De voorwaarde kiemrust verwijst naar een reeks fysiologische processen die in het algemeen eindigen in het stoppen van metabolisme, groei en ontwikkeling gedurende variabele tijdsperioden. Dit fenomeen wordt gepresenteerd door talrijke soorten bacteriën, schimmels, protisten, planten en dieren, zowel gewervelde dieren als ongewervelde dieren, hoewel het voor sommige groepen nooit is gemeld.
Kiemrust is een aanpassings- en overlevingsmechanisme dat normaal gesproken optreedt als reactie op extreme omgevingsomstandigheden, zoals bijvoorbeeld seizoensveranderingen waarbij individuen onder andere te maken kunnen krijgen met extreme temperaturen, uitdroging, overstromingen, gebrek aan voedingsstoffen..
Alle organismen, zowel zittend als die met het vermogen om vrij te bewegen, worden op een bepaald moment in hun levensgeschiedenis geconfronteerd met een beperkende voorwaarde voor hun voortplanting, groei of overleving. Sommigen reageren met bevolkingsverschijnselen zoals migratie, terwijl anderen een slapende toestand ingaan.
De factoren die het begin van dit proces veroorzaken, zowel extern als intern, variëren van soort tot soort, en er kunnen zelfs belangrijke verschillen zijn tussen individuen van dezelfde soort die zich in geografisch verschillende gebieden bevinden..
Hier zijn enkele kenmerken en voorbeelden tussen het proces van dieren en planten.
Artikel index
Bij deze groep dieren variëren de soorten kiemrust van een klein ei tot de gemodificeerde vorm van een volwassene. Het wordt geclassificeerd als rust en diapauze, afhankelijk van de factoren die betrokken zijn bij het initiëren en onderhouden hiervan.
Rust verwijst naar alle vormen die worden veroorzaakt door ongunstige omgevingsomstandigheden. Winterslaap, estivatie, anhydrobiose (leven zonder water) en cryptobiose (verborgen of verborgen leven) zijn vormen van rust.
De diapauze wordt, meer dan door externe omstandigheden, in stand gehouden door interne fysiologische reacties, inherent aan elke soort en individu.
Veel soorten poriferen, cnidarians, platwormen, raderdiertjes, nematoden, tardigrades, geleedpotigen, weekdieren, ringwormen, hemicordaten en chordaten vertonen ofwel rustige of diapauzeerde vormen..
Sommige sponzen produceren resistente edelstenen die hen helpen om volledige populaties te herstellen zodra de gunstige omstandigheden zijn hersteld. Bepaalde soorten cnidarians produceren basale dooiers of "slapende" geslachtseieren die weken tot maanden kunnen duren..
Insecten kunnen in elk van hun stadia in diapauze komen (eieren, larven, poppen of volwassen dieren), afhankelijk van de soort en de habitat die ze innemen. Myriapoden kunnen zich in kleine kassen op de grond wikkelen en zijn als volwassen organismen bestand tegen overstromingen..
Bij weekdieren is ook waargenomen dat tweekleppige dieren en prosobranches in rust komen door hun kleppen af te sluiten of hun schelpen te openen. Bivalven kunnen op deze manier enkele maanden in het sediment worden begraven.
Het is belangrijk te vermelden dat kiemrust veel vaker voorkomt bij soorten van terrestrische, semi-terrestrische of zoetwater ongewervelde dieren dan bij mariene soorten, misschien vanwege de relatieve stabiliteit van deze omgevingen ten opzichte van terrestrische soorten..
Bij gewervelde dieren zijn de bekendste gevallen van kiemrust die van winterslaap bij zoogdieren zoals ursiden en knaagdieren, en bij vogels.
Er is echter recentelijk veel onderzoek gedaan naar de kiemrust van tumorcelpopulaties van kankerpatiënten, die nauw verband houdt met de ontwikkeling van metastasen..
Net als bij de rest van de dieren en planten, treedt bij zoogdieren kiemrust op als een aanpassingsmechanisme om het hoofd te bieden aan perioden van hoge energievraag maar weinig energiebeschikbaarheid in het milieu.
Het heeft te maken met fysiologische, morfologische en gedragsveranderingen waardoor het dier in ongunstige omstandigheden kan overleven..
Het begin van een winterslaapseizoen wordt gekenmerkt door lange "verschuivingen" van lethargie, waarbij de stofwisseling geleidelijk afneemt en de lichaamstemperatuur slechts een paar graden boven kamertemperatuur blijft..
Deze "lethargie" wordt afgewisseld met momenten van intense metabolische activiteit, die erin slagen de lichaamstemperatuur te verhogen voordat ze weer lethargie worden. Gedurende deze periode zijn alle lichaamsfuncties verminderd: hartslag, ademhaling, nierfunctie, enz..
De seizoenswisselingen bereiden het dier voor op winterslaap. De bereiding, op fysiologisch niveau, wordt waarschijnlijk bereikt door het veranderen van de steady-state-niveaus van veel eiwitten die specifieke functies dienen voor het verhogen of verlagen van de abundantie van sommige mRNA's en hun overeenkomstige eiwitten..
Het binnenkomen en verlaten van loomheid is meer gerelateerd aan omkeerbare en snelle metabolische schakelingen, die meer ogenblikkelijk werken dan veranderingen in de controle van genexpressie, transcriptie, translatie of stabiliteit van producten..
De bekendste gevallen van kiemrust bij planten komen overeen met de kiemrust van zaden, knollen en knoppen, die kenmerkend zijn voor planten die seizoensgebonden zijn..
In tegenstelling tot de kiemrust bij dieren, gaan planten de kiemrust in op basis van temperatuur, lengte van de fotoperiode, kwaliteit van het licht, temperatuur tijdens lichte en donkere periodes, voedingsomstandigheden en beschikbaarheid van water. Het wordt beschouwd als een "erfelijke" eigenschap omdat het ook genetisch bepaald is.
Dit fenomeen komt bij veel bomen voor en omvat het jaarlijkse verlies en de vernieuwing van bladeren. Bomen zonder bladeren in de winter zouden inactief of slapend zijn.
De eindknoppen, beschermd door de katafielen, zijn die knoppen die vervolgens aanleiding geven tot de nieuwe bladeren en bladprimordia.
Deze knoppen vormen ongeveer twee maanden voordat de actieve groei ophoudt en de bladeren verloren gaan. In tegenstelling tot dieren gaan in planten fotosynthetische, ademhalings-, transpiratie- en andere fysiologische activiteiten het hele jaar door, het enige dat echt stopt, is de groei..
De golflengten van licht (rood en verrood) lijken een zeer belangrijke rol te spelen bij het tot stand brengen en afbreken van kiemrust in de knoppen, evenals bij de ophoping van het hormoon abscisinezuur (ABA)..
Zaadrust is heel gebruikelijk bij wilde planten, omdat het hen in staat stelt om natuurrampen te overleven, de concurrentie tussen individuen van dezelfde soort te verminderen of kieming in het verkeerde seizoen te voorkomen..
In zaden wordt dit proces gecontroleerd door de regulatie van genexpressie, enzymatische activiteit en accumulatie van groeiregulatoren, met een fundamentele rol van ABA. Dit hormoon hoopt zich op in de zaden en wordt verondersteld te worden gesynthetiseerd door het endosperm en het embryo, in plaats van door de plant waaruit het zaad voortkomt..
Tijdens de rustperiode zijn de zaden bestand tegen langdurige uitdroging. Eiwitten zijn bepaald LAAT-EMBRYOGENESE OVERVLOED (LEA) lijken te werken als beschermers van andere eiwitten die nodig zijn tijdens perioden van uitdroging.
In de knollen is er ook kiemrust. De meristemen van deze structuren staan onder arrest in de G1-fase van de celcyclus, voorafgaand aan de DNA-synthese. Het vrijkomen van deze stilstand is afhankelijk van veel cycline-afhankelijke kinasen en hun stroomafwaartse doelen..
ABA en ethyleen zijn vereist voor het begin van de kiemrust bij knollen, maar alleen AVA is nodig om de kiemrust te behouden. In deze toestand hebben de knollen een laag gehalte aan auxine en cytokinine, waarvan wordt aangenomen dat ze deelnemen aan de afbraak en daaropvolgende ontkieming..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.