التأقلم

الموسوعة الحرة

التأقلم أو التأقلم (يُسمى أيضًا التأقلم أو التأقلم ) هي العملية التي يتكيف بها الكائن الحي الفردي مع تغير في بيئته (مثل تغير الارتفاع أو درجة الحرارة أو الرطوبة أو فترة الضوء أو الرقم الهيدروجيني )، مما يسمح له بالحفاظ على لياقته عبر مجموعة من الظروف البيئية. يحدث التأقلم في فترة زمنية قصيرة (ساعات إلى أسابيع)، وخلال عمر الكائن الحي (مقارنة بالتكيف ، وهو التطور، الذي يحدث على مدى أجيال عديدة). قد يكون هذا حدثًا منفصلاً (على سبيل المثال، عندما يتأقلم متسلقو الجبال مع ارتفاعات عالية على مدار ساعات أو أيام) أو قد يمثل بدلاً من ذلك جزءًا من دورة دورية، مثل ثديي يتخلص من فراء الشتاء الثقيل لصالح معطف صيفي أخف. يمكن للكائنات الحية تعديل سماتها المورفولوجية والسلوكية والجسدية و/أو الكيميائية الحيوية استجابةً للتغيرات في بيئتها. [1] في حين تم توثيق القدرة على التأقلم مع البيئات الجديدة جيدًا في آلاف الأنواع، إلا أن الباحثين ما زالوا يعرفون القليل جدًا عن كيفية ولماذا تتأقلم الكائنات الحية بالطريقة التي تفعل بها.

الأسماء

تعتبر الأسماء acclimatization و acclimatation (والفعلين المقابلين acclimatize و acclimate ) مترادفتين على نطاق واسع ، [2] [3] [4] [5] [6] [7] سواء في المفردات العامة [2] [3] [4] [5] أو في المفردات الطبية. [6] [7] المرادف acclimatization [4] [6] أقل شيوعًا، وتدخله قواميس أقل.

طُرق

الكيمياء الحيوية

من أجل الحفاظ على الأداء عبر مجموعة من الظروف البيئية، هناك العديد من الاستراتيجيات التي تستخدمها الكائنات الحية للتأقلم. استجابةً للتغيرات في درجات الحرارة، يمكن للكائنات الحية تغيير الكيمياء الحيوية لأغشية الخلايا مما يجعلها أكثر سيولة في درجات الحرارة الباردة وأقل سيولة في درجات الحرارة الدافئة عن طريق زيادة عدد بروتينات الغشاء . [8] استجابةً لبعض العوامل المسببة للتوتر، تعبر بعض الكائنات الحية عن ما يسمى ببروتينات الصدمة الحرارية التي تعمل كمرافقين جزيئيين وتقلل من التحلل عن طريق توجيه طي البروتينات وإعادة طيها. وقد ثبت أن الكائنات الحية التي تأقلمت مع درجات حرارة عالية أو منخفضة تُظهر مستويات راحة عالية نسبيًا من بروتينات الصدمة الحرارية بحيث تكون البروتينات متاحة بسهولة عندما تتعرض لدرجات حرارة أكثر تطرفًا. يعد التعبير عن بروتينات الصدمة الحرارية وتنظيم سيولة الغشاء مجرد طريقتين من بين العديد من الطرق الكيميائية الحيوية التي تستخدمها الكائنات الحية للتأقلم مع البيئات الجديدة.

مورفولوجيا

تستطيع الكائنات الحية تغيير العديد من الخصائص المتعلقة بمورفولوجياتها من أجل الحفاظ على الأداء في البيئات الجديدة. على سبيل المثال، غالبًا ما تزيد الطيور من حجم أعضائها لزيادة عملية التمثيل الغذائي لديها. يمكن أن يتخذ هذا شكل زيادة في كتلة الأعضاء الغذائية أو الأعضاء المنتجة للحرارة، مثل الصدر (حيث يكون الأخير أكثر اتساقًا عبر الأنواع [9] ). [10]

النظرية

في حين تم توثيق قدرة التأقلم لدى آلاف الأنواع، لا يزال الباحثون يعرفون القليل جدًا عن كيفية وسبب تأقلم الكائنات الحية بالطريقة التي تتأقلم بها. منذ أن بدأ الباحثون في دراسة التأقلم لأول مرة، كانت الفرضية الساحقة هي أن كل التأقلم يعمل على تحسين أداء الكائن الحي. أصبحت هذه الفكرة تُعرف باسم فرضية التأقلم المفيد . وعلى الرغم من هذا الدعم الواسع النطاق لفرضية التأقلم المفيد، لا تظهر جميع الدراسات أن التأقلم يعمل دائمًا على تحسين الأداء ( انظر فرضية التأقلم المفيد ). أحد الاعتراضات الرئيسية على فرضية التأقلم المفيد هو أنها تفترض عدم وجود تكاليف مرتبطة بالتأقلم. [11] ومع ذلك، من المحتمل أن تكون هناك تكاليف مرتبطة بالتأقلم. وتشمل هذه تكلفة استشعار الظروف البيئية وتنظيم الاستجابات، وإنتاج الهياكل المطلوبة للبلاستيكية (مثل التكاليف النشطة في التعبير عن بروتينات الصدمة الحرارية )، والتكاليف الجينية (مثل ربط الجينات المرتبطة بالبلاستيكية بالجينات الضارة). [12]

ونظراً للعيوب التي تعيب فرضية التأقلم المفيد، يواصل الباحثون البحث عن نظرية مدعومة بالبيانات التجريبية.

إن مدى قدرة الكائنات الحية على التأقلم يتحدد من خلال مرونتها الظاهرية أو قدرة الكائن الحي على تغيير سمات معينة. وقد ركزت الأبحاث الحديثة في دراسة قدرة التأقلم بشكل أكبر على تطور المرونة الظاهرية بدلاً من الاستجابات للتأقلم. ويعتقد العلماء أنه عندما يفهمون المزيد عن كيفية تطور قدرة الكائنات الحية على التأقلم، فسوف يفهمون التأقلم بشكل أفضل.

أمثلة

النباتات

يمكن للعديد من النباتات، مثل أشجار القيقب والسوسن والطماطم ، أن تنجو من درجات الحرارة المتجمدة إذا انخفضت درجة الحرارة تدريجيًا إلى أقل فأقل كل ليلة على مدار أيام أو أسابيع. قد يقتلها نفس الانخفاض إذا حدث فجأة. أظهرت الدراسات أن نباتات الطماطم التي تأقلمت مع درجة حرارة أعلى على مدار عدة أيام كانت أكثر كفاءة في عملية التمثيل الضوئي في درجات حرارة عالية نسبيًا من النباتات التي لم يُسمح لها بالتأقلم. [13]

في نبات الأوركيد Phalaenopsis ، يتم تعزيز إنزيمات الفينيل بروبانويد في عملية تأقلم النبات عند مستويات مختلفة من تدفق الفوتون الضوئي . [14]

الحيوانات

تتأقلم الحيوانات بعدة طرق. تنمو الأغنام صوفًا سميكًا جدًا في المناخات الباردة والرطبة. الأسماك قادرة على التكيف تدريجيًا فقط مع التغيرات في درجة حرارة المياه وجودتها. غالبًا ما يتم الاحتفاظ بالأسماك الاستوائية المباعة في متاجر الحيوانات الأليفة في أكياس التأقلم حتى تكتمل هذه العملية. [15] تمكن Lowe & Vance (1995) من إظهار أن السحالي التي تأقلمت مع درجات الحرارة الدافئة يمكن أن تحافظ على سرعة جري أعلى في درجات حرارة أكثر دفئًا من السحالي التي لم تتأقلم مع الظروف الدافئة. [16] تتمتع ذباب الفاكهة التي تتطور في درجات حرارة أكثر برودة أو دفئًا نسبيًا بقدرة أكبر على تحمل البرودة أو الحرارة كبالغين، على التوالي ( انظر اللدونة التنموية ). [17]

البشر

ينخفض ​​محتوى الملح في العرق والبول مع تأقلم الأشخاص مع الظروف الحارة. [18] كما يتأثر أيضًا حجم البلازما ومعدل ضربات القلب وتنشيط الشعيرات الدموية. [19]

يستمر التأقلم مع الارتفاعات العالية لشهور أو حتى سنوات بعد الصعود الأولي، وفي النهاية يمكّن البشر من البقاء في بيئة قد تقتلهم بدون التأقلم. يتأقلم البشر الذين يهاجرون بشكل دائم إلى ارتفاعات أعلى بشكل طبيعي مع بيئتهم الجديدة من خلال تطوير زيادة في عدد خلايا الدم الحمراء لزيادة قدرة الدم على حمل الأكسجين ، من أجل التعويض عن انخفاض مستويات تناول الأكسجين . [20] [21]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ (2009) "التأقلم" (بدون تاريخ) موسوعة هتشينسون غير المختصرة تم استرجاعها في 5 نوفمبر 2009 من http://encyclopedia.farlex.com/acclimatization
  2. ^ ab Oxford Dictionaries , Oxford Dictionaries Online, Oxford University Press, مؤرشف من الأصل في 16 مايو 2001.
  3. ^ ab Merriam-Webster ، قاموس ميريام وبستر الجامعي، Merriam-Webster، مؤرشف من الأصل في 10 أكتوبر 2020 ، تم استرجاعه في 31 يناير 2017 .
  4. ^ abc Merriam-Webster ، قاموس ميريام وبستر غير المختصر، Merriam-Webster، مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2020 ، تم استرجاعه في 31 يناير 2017 .
  5. ^ ab Houghton Mifflin Harcourt, قاموس التراث الأمريكي للغة الإنجليزية، Houghton Mifflin Harcourt، مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2015 ، تم استرجاعه في 31 يناير 2017 .
  6. ^ abc Elsevier ، قاموس دورلاند الطبي المصور، Elsevier.
  7. ^ ab Wolters Kluwer ، قاموس ستيدمان الطبي، Wolters Kluwer.
  8. ^ Los DA, Murata N. (2004). "سيولة الغشاء وأدوارها في إدراك الإشارات البيئية". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes . 0666 (1–2): 142–157. doi :10.1016/j.bbamem.2004.08.002. PMID  15519313.
  9. ^ Liknes, Eric T.; Swanson, David L. (2011). "المرونة الظاهرية لتكوين الجسم المرتبطة بالتأقلم الموسمي في الطيور العصفورية". مجلة علم الأحياء الحراري . 36 (6): 363-370. doi :10.1016/j.jtherbio.2011.06.010. ISSN  0306-4565.
  10. ^ McKechnie, Andrew E. (2008). "المرونة الظاهرية في معدل الأيض الأساسي والنظرة المتغيرة للتنوع الفسيولوجي للطيور: مراجعة". مجلة علم وظائف الأعضاء المقارن، ب . 178 (3): 235-247. doi :10.1007/s00360-007-0218-8. ISSN  0174-1578. PMID  17957373. S2CID  28481792.
  11. ^ أنجيليتا، إم جيه (2009). التكيف الحراري: توليفة نظرية وتجريبية. مطبعة جامعة أكسفورد، أكسفورد.
  12. ^ DeWitt, Thomas J.; Sih, Andrew; Wilson, David Sloan (1 فبراير 1998). "تكاليف وحدود المرونة الظاهرية". Trends in Ecology & Evolution . 13 (2): 77–81. doi :10.1016/S0169-5347(97)01274-3. PMID  21238209.
  13. ^ كاميجو ، دايمي. مارتي، ماريا ديل سي؛ نيكولاس، إميليو؛ ألاركون، خوان ج. خيمينيز، آنا؛ إشبيلية ، فرانسيسكا (2007). "استجابة أنزيمات إنزيم ديسموتاز الفائق الأكسيد في نباتات الطماطم (Lycopersicon esculentum) أثناء التأقلم الحراري لجهاز التمثيل الضوئي". فسيولوجيا النبات . 131 (3). وايلي: 367-377. دوى :10.1111/j.1399-3054.2007.00953.x. ISSN  0031-9317. بميد  18251876.
  14. ^ علي، محمد بابار؛ خاتون، سيريدا؛ هان، أون جو؛ بايك، كي-يووب (29 سبتمبر 2006). "تعزيز إنزيمات الفينيل بروبانويد واللجنين في زهرة الأوركيد فالاينوبسيس وتأثيرها على تأقلم النبات عند مستويات مختلفة من تدفق الفوتون الضوئي". تنظيم نمو النبات . 49 (2-3). Springer Science and Business Media LLC: 137-146. doi :10.1007/s10725-006-9003-z. ISSN  0167-6903. S2CID  26821483.
  15. ^ "تأقلم أسماكك".
  16. ^ Lowe CH, Vance VJ (1955). "Acclimation of the critical thermal maximum of the reptile Urosaurus ornatus ". Science . 122 (3158): 73–74. Bibcode :1955Sci...122...73L. doi :10.1126/science.122.3158.73. PMID  17748800.
  17. ^ Slotsbo, Stine; Schou, Mads F.; Kristensen, Torsten N.; Loeschcke, Volker; Sørensen, Jesper G. (1 سبتمبر 2016). "قابلية عكسية اللدونة الحرارية والباردة التنموية غير متماثلة ولها عواقب طويلة الأمد على تحمل الحرارة لدى البالغين". مجلة علم الأحياء التجريبي . 219 (17): 2726-2732. doi : 10.1242/jeb.143750 . ISSN  0022-0949. PMID  27353229.
  18. ^ "دليل التأقلم مع الحرارة" (PDF) . الجيش الأمريكي. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2 يوليو 2007 . تم الاسترجاع في 2 يوليو 2009 .
  19. ^ "التأقلم الحراري". www.sportsci.org . تم الاسترجاع في 3 ديسمبر 2017 .
  20. ^ Muza, SR; Fulco, CS; Cymerman, A (2004). "Altitude Acclimatization Guide". US Army Research Inst. Of Environmental Medicine Thermal and Mountain Medicine Division Technical Report (USARIEM–TN–04–05). مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2009. تم الاسترجاع في 5 مارس 2009 .{{cite journal}}:CS1 maint: عنوان URL غير مناسب ( الرابط )
  21. ^ كينيث بيلي؛ أليستير سيمبسون. "حاسبة الأكسجين في الارتفاع". Apex (رحلات علم وظائف الأعضاء في الارتفاع). مؤرشف من الأصل في 11 يونيو 2017. تم الاسترجاع في 10 أغسطس 2006 .- نموذج فسيولوجيا الارتفاع
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Acclimatization&oldid=1248735263"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate