Akklimatizáció - Acclimatization
Akklimatizáció vagy akklimatizációs ( más néven akklimatizációs vagy Acclimatation ) az a folyamat, amelyben az egyén szervezet alkalmazkodik a változást a környezetében (például egy változás a magasságban, a hőmérséklet, a páratartalom, fotoperiódus , vagy pH ), ami lehetővé teszi, hogy fenntartsák fitness egy egész környezeti feltételek széles skálája. Az akklimatizáció rövid időn belül (órától hetig) és a szervezet élettartama alatt következik be (összehasonlítva az alkalmazkodással , amely evolúció, sok generáción keresztül megy végbe). Ez lehet diszkrét esemény (például amikor a hegymászók órákon vagy napokon keresztül hozzászoknak a nagy magassághoz ), vagy ehelyett egy időszakos ciklus részét képezik, például egy emlős , aki nehéz téli szőrzetet hullat a világosabb nyári kabát javára. Az élőlények a környezetük változásainak megfelelően módosíthatják morfológiai, viselkedési, fizikai és/vagy biokémiai tulajdonságaikat. Míg az új környezetekhez való alkalmazkodás képességét több ezer faj dokumentálta, a kutatók még mindig nagyon keveset tudnak arról, hogyan és miért akklimatizálódnak az élőlények.
Nevek
Az akklimatizációs és akklimatizációs főnevek (és a megfelelő igék akklimatizálódnak és akklimatizálódnak ) széles körben szinonimának tekinthetők , mind az általános szókincsben, mind az orvosi szókincsben. A szinonima akklimatációval ritkábban találkozunk, és kevesebb szótár lép be.
Mód
Biokémiai
A teljesítmény fenntartása érdekében számos környezeti körülmény között számos stratégiát alkalmaznak az élőlények az akklimatizálódáshoz. A hőmérsékletváltozásokra reagálva az organizmusok megváltoztathatják a sejtmembránok biokémiáját, így hidegben folyékonyabbak, melegben kevésbé folyékonyak, a membránfehérjék számának növelésével . Bizonyos stresszorokra reagálva egyes szervezetek úgynevezett hősokk-fehérjéket expresszálnak, amelyek molekuláris chaperonokként működnek, és csökkentik a denaturációt a fehérjék hajtogatásának és újrahajtogatásának irányításával . Kimutatták, hogy a magas vagy alacsony hőmérsékletekhez alkalmazkodó szervezetek viszonylag magas nyugalmi hősokkfehérjéket mutatnak, így még extrém hőmérsékletnek kitéve a fehérjék könnyen hozzáférhetők. A hősokk fehérjék expressziója és a membrán folyékonyságának szabályozása csak kettő a sok biokémiai módszer közül, amelyeket az élőlények alkalmazkodnak az új környezethez való alkalmazkodáshoz.
Morfológiai
Az élőlények számos morfológiai jellemzőjük megváltoztatására képesek annak érdekében, hogy fenntartsák a teljesítményt új környezetben. Például a madarak gyakran növelik szervméretüket, hogy fokozzák anyagcseréjüket. Ez a táplálkozási szervek vagy a hőt termelő szervek tömegének növekedése formájában jelentkezhet, például a mellizmoknál (az utóbbi fajok között következetesebb).
Az elmélet
Míg az akklimatizációs képességet több ezer faj dokumentálta, a kutatók még mindig nagyon keveset tudnak arról, hogyan és miért akklimatizálódnak az élőlények úgy, ahogy teszik. Amióta a kutatók először elkezdték tanulmányozni az akklimatizációt, az elsöprő hipotézis az volt, hogy minden akklimatizáció a szervezet teljesítményének javítását szolgálja. Ezt az elképzelést jótékony akklimatizációs hipotézisnek nevezték el . Annak ellenére, hogy a jótékony akklimatizációs hipotézis ilyen széles körben támogatott, nem minden tanulmány mutatja, hogy az akklimatizáció mindig a teljesítmény fokozását szolgálja ( lásd a hasznos akklimatizációs hipotézist ). Az előnyös akklimatizációs hipotézis egyik fő kifogása az, hogy feltételezi, hogy az akklimatizációhoz nem járnak költségek. Az akklimatizáció azonban valószínűleg költségekkel jár. Ide tartoznak a környezeti feltételek érzékelésének és a válaszok szabályozásának költségei, a plaszticitáshoz szükséges struktúrák előállítása (például a hősokk-fehérjék expressziójának energiaköltségei ) és a genetikai költségek (például a plaszticitással kapcsolatos gének káros génekkel való összekapcsolása).
Tekintettel a kedvező akklimatizációs hipotézis hiányosságaira, a kutatók továbbra is olyan elméletet keresnek, amelyet empirikus adatok is alátámasztanak.
Azt, hogy az élőlények mennyire képesek akklimatizálódni, fenotípusos plaszticitásuk vagy az élőlény azon képessége határozza meg, hogy képes -e bizonyos tulajdonságokat megváltoztatni. A legújabb kutatások az akklimatizációs képesség vizsgálatában nagyobb hangsúlyt fektettek a fenotípusos plaszticitás alakulására, mint az akklimatizációs válaszok. A tudósok úgy vélik, hogy ha jobban megértik, hogyan fejlesztették ki az élőlények az akklimatizációs képességet, akkor jobban megértik az akklimatizációt.
Példák
Növények
Sok növény, mint például a juharfák , íriszek és paradicsom , képes túlélni a fagyos hőmérsékleteket, ha a hőmérséklet fokozatosan csökken és csökken minden éjjel néhány nap vagy hét alatt. Ugyanez a csepp megölheti őket, ha hirtelen történt. Tanulmányok kimutatták, hogy a paradicsomnövények, amelyek több napon keresztül magasabb hőmérsékletre akklimatizálódtak, hatékonyabbak voltak a fotoszintézis során viszonylag magas hőmérsékleten, mint azok, amelyek nem engedték az akklimatizációt.
Az orchidea Phalaenopsis , fenilpropionid enzimek fokozott a folyamat a növényi akklimatizáció különböző szintjein fotoszintetikus foton fluxus.
Állatok
Az állatok sokféleképpen akklimatizálódnak. A juhok nagyon vastag gyapjút termesztenek hideg, nedves éghajlaton. A halak csak fokozatosan tudnak alkalmazkodni a víz hőmérsékletének és minőségének változásához. Az állatkereskedésekben értékesített trópusi halakat gyakran akklimatizációs zsákban tartják, amíg ez a folyamat befejeződik. Lowe & Vance (1995) be tudta bizonyítani, hogy a meleg hőmérséklethez akklimatizált gyíkok magasabb futási sebességet tudnak fenntartani melegebb hőmérsékleten, mint a meleg körülményekhez nem szoktatott gyíkok. Azok a gyümölcslegyek, amelyek viszonylag hűvösebb vagy melegebb hőmérsékleten fejlődnek, felnőtt korukban fokozottan hideget vagy hőtűrnek ( lásd Fejlődési plaszticitás ).
Emberek
A verejték és a vizelet sótartalma csökken, ahogy az emberek alkalmazkodnak a forró körülményekhez. A plazma térfogata, a pulzusszám és a hajszálerek aktiválása is hatással van.
A nagy tengerszint feletti akklimatizáció hónapokig vagy akár évekig folytatódik a kezdeti felemelkedés után, és végső soron képessé teszi az embereket a túlélésre olyan környezetben, amely akklimatizáció nélkül megöli őket. Az emberek, akik vándorolnak tartósan nagyobb magasságban természetesen szokniuk az új környezetükhöz kidolgozásával számának növekedése a vörösvértestek , hogy növelje az oxigén szállító képességét a vér , annak érdekében, hogy kompenzálják alacsonyabb oxigén bevitel.