompunerea și germinarea ulterioară.

Referințe

1. Alsabti, EAK (1979). Tumora inactivitate. J. Cancer Res. Clin. Oncol. , 95, 209-220.
2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Fundamentele fiziologiei plantelor (ediția a II-a). Madrid: McGraw-Hill Interamericana din Spania.
3. Cáceres, C. (1997). Adormirea în nevertebrate. Biologie a nevertebratelor, 116 (4), 371–383.
4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernarea mamiferelor: răspunsuri celulare și moleculare la metabolismul depresiv și temperatura scăzută. Recenzii fiziologice, 83 (4), 1153-1181.
5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Aspecte moleculare ale dormitorului semințelor. Analiza anuală a biologiei plantelor, 59 (1), 387–415.
6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Dormanța și germinarea semințelor. Opinia curentă în Biologia plantelor, 5, 33–36.
7. Perry, TO (1971). Adormirea copacilor iarna. Știință, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
8. Romero, I., Garrido, F., și Garcia-Lora, AM (2014). Metastaze în dormință mediată de imunitate: O nouă oportunitate pentru țintirea cancerului. Cercetarea cancerului, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
9. Suttle, J. (2004). Reglarea fiziologică a dormitorului tuberculului de cartofi. Amer. J. din cartoful Res, 81, 253-262.
10. Vegis, A. (1964). Adormirea la plantele superioare. Annu. Planta Rev. Physiol. , 15, 185–224.