Войти
Акклиматизацияor акклиматизация(также называется акклиматизацияили акклиматизация) - это процесс, в котором отдельный организм приспосабливается к изменениям окружающей среды (таким как изменение высоты, температуры, влажности, фотопериод или pH ), что позволяет ему сохранять рабочие характеристики в различных условиях окружающей среды. Акклиматизация происходит за короткий период времени (от часов до недель) и в течение жизни организма (по сравнению с адаптацией, которая является развитием, которое происходит на протяжении многих поколений). Это может быть дискретное явление (например, когда альпинисты акклиматизируются к большой высоте за часы или дни) или вместо этого может представлять часть периодического цикла, например млекопитающее сбросить тяжелый зимний мех в пользу более легкого летнего пальто. Организмы могут корректировать свои морфологические, поведенческие, физические и / или биохимические характеристики в ответ на изменения в окружающей их среде. Хотя 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.
Существительные акклиматизация и акклиматизация (и соответствующие глаголы акклиматизация и acclimate ) широко рассматриваются как синонимы как в общей лексике, так и в медицинской. Иногда утверждается, что их следует различать, оставляя акклиматизацию для дикой / естественной природы (например, сбрасывая густой зимний мех с естественными сезонными изменениями) и сохраняя акклиматизацию для изменений, происходящих в ответ на искусственные или контролируемые ситуация, такая как изменения температуры, наложенные 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 рамках их использования (например, «в следующем обсуждении, X относится строго к Y "), если они ожидают, что их предполагаемое значение будет воспринято их аудиторией. Синоним акклиматизация встречается реже, и меньше словарей его вводят.
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, увеличивая количество мембранных белков. 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.
Организмы могут изменять некоторые характеристики, относящиеся к их морфологии, чтобы поддерживать свою продуктивность в новых условиях. Например, птицы часто увеличивают размер органов, чтобы ускорить обмен веществ. Это может принимать форму увеличения массы органов питания или органов, производящих тепло, таких как грудные мышцы (причем последние более согласованы между видами).
Теория Хотя способность к акклиматизации продолжалась задокументировано у тысяч видов, исследователи до сих пор 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 получила название гипотеза благоприятной акклиматизации. Несмотря на столь широкую поддержку гипотезы благоприятной акклиматизации, не все исследования показывают, что акклиматизация всегда способствует повышению производительности (см. гипотезу благоприятной акклиматизации ). Одно из главных возражений против гипотезы благоприятной акклиматизации заключается в том, что она предполагает отсутствие затрат, связанных с акклиматизацией. 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 (такие как связывание генов, связанных с пластичностью, с вредные гены).
Учитывая недостатки гипотезы благоприятной акклиматизации, исследователи продолжают поиск теории, которая будет подтверждена эмпирическими данными.
Степень акклиматизации организмов определяется их фенотипической пластичностью или способностью организма изменять определенные черты. Недавние исследования по изучению способности к акклиматизации были в большей степени 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.
Многие растения, например клены, ирисы и помидоры, могут выдержать отрицательные температуры, если температура будет постепенно снижаться каждую ночь в течение нескольких дней или недель. Это же падение может убить их, если оно произойдет внезапно. Исследования показали, что растения томатов, которые акклиматизировались к более высоким температурам в течение нескольких дней, были более эффективны при фотосинтезе при относительно высоких температурах, чем растения, которым не позволяли акклиматизироваться.
У орхидеи Phalaenopsis, фенилпропаноидные ферменты усиливаются в процессе акклиматизации растений при различных уровнях фотосинтетического потока фотонов.
Животные акклиматизируются по-разному. Овцы вырастают очень густой шерстью в холодном и влажном климате. Рыбы способны лишь постепенно приспосабливаться к изменениям температуры и качества воды. Тропических рыб, продаваемых в зоомагазинах, часто оставляют до завершения этого процесса. 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 приспособились к теплым условиям. У плодовых мушек, которые развиваются при относительно более низких или более высоких температурах, повышается устойчивость к холоду или жаре во взрослом возрасте, соответственно (см. Пластичность развития ).
содержание соли в поте и моче уменьшается по мере того, как люди акклиматизируются к жарким условиям. Также это влияет на объем плазмы, частоту сердечных сокращений и активацию капилляров.
Акклиматизация на большой высоте продолжается в течение месяцев или даже лет после первоначального восхождения и в конечном итоге позволяет людям выжить в окружающей среде которые без акклиматизации убили бы их. Люди, которые постоянно мигрируют на более высокие высоты, естественным образом акклиматизируются к новой среде, развивая увеличение количества красных кровяных телец, чтобы увеличить кислород пропускная способность крови, чтобы компенсировать более низкие уровни поступления кислорода.
