Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из акклиматизации )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Не путать с аккламацией .

Акклиматизация или акклиматизация ( также называемые акклиматизацией или акклиматизацией ) - это процесс, в котором отдельный организм приспосабливается к изменениям в окружающей среде (например, изменению высоты, температуры, влажности, фотопериода или pH ), позволяя ему поддерживать работоспособность в течение всего периода. диапазон условий окружающей среды. Акклиматизация происходит за короткий период времени (от часов до недель) и в течение жизни организма (по сравнению с адаптацией , которая представляет собой эволюцию, происходящую на протяжении многих поколений). Это может быть единичный случай (например, когда альпинисты акклиматизируются кбольшая высота в течение нескольких часов или дней) или вместо этого может представлять собой часть периодического цикла, например, млекопитающее сбрасывает густой зимний мех в пользу более светлой летней шерсти. Организмы могут корректировать свои морфологические, поведенческие, физические и / или биохимические характеристики в ответ на изменения в окружающей их среде. [1] Несмотря на то, что способность адаптироваться к новым условиям окружающей среды была хорошо задокументирована у тысяч видов, исследователи все еще очень мало знают о том, как и почему организмы акклиматизируются именно так.

Имена [ править ]

Существительные « акклиматизация» и « акклиматизация» (а также соответствующие глаголы acclimatize и acclimate ) широко рассматриваются как синонимы , [2] [3] [4] [5] [6] [7] оба в общем словаре [2] [3] [4 ] ] [5] и в медицинской лексике. [6] [7] Это иногда утверждается , что они должны быть дифференцированы путем резервирования акклиматизации для / естественного процесса дикого (например, сбрасывая тяжелый зимний мех с естественным сезонным изменением) и резервированием акклиматизациидля изменений, происходящих в ответ на искусственную или контролируемую ситуацию, например, изменения температуры в эксперименте . Это утверждение широко не известно и не соблюдается (как показывают приведенные выше цитаты из 6 основных словарей), поэтому авторы, которые намереваются его использовать, должны прямо заявить, что оно применимо в их использовании (например, «в следующем обсуждении X относится строго к Y» ), если они ожидают, что их предполагаемое значение будет воспринято их аудиторией. Синоним « акклиматизация» [4] [6] встречается реже, и меньше словарей его вводят.

Методы [ править ]

Биохимический [ править ]

Чтобы поддерживать работоспособность в различных условиях окружающей среды, организмы используют несколько стратегий для акклиматизации. В ответ на изменения температуры организмы могут изменять биохимию клеточных мембран, делая их более текучими при низких температурах и менее текучими при высоких температурах за счет увеличения количества мембранных белков . [8] Организмы могут также экспрессировать специфические белки, называемые белками теплового шока.которые могут действовать как молекулярные шапероны и помогать клетке поддерживать функцию в периоды экстремального стресса. Было показано, что организмы, которые привыкли к высоким или низким температурам, демонстрируют относительно высокие уровни покоя белков теплового шока, так что, когда они подвергаются еще более экстремальным температурам, белки легко доступны. Экспрессия белков теплового шока и регуляция текучести мембран - это лишь два из многих биохимических методов, которые организмы используют для адаптации к новым условиям окружающей среды.

Морфологический [ править ]

Организмы способны изменять некоторые характеристики, связанные с их морфологией , чтобы поддерживать производительность в новых условиях. Например, птицы часто увеличивают размер органов, чтобы ускорить метаболизм. Это может принимать форму увеличения массы органов питания или органов, производящих тепло, таких как грудные мышцы (причем последние более постоянны у разных видов [9] ). [10]

Теория. Хотя способность к акклиматизации была документально подтверждена у тысяч видов, исследователи все еще очень мало знают о том, как и почему организмы акклиматизируются именно так. С тех пор, как исследователи впервые начали изучать акклиматизацию, подавляющая гипотеза заключалась в том, что любая акклиматизация служит для улучшения работоспособности организма. Эта идея стала известна как гипотеза благоприятной акклиматизации . Несмотря на столь широкую поддержку гипотезы полезной акклиматизации, не все исследования показывают, что акклиматизация всегда способствует повышению производительности ( см. Гипотезу полезной акклиматизации ). Одно из главных возражений против гипотезы благоприятной акклиматизации состоит в том, что она предполагает отсутствие затрат, связанных с акклиматизацией. [11]Однако акклиматизация может повлечь за собой определенные расходы. К ним относятся затраты на определение условий окружающей среды и регулирование реакций, создание структур, необходимых для пластичности (например, затраты энергии на экспрессию белков теплового шока ), и генетические затраты (например, на связывание генов, связанных с пластичностью, с вредными генами). [12]

Учитывая недостатки гипотезы благоприятной акклиматизации, исследователи продолжают поиск теории, которая будет подтверждена эмпирическими данными.

Степень, в которой организмы могут адаптироваться, определяется их фенотипической пластичностью или способностью организма изменять определенные черты. Недавние исследования по изучению способности к акклиматизации были больше сосредоточены на эволюции фенотипической пластичности, чем на ответах на акклиматизацию. Ученые считают, что, когда они узнают больше о том, как организмы развили способность к акклиматизации, они лучше поймут акклиматизацию.


Примеры [ править ]

Растения [ править ]

Многие растения, такие как клены , ирисы и помидоры , могут выдерживать отрицательные температуры, если температура постепенно понижается и понижается каждую ночь в течение нескольких дней или недель. Это же падение могло бы убить их, если бы произошло внезапно. Исследования показали, что растения томатов, которые акклиматизировались к более высокой температуре в течение нескольких дней, были более эффективны при фотосинтезе при относительно высоких температурах, чем растения, которым не позволяли акклиматизироваться. [13]

В орхидеях Phalaenopsis , фенилпропаноидные ферменты усиливаются в процессе акклиматизации растений на различных уровнях фотосинтетического потока фотонов. [14]

Животные [ править ]

Животные акклиматизируются по-разному. В холодном и влажном климате овцы вырастают очень густой шерстью . Рыбы способны лишь постепенно приспосабливаться к изменениям температуры и качества воды. Тропические рыбы, продаваемые в зоомагазинах , часто хранятся в акклиматизационных пакетах до завершения этого процесса. [15] Lowe & Vance (1995) смогли показать, что ящерицы, акклиматизировавшиеся к теплым температурам, могут поддерживать более высокую скорость бега при более высоких температурах, чем ящерицы, которые не акклиматизировались к теплым условиям. [16] У плодовых мушек, которые развиваются при относительно более низких или более высоких температурах, взрослые особи повышают устойчивость к холоду или жаре соответственно ( см. Пластичность развития ). [17]

Люди [ править ]

См. Также: Адаптация к холоду и теплу у людей

Содержание соли в поте и моче снижается по мере акклиматизации людей к жарким условиям. [18] Также влияет объем плазмы, частота сердечных сокращений и активация капилляров. [19]

Акклиматизация к большой высоте продолжается в течение месяцев или даже лет после первоначального восхождения и в конечном итоге позволяет людям выжить в окружающей среде, которая без акклиматизации убила бы их. Люди, которые постоянно мигрируют на более высокую высоту, естественным образом акклиматизируются к новой среде, развивая увеличение количества красных кровяных телец, чтобы увеличить способность крови переносить кислород , чтобы компенсировать более низкие уровни потребления кислорода . [20] [21]

См. Также [ править ]

  • Общество акклиматизации
  • Гипотеза благоприятной акклиматизации
  • Индекс тепла
  • Интродуцированные виды
  • Фенотипическая пластичность
  • Холодный ветер

Ссылки [ править ]

  • Энциклопедия всемирной книги 1989 г.
  1. ^ (2009) «Акклиматизация» (nd) Полная энциклопедия Хатчинсона Получено 5 ноября 2009 г. с http://encyclopedia.farlex.com/acclimatization
  2. ^ a b Оксфордские словари , Оксфордские словари онлайн , Oxford University Press.
  3. ^ a b Merriam-Webster , Университетский словарь Merriam-Webster, Merriam-Webster.
  4. ^ a b c Merriam-Webster , Полный словарь Merriam-Webster, Merriam-Webster.
  5. ^ Б Houghton Mifflin Харкорт, Американский словарь наследия английского языка , Houghton Mifflin Харкорт, архив с оригинала на 2015-09-25 , извлекаются 2017-01-31 .
  6. ^ a b c Elsevier , Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда , Elsevier.
  7. ^ a b Wolters Kluwer , Медицинский словарь Стедмана , Wolters Kluwer.
  8. Перейти ↑ Los DA, Murata N. (2004). «Мембранная текучесть и ее роль в восприятии сигналов окружающей среды». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 0666 (1–2): 142–157. DOI : 10.1016 / j.bbamem.2004.08.002 . PMID 15519313 . 
  9. ^ Ликнес, Эрик Т .; Суонсон, Дэвид Л. (2011). «Фенотипическая гибкость телосложения, связанная с сезонной акклиматизацией у воробьиных птиц». Журнал термобиологии . 36 (6): 363–370. DOI : 10.1016 / j.jtherbio.2011.06.010 . ISSN 0306-4565 . 
  10. ^ Маккекни, Эндрю Е. (2008). «Фенотипическая гибкость в скорости основного обмена и меняющийся взгляд на физиологическое разнообразие птиц: обзор». Журнал сравнительной физиологии B . 178 (3): 235–247. DOI : 10.1007 / s00360-007-0218-8 . ISSN 0174-1578 . PMID 17957373 . S2CID 28481792 .   
  11. ^ Angilletta, MJ (2009). Тепловая адаптация: теоретический и эмпирический синтез. Издательство Оксфордского университета, Оксфорд.
  12. ^ ДеВитт, Томас Дж .; Сих, Эндрю; Уилсон, Дэвид Слоан (1 февраля 1998 г.). «Стоимость и пределы фенотипической пластичности». Тенденции в экологии и эволюции . 13 (2): 77–81. DOI : 10.1016 / S0169-5347 (97) 01274-3 . PMID 21238209 . 
  13. ^ Камеджо, Дайми; Марти, Мария дель С .; Николас, Эмилио; Аларкон, Хуан Дж .; Хименес, Ана; Севилья, Франциска (2007). «Ответ изоферментов супероксиддисмутазы в растениях томата (Lycopersicon esculentum) во время термоакклимации фотосинтетического аппарата». Physiologia Plantarum . Вайли. 131 (3): 367–377. DOI : 10.1111 / j.1399-3054.2007.00953.x . ISSN 0031-9317 . PMID 18251876 .  
  14. ^ Али, Мохаммад Бабар; Хатун, Серида; Хан, Ын-Джу; Пэк, Ки-Йоуп (29 сентября 2006 г.). «Повышение уровня фенилпропаноидных ферментов и лигнина в орхидее Phalaenopsis и их влияние на акклиматизацию растений при различных уровнях фотосинтетического фотонного потока». Регулирование роста растений . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 49 (2–3): 137–146. DOI : 10.1007 / s10725-006-9003-Z . ISSN 0167-6903 . S2CID 26821483 .  
  15. ^ «Акклиматизация вашей рыбы» .
  16. Перейти ↑ Lowe CH, Vance VJ (1955). « Акклимация критического теплового максимума рептилии Urosaurus ornatus ». Наука . 122 (3158): 73–74. Bibcode : 1955Sci ... 122 ... 73L . DOI : 10.1126 / science.122.3158.73 . PMID 17748800 . 
  17. ^ Слотсбо, Стайн; Schou, Mads F .; Kristensen, Torsten N .; Лешке, Фолькер; Соренсен, Йеспер Г. (01.09.2016). «Обратимость развития пластичности тепла и холода асимметрична и имеет долгосрочные последствия для термической толерантности взрослых» . Журнал экспериментальной биологии . 219 (17): 2726–2732. DOI : 10,1242 / jeb.143750 . ISSN 0022-0949 . PMID 27353229 .  
  18. ^ "Руководство по акклиматизации к жаре" (PDF) . Армия США. Архивировано из оригинального (PDF) 2007-07-02 . Проверено 2 июля 2009 .
  19. ^ «Тепловая акклиматизация» . www.sportsci.org . Проверено 3 декабря 2017 .
  20. ^ Муза, SR; Fulco, CS; Цимерман, А (2004). «Гид по высотной акклиматизации» . Научно-исследовательский институт армии США. Технический отчет отдела термальной и горной медицины экологической медицины (USARIEM – TN – 04–05). Архивировано из оригинала на 2009-04-23 . Проверено 5 марта 2009 .
  21. ^ Кеннет Бэйли; Алистер Симпсон. «Высотный кислородный калькулятор» . Apex (Экспедиции по высотной физиологии). Архивировано из оригинала на 2017-06-11 . Проверено 10 августа 2006 . - Высотная физиологическая модель