Hibernacja naturalna
Okres spoczynku jest okresem w cyklu życia organizmu, kiedy wzrost, rozwój i (u zwierząt) aktywność fizyczna są tymczasowo wstrzymane. Minimalizuje to aktywność metaboliczną i pomaga organizmowi oszczędzać energię. Okres spoczynku jest zwykle ściśle związany z warunkami środowiskowymi. Organizmy mogą zsynchronizować wejście w fazę uśpienia ze środowiskiem poprzez przewidywanie lub konsekwencję.
Uśpienie predykcyjne ma miejsce, gdy organizm wchodzi w fazę uśpienia przed nadejściem niekorzystnych warunków. Na przykład, długość dnia i obniżająca się temperatura są wykorzystywane przez wiele roślin jako bodźce do rozpoczęcia spoczynku przed nadejściem zimy.
Uśpienie następcze występuje wtedy, gdy organizmy wchodzą w fazę uśpienia po wystąpieniu niekorzystnych warunków. Jest to często spotykane na obszarach o nieprzewidywalnym klimacie. Nagłe zmiany warunków mogą prowadzić do wysokiej śmiertelności zwierząt, które przechodzą w stan spoczynku następczego. Z drugiej strony, jego stosowanie może być korzystne, ponieważ organizmy pozostają dłużej aktywne i są w stanie w większym stopniu wykorzystać dostępne zasoby.
Podczas spoczynku zimowego metabolizm roślin praktycznie zatrzymuje się, częściowo z powodu temperatur, które spowalniają aktywność chemiczną.
Zwierzęta
- Hibernacja: Hibernacja jest mechanizmem stosowanym przez wiele ssaków w celu oszczędzania energii i przetrwania niedoboru pokarmu w okresie zimowym. Hibernacja może mieć charakter predykcyjny lub następczy.
- Diapauza: Diapauza jest strategią predykcyjną kontrolowaną przez genotyp zwierzęcia. Występuje ona u owadów w okresie od jesieni do wiosny.
- Uśpienie: Estywacja to konsekwentne uśpienie w odpowiedzi na bardzo gorące lub suche warunki. Jest powszechna u bezkręgowców, występuje również u płucodysznych, salamandry, żółwi pustynnych i krokodyli.
- Brumacja: Brumacja to uśpienie u gadów podobne do hibernacji. Różni się od hibernacji procesami metabolicznymi. Gady zwykle rozpoczynają brumację późną jesienią. Często budzą się, aby napić się wody i wracają do "snu". Mogą miesiącami pozostawać bez jedzenia.
Rośliny
Rozwój od nasiona
Nasiono, choć nie jest aktywne, jest maleńką żywą istotą. Zawiera zarodek przyszłej rośliny, który nie zmienia się ani nie rozwija: jest uśpiony. Powszechnie uważa się, że nasiono "śpi", dopóki nie otrzyma tego, czego potrzebuje, aby się obudzić. Nie jest to prawdą. Różne nasiona mają różne zwyczaje, bez wątpienia dostosowane do ich środowiska. Istnieją różne rodzaje faz spoczynku w nasionach:
1. Uśpienie nasion: oznacza, że nasiona nie rozwijają się przez jakiś czas, nawet gdy warunki są odpowiednie. p98 Opóźnione kiełkowanie (rozwój) daje czas na rozproszenie. Wewnątrz nasion zachodzą zmiany, które prędzej czy później powodują ich kiełkowanie. Szczegóły różnią się bardzo w zależności od gatunku.
2. Hibernacja nasion: nie udaje się wykiełkować, ponieważ warunki nie są odpowiednie. Wzrost jest wywoływany przez określone wydarzenia w środowisku. Szczegóły dotyczące wyzwalaczy są znane dla niektórych, ale nie dla wszystkich nasion. Przykładem może być deszcz, pożar, temperatura ziemi. Wiele nasion kiełkuje dopiero po zjedzeniu i przejściu przez układ pokarmowy zwierzęcia. To również jest metoda rozprzestrzeniania się.
Kiedy nasiono kiełkuje ("budzi się"), zaczyna rosnąć w małą roślinkę zwaną siewką. Korzysta ona z miękkiego, mięsistego materiału wewnątrz nasiona w celu uzyskania składników odżywczych (pokarmu), dopóki nie będzie gotowa do samodzielnego wytwarzania pokarmu przy użyciu światła słonecznego, wody i powietrza.
Większość nasion kiełkuje pod ziemią, gdzie nie ma światła słonecznego. Roślina nie potrzebuje składników odżywczych z gleby przez kilka dni lub tygodni, ponieważ nasiona mają wszystko, czego potrzebują do wzrostu. Później jednak zacznie potrzebować światła słonecznego. Jeśli jest światło słoneczne, roślina będzie z niego korzystać, aby rosnąć zdrowo. Jeśli nie ma światła, roślina będzie rosła przez jakiś czas, ale jej plastyd nie dojrzeje: chlorofil nie zmieni koloru na zielony. Jeśli roślina nie otrzyma wystarczającej ilości światła, w końcu umrze. Potrzebuje światła, aby wytworzyć dla siebie pożywienie, kiedy zapas w nasionach się wyczerpie.
- Najstarsze nasiono datowane na węgiel 14, z którego wyrosła roślina, to nasiono judejskiej palmy daktylowej liczące około 2000 lat, wydobyte z wykopalisk w pałacu Heroda Wielkiego na Masadzie w Izraelu. Zostało ono wykiełkowane w 2005 roku.
- Największe nasiona wytwarza Coco de mer, czyli "podwójna palma kokosowa", Lodoicea maldivica. Cały owoc może ważyć do 23 kilogramów (50 funtów) i zazwyczaj zawiera jedno nasiono.
Powiązane strony
- Torpor
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest stan spoczynku?
O: Stan spoczynku to okres w cyklu życia organizmu, w którym wzrost, rozwój i (u zwierząt) aktywność fizyczna zostają tymczasowo wstrzymane.
P: Dlaczego organizmy przechodzą w stan spoczynku?
O: Organizmy wchodzą w stan spoczynku, aby zminimalizować aktywność metaboliczną i w ten sposób oszczędzać energię.
P: W jaki sposób stan spoczynku jest związany z warunkami środowiska?
O: Stan spoczynku jest zwykle ściśle związany z warunkami środowiskowymi. Organizmy mogą zsynchronizować wejście w stan spoczynku ze środowiskiem poprzez działania predykcyjne lub następcze.
P: Co to jest predykcyjny stan spoczynku?
O: Przewidywanie uśpienia ma miejsce wtedy, gdy organizm wchodzi w fazę uśpienia przed wystąpieniem niekorzystnych warunków.
P: W jaki sposób rośliny wykorzystują predykcyjny stan spoczynku?
O: Rośliny wykorzystują długość dnia i obniżającą się temperaturę jako bodźce do rozpoczęcia spoczynku przed nadejściem zimy.
P: Co to jest spoczynek przygodny?
O: Uśpienie następcze występuje wtedy, gdy organizmy wchodzą w fazę uśpienia po wystąpieniu niekorzystnych warunków.
P: Jakie są zalety i wady spoczynku następczego?
O: Zastosowanie spoczynku następczego może być korzystne, ponieważ organizmy pozostają dłużej aktywne i mogą w większym stopniu wykorzystać dostępne zasoby. Jednakże nagłe zmiany warunków mogą prowadzić do wysokiej śmiertelności wśród zwierząt, które korzystają z uśpienia następczego.
