Mavzu: Stress reaksiyalari. Stressning turli mexanizmlari

Qarshilik mexanizmlari .O'simliklarning turg'unligi tufayli o'simliklar turli xil stress sharoitlariga qarshi kurashish uchun o'ziga xos mexanizmlarni moslashtirishi va ishlab chiqishi kerak. O'simliklar ikkita umumiy qarshilik mexanizmidan foydalangan holda suboptimal atrof-muhit sharoitlariga duch kelishi mumkin: bag'rikenglik yoki qochish. Stressga chidamlilik mexanizmlari o'simliklarga chidamli tuzilmalar va fiziologik jarayonlarni rivojlantirish orqali stressga bardosh berishga imkon beradi, stressdan qochish mexanizmlari esa turli xil muhitda qulay davrlar bilan o'sishni cheklaydigan hayot tsikli strategiyalarini qabul qilish orqali stress sharoitlarining zaif bosqichlariga ta'sir qilishni oldini oladi yoki minimallashtiradi (1-rasm). Turli darajadagi stressdan omon qolish qobiliyati o'simlik turlariga va turning genotipiga qarab sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Cho'l efemerlari (cho'lda o'sadigan qisqa muddatli begona o'tlar) unib chiqadi va hayot aylanishini yakunlaydi, shu bilan birga optimal suv mavjud bo'lib, qurg'oqchilikdan qochadi (2-rasm ). Qurg'oqchilikdan qochishning yana bir mexanizmi - bu chuqur ildizlar bo'lib, u freatofitlarga er osti suvlariga kirishni yaxshilaydi va qurg'oqchilik davrida omon qolish imkoniyatlarini oshiradi. Tirik organizmlar stressga moslashish va kuchlanishni kamaytirish orqali gomeostazni saqlab qolishga intiladi. Gomeostatik tizimda buzilishlarga javob berishning uchta usuli kuzatiladi. Elastik javob paytida tizim orqaga qaytadi va avvalgi holatiga qaytadi va plastik javob paytida tizim deformatsiyalanadi va yangi barqaror konfiguratsiyaga joylashadi. Elastik va plastik moslashuvchanlik chegaralari oshib ketganda halokatli reaktsiya kuzatiladi, bu davrda tizim nomutanosiblik bosqichiga kiradi, entropiya kuchayadi va tirik tizim o'ladi . Atrof-muhit omillarining o'zgaruvchanligiga javoban individual organizmning gomeostatik moslashuvi moslashish deb ataladi. Qarshilik boshqa zaif o'simlikka stressdan oldin moslashish davri orqali berilishi mumkin.

1-rasm . O'simliklarning stressga chidamliligiga ta'sir qiluvchi omillar.


2-rasm. Stressga chidamlilik uchun o'simliklar moslashuvining ba'zi misollari. (a) Cereus giganteus (suvli fotosintetik poyasini ko'rsatadigan qurg'oqchilikka chidamli tur), (b) Prosopis glandulosa (qurg'oqchilikdan qochadigan tur), (c) Spinacia oleracea (aklimatsiya mexanizmi sifatida osmotik moslashuvni namoyish etishi ma'lum), (d) Monoptilon bellioides (faqat nam mavsumda o'sadigan cho'l o'simlik) va (e)Picea mariana (barglari ignasimon bo'lgan cho'l o'simligi muzlashiga toqat qiladi)

Biotik yoki abiotik stress omillari elastik, plastik yoki tizim nosozliklari ko'rinishidagi kuchlanishni keltirib chiqaradi. Gomeostazni saqlab qolish darajasi organ, individual yoki populyatsiyaning moslashish yoki moslashish qobiliyatiga bog'liq. Misol uchun, bog'dorchilik, qotib qolish jarayonida fermerlar o'simliklarni ochiq havoga ko'chirishdan oldin optimal sharoitlarda qozonlarda yopiq joylarda etishtirishadi, shunda ular o'limga olib kelmaydigan stress sharoitlariga ta'sir qilishdan oldin "qattiqlashishi" yoki "qattiqlashishi" mumkin . Akklimatizatsiyaning yana bir misoli harorat stressi bo'lib, unda o'simliklar yozda sovuqqa dosh bera olmaydi, lekin ba'zilari kuzda asta-sekin pasayib borayotgan haroratga moslashishi mumkin va keyinchalik qishda hatto 50 C dan past haroratlarga ham bardosh bera oladi. Biroq, moslashish bilan bog'liq fiziologik o'zgarishlar genetik darajada sodir bo'lmaydi va odatda qaytariladi. Doimiy yoki takrorlanuvchi ekologik stress sharoitlari o'simliklarga tanlab bosim o'tkazishi mumkin, bu esa fitnesni kuchaytiruvchi xususiyatlarning rivojlanishiga olib keladi. Ba'zi morfologik va fiziologik xususiyatlar, masalan, krassulacean kislotasi metabolizmi (CAM), suvni saqlaydigan shirali to'qimalar va tikanlar ko'plab kserofitlarga stressga bardosh berishga imkon beradi. Stressli sharoitlardan qat'i nazar, ba'zi konstitutsiyaviy, genotipik jihatdan aniqlangan belgilar, masalan, yorug'likni aks ettiruvchi tikanlar, chuqur ildizlar va cho'kib ketgan stomalar ba'zi o'simliklarda namoyon bo'ladi. Organizmning jismoniy tayyorgarligini oshiradigan va ko'p avlodlar va butun populyatsiyalarda sodir bo'ladigan bunday evolyutsion yaxshilanishlar moslashuv deb ataladi. Moslashish yoki moslashishga asoslangan stressga chidamlilik halokatli sharoitlarda omon qolishni qo'llab-quvvatlaydi va shu bilan noqulay sharoitlarda hosildorlikni saqlaydi

1-jadval. Stressga javoban moslashish va moslashis