DORMANSI: HAYVANLARDA VE BITKILERDE (ÖRNEKLERLE) - BIYOLOJI - 2025

Terimi, uyuşukluk , genel olarak, değişik zaman periyodları için metabolizma, büyüme ve gelişme durması sona fizyolojik süreçlerin bir dizi anlamına gelir. Bu fenomen, hem omurgalılar hem de omurgasızlar olmak üzere çok sayıda bakteri, mantar, protist, bitki ve hayvan türü tarafından sunulmaktadır, ancak bazı gruplar için hiç rapor edilmemiştir.

Dormansi, normalde bireylerin aşırı sıcaklıklar, dehidrasyon, seller, besin eksikliği ve diğerlerinin yanı sıra karşılaşabileceği mevsimsel değişiklikler gibi aşırı çevresel koşullara yanıt olarak ortaya çıkan bir adaptasyon ve hayatta kalma mekanizmasıdır.

Marmot (Kaynak Pixabay.com)

Hem sabit hem de özgürce hareket etme yeteneğine sahip tüm organizmalar, yaşam öykülerinin bir noktasında üremeleri, büyümeleri veya hayatta kalmaları için bazı sınırlayıcı koşullarla karşılaşırlar. Bazıları göçler gibi nüfus olaylarına yanıt verirken, diğerleri uykuda bir duruma giriyor.

Hem iç hem de dış bu sürecin başlamasını tetikleyen faktörler bir türden diğerine farklılık gösterir ve coğrafi olarak farklı bölgelerde bulunan aynı türün bireyleri arasında önemli farklılıklar bile olabilir.

İşte hayvanların ve bitkilerin süreçleri arasındaki bazı özellikler ve örnekler.

Hayvanlarda

Omurgasızlarda Dormansi

Bu hayvan grubunda, uyku hali türleri küçük bir yumurtadan bir yetişkinin değiştirilmiş şekline kadar değişir. Başlaması ve sürdürülmesinde rol oynayan faktörlere bağlı olarak sessizlik ve diyapoz olarak sınıflandırılır.

Sessizlik, olumsuz çevresel koşulların neden olduğu tüm formları ifade eder. Sükunet biçimleri kış uykusu, doğum, anhidrobiyoz (susuz yaşam) ve kriptobiyozdur (gizli veya gizli yaşam).

Diyapoz, dış koşullardan çok, her türe ve bireye özgü olan iç fizyolojik tepkilerle sürdürülür.

Birçok porifer, cnidarians, yassı kurt, rotifer, nematod, tardigrad, eklembacaklı, yumuşakçalar, annelidler, hemikordatlar ve kordatların birçok türü ya durgun ya da diyapoz formları sunar.

Bazı süngerler, uygun koşullar sağlandıktan sonra tam popülasyonları yeniden oluşturmalarına yardımcı olan direnç mücevherleri üretir. Bazı cnidari türleri, haftalarca veya aylarca sürebilen bazal sarısı veya "uykuda" seks yumurtaları üretir.

Böcekler, işgal ettikleri türlere ve yaşam alanlarına bağlı olarak, herhangi bir aşamada (yumurta, larva, pupa veya yetişkinler) diyapoza girebilirler. Myriapodlar, yerdeki küçük seraların içinde kıvrılabilir ve yetişkin organizmalar olarak sele direnebilir.

Yumuşakçalar arasında, çift kabuklu hayvanların ve prosobranchların, kapaklarını kapatarak veya kabuklarını açarak uykuya daldıkları da gözlemlenmiştir. Bivalveler bu şekilde çökeltiye gömülerek birkaç ay sürebilir.

Karasal, yarı karasal veya tatlı su omurgasızlarının türlerinde, belki de bu ortamların karasal olanlara göre göreceli stabilitesine bağlı olarak, deniz türlerine göre çok daha yaygın olduğunu belirtmek önemlidir.

Omurgalılarda uyku hali

Omurgalılarda en iyi bilinen uyku hali vakaları, ursidler ve kemirgenler gibi memelilerde ve kuşlarda kış uykusudur.

Bununla birlikte, son zamanlarda pek çok araştırma, metastaz gelişimiyle yakından ilgili olan kanser hastalarının tümör hücresi popülasyonlarının uyku durumuna odaklanmıştır.

Hayvanların ve bitkilerin geri kalanında olduğu gibi, memelilerde uyku hali, yüksek enerji talebi, ancak çevrede az enerji mevcudiyeti dönemleriyle başa çıkmak için uyarlanabilir bir mekanizma olarak ortaya çıkar.

Hayvanın elverişsiz koşullarda hayatta kalmasını sağlayan fizyolojik, morfolojik ve davranışsal değişikliklerle ilgisi vardır.

kış uykusu

Bir kış uykusu mevsiminin başlangıcı, metabolik hızların aşamalı olarak düştüğü ve vücut sıcaklığının oda sıcaklığının sadece birkaç derece üzerinde kaldığı, uzun süren uyuşukluk "değişimleri" ile karakterize edilir.

Bu "uyuşukluk", uyuşukluğa dönmeden önce vücut sıcaklığını artırmayı başaran yoğun metabolik aktivite anlarıyla serpiştirilmiştir. Bu süre zarfında tüm vücut fonksiyonları azalır: kalp atış hızı, solunum, böbrek fonksiyonları vb.

Mevsimsel değişiklikler hayvanı kış uykusuna hazırlar. Fizyolojik düzeyde hazırlık, muhtemelen, bazı mRNA'ların ve bunlara karşılık gelen proteinlerin bolluğunun artırılması veya azaltılması gibi belirli işlevlere hizmet eden birçok proteinin sabit durum seviyelerini değiştirerek gerçekleştirilir.

Uyuşukluğun girişi ve çıkışı, gen ekspresyonunun, transkripsiyonun, translasyonun veya ürün stabilitesinin kontrolündeki değişikliklerden daha anlık olarak çalışan, tersine çevrilebilir ve hızlı metabolik anahtarlarla ilgilidir.

Bitkilerde

Bitkilerdeki en iyi bilinen uyku hali vakaları, mevsimselliğe bağlı bitkilerin karakteristik özelliği olan tohumların, yumruların ve tomurcukların uyuşukluğuna karşılık gelir.

Hayvanlardaki uyku durumunun aksine, bitkiler sıcaklık, fotoperiyot uzunluğu, ışık kalitesi, aydınlık ve karanlık dönemlerdeki sıcaklık, beslenme koşulları ve su mevcudiyetine göre uyku durumuna girerler. Genetik olarak da belirlendiği için "kalıtsal" bir özellik olarak kabul edilir.

Tomurcuklarda uyku hali

Bu fenomen birçok ağaçta meydana gelir ve yaprakların yıllık kaybını ve yenilenmesini içerir. Kışın yapraksız ağaçların hareketsiz veya hareketsiz olduğu söylenir.

Katafiller tarafından korunan terminal tomurcuklar, daha sonra yeni yapraklara ve yaprak primordialarına neden olanlardır.

Kışın ağaç tomurcukları (Kaynak: Pixabay.com)

Bu tomurcuklar, aktif büyüme durmadan ve yapraklar kaybolmadan yaklaşık iki ay önce oluşur. Hayvanlardan farklı olarak bitkilerde fotosentetik, solunum, terleme ve diğer fizyolojik aktiviteler yıl boyunca devam eder, gerçekten duran tek şey büyümedir.

Işığın dalga boylarının (kırmızı ve uzak kırmızı) tomurcuklarda uyku halinin oluşmasında ve parçalanmasında ve ayrıca absisik asit (ABA) hormonunun birikmesinde çok önemli bir rol oynadığı görülmektedir.

Tohumlarda uyku hali

Tohum uyku hali, yabani bitkilerde çok yaygındır, çünkü onlara doğal afetlerden kurtulma, aynı türden bireyler arasındaki rekabeti azaltma veya yanlış mevsimde çimlenmeyi önleme yeteneği verir.

Tohumlarda bu süreç, ABA'nın temel bir rolü olan genetik ifadenin, enzimatik aktivitenin ve büyüme düzenleyicilerin birikiminin düzenlenmesi ile kontrol edilir. Bu hormonun tohumlarda birikir ve tohuma yol açan bitki yerine endosperm ve embriyo tarafından sentezlendiğine inanılır.

Dinlenme sırasında tohumlar uzun süre kurumaya dayanıklıdır. LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) proteinlerinin, kuruma dönemlerinde diğer gerekli proteinlerin koruyucuları olarak hareket ettikleri görülmüştür.

Dorly kimyon tohumları, Cuminum cyminum (Kaynak: Pixabay.com/)

Yumrularda da uyku hali var. Bu yapıların meristemleri, DNA sentezinden önce hücre döngüsünün G1 fazında tutuklanır. Bu tutuklamanın salınması, birçok sikline bağımlı kinaza ve bunların aşağı akış hedeflerine bağlıdır.

Yumrularda uyku döneminin başlaması için ABA ve etilen gereklidir, ancak uyku durumunu sürdürmek için sadece AVA gereklidir. Bu durumda, yumrular, parçalanmasına ve ardından çimlenmesine katkıda bulunduğu düşünülen düşük seviyelerde oksin ve sitokinin sunar.

Referanslar

1. Alsabti, EAK (1979). Dormansi tümörü. J. Cancer Res. Clin. Oncol. , 95, 209–220.
2. Azcón-Bieto, J. ve Talón, M. (2008). Bitki Fizyolojisinin Temelleri (2. baskı). Madrid: İspanya'dan McGraw-Hill Interamericana.
3. Cáceres, C. (1997). Omurgasızlarda Dormansi. Omurgasız Biyolojisi, 116 (4), 371–383.
4. Carey, H., Andrews, M. ve Martin, S. (2003). Memeli Hazırda Bekletme: Depresif Metabolizmaya ve Düşük Sıcaklığa Hücresel ve Moleküler Tepkiler. Fizyolojik İncelemeler, 83 (4), 1153-1181.
5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T. ve Steber, C. (2008). Tohum Dormansisinin Moleküler Yönleri. Bitki Biyolojisinin Yıllık İncelemesi, 59 (1), 387–415.
6. Koornneef, M., Bentsink, L. ve Hilhorst, H. (2002). Tohum uyku hali ve çimlenme. Bitki Biyolojisinde Güncel Görüş, 5, 33–36.
7. Perry, TO (1971). Kışın ağaçların dinlenmesi. Bilim, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
8. Romero, I., Garrido, F. ve Garcia-Lora, AM (2014). Bağışıklık aracılı uykuda metastazlar: Kanseri hedeflemek için yeni bir fırsat. Kanser Araştırması, 74 (23), 6750–6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
9. Suttle, J. (2004). Patates Yumru Dormansisinin Fizyolojik Düzenlenmesi. Amer. J. of Potato Res, 81,253-262.
10. Vegis, A. (1964). Yüksek Bitkilerde Dormansi. Annu. Rev. Plant. Physiol. , 15, 185–224.