Økofysiologi Hvilke studier og anvendelser i dyr og grønnsaker

De Økofysiologi Det er grenen av økologien som studerer organismenes funksjonelle respons i deres tilpasning til miljøendringer. Hvert levende vesen må tilpasse seg omgivelsene for å overleve, og denne tilpasningen er både strukturell og funksjonell.

Denne disiplinen er også kjent som fysiologisk økologi eller miljøfysiologi, og genererer både grunnleggende og anvendt kunnskap. Dermed er det mulig å kjenne forholdet mellom fysiologien til en organisme og miljøendringer.

Økofysiologiske eksperimenter. Kilde: Rasbak [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0/]]

På samme måte gir Ecophysiology informasjon innen plante- og dyreproduksjon for å generere mat. For eksempel har studier av økofisiologi av planter som er tolerante for ekstreme miljøforhold vært nyttige i genetisk forbedring.

På samme måte tillater økofysiologiske studier å etablere det som er de mest passende miljøforholdene for å oppnå større dyreproduktivitet. Dermed kan det etableres miljøfaktorer.

[TOC]

Hva studerer økofysiologi?

Økofysiologi er en disiplin der fysiologi og økologi konvergerer. Fysiologi Vitenskapen som studerer funksjonen til levende vesener og økologi tar for seg forhold mellom levende vesener og deres miljø.

I denne forstand studerer Ecophysiology det dynamiske forholdet mellom det skiftende miljøet og tilpasningene av plante- eller dyremetabolisme før disse endringene.

- Økologisk eksperimentering

For å oppnå sitt mål, bruker økofysiologi både beskrivende forskning og den eksperimentelle metoden. For dette, identifiser de fysisk-kjemiske faktorene som virker på miljøet og bestem dens virkning på kroppen.

Disse faktorene kan være ressurser som brukes av kroppen for å overleve eller forhold som påvirker driften. Deretter etableres den fysiologiske responsen fra den levende organismen før variasjonene av nevnte faktor.

Metabolske systemer involvert

Det er nødvendig å identifisere de organiske og funksjonelle systemene som er involvert i organismenes adaptive respons på endring av en viss faktor. Når det for eksempel er temperaturendringer, er det et svar fra individets termoreguleringssystem.

Eksperimentelt design

Økofysiologi tyr til utforming av eksperimenter for å etablere organismens fysiologiske respons på endringer i en faktor. Et eksempel på dette kan bli utsatt for individer fra en planteart til forskjellige saltkonsentrasjoner i underlaget.

- Typer miljøendringer

Når faktorene skal studere, er det nødvendig å identifisere endringene som skjer i miljøet og deres tidsmessige karakter, og definerer tre typer:

Sykliske endringer

Disse endringene gjentar seg med jevne mellomrom, for eksempel vekslingen av klima- eller dag- og nattstasjoner. Før disse har det levende vesenet også utviklet syklisk funksjon etter rytmen i miljøendringen.

Dag og nattsyklus. Kilde: Caliver [CC0]

For eksempel fallet av bladene i den tørre sesongen for å redusere svette før vannunderskuddet. Når det gjelder dyr, er det også tilpasninger til disse sykliske endringene; For eksempel endring av fjærdrakt av visse fugler.

Det kan tjene deg: Flora og fauna fra Hidalgo

Nival perdiz (Lagopus muta) av tundraen har sesongens homokromi og presenterer vinterhvit fjærdrakt, mens den om våren endres til mørke og spraglete toner. Dermed er kamuflasjen hans tilpasset den enhetlige snøhvite og deretter til de mørke tonene i miljøet i løpet av resten av året.

En annen dyretilpasning til sykliske endringer er dvalen av bjørner og andre arter i vinteren. Dette innebærer endringer i den metabolske rytmen som inkluderer reduserende kroppsfunksjoner, for eksempel temperatur og hjertefrekvens.

Tilfeldige endringer

Denne typen endringer skjer tilfeldig, uten etablert regelmessighet. For eksempel skredet av en fjellhelling, et oljesøl eller ankomst av et nytt rovdyr eller patogen.

Disse typer endringer representerer en større risiko for arter, fordi de forekommer drastisk i disse tilfellene, avhenger organismenes respons av plastisitet i eksisterende funksjoner.

Retningsendringer

De er endringer i miljøet forårsaket med vilje av mennesket med visse formål. Et tilfelle av dette er avskoging av en skog for å etablere et beite eller inngrep fra et våtmark for å dyrke ris.

- Generelle postulater

Med utgangspunkt i akkumulering av eksperimentelle og observasjonsbevis på naturfeltet, prøver økofysiologi å definere generelle postulater. Dette er generelle prinsipper som kommer ut av regelmessigheten av visse fysiologiske svar på miljøendringer.

Liebig minimumslov

Sprengel (1828) postulerte at den avgjørende faktoren i veksten av en organisme er den mest knapp i miljøet. Deretter ble dette prinsippet popularisert av Liebig (1840), og er kjent som loven i minimum eller loven i Liebig.

Bartholomew (1958) anvendte dette prinsippet på fordelingen av arter, og påpekte at det bestemmes av den mest begrensende miljøfaktoren.

Shelfords toleranselov

I 1913 uttalte Víctor Shelford at en viss art eksisterer i en variasjonsamplitude definert for hver miljøfaktor og dens interaksjoner. Det er det som er kjent som toleransegrenser, hvorav arten ikke overlever.

Shelford Tolerance Law. Kilde: http: // økologi miljø.Wikispaces.com/ [CC By-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Dette prinsippet definerer at det i amplituden av variasjonen av en viss miljøfaktor er tre mulige tilstander for kroppen. Disse tilstandene er optimal, fysiologisk stress og intoleranse.

I denne forstand, i den optimale stripen av faktoren, vil populasjonene av arten være rikelig. Når du beveger seg bort fra det optimale, blir et område med stress lagt inn der bestandene avtar og utenfor toleransen forsvinner arten.

- Digital teknologi og økofysiologi

Som i vitenskap har økofysiologiske studier blitt forbedret av utviklingen av nye teknologier. På grunn av sin eksperimentelle natur har denne spesielle disiplinen blitt foretrukket av utviklingen av digital teknologi.

Kan tjene deg: Flora og Fauna of Campeche: Representative arter

I dag er det mangfold av bærbare elektroniske enheter som tillater måling av miljøfaktorer i feltet. Blant disse er solstrålingsmålere, temperatur, relativ fuktighet, bladområde, blant andre.

Eksempler på anvendelser hos dyr

- Temperatureffekt på avlsdyr

Et veldig relevant felt er økofysiologien som brukes på dyreproduksjon som søker å forstå responsen fra avlsdyr på variasjonen av miljøfaktorer. En av disse faktorene er temperaturen, under hensyntagen til den nåværende trenden for å øke den globale gjennomsnittstemperaturen.

Homeothermia

Avlsdyr er stort sett homeotermer, det vil si at de opprettholder sin stabile indre temperatur til tross for miljøvariasjoner. Dette oppnås takket være investering.

Denne eksterne temperaturkompensasjonsprosessen oppnås gjennom termoregulering, som involverer hypothalamus, luftveissystem og hud.

Legging av kyllinger

Det er blitt bestemt at tiden på dagen den lever av en kylling er viktig for produktiviteten. I dette tilfellet har det å gjøre med evnen til å assimilere mat basert på termisk stress.

Legging av kyllinger. Kilde: Pely (Allan H.M.) [CC By-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

Hvis mat leveres i løpet av de hotteste timene på dagen, assimilerer kyllingen mindre og produksjonen avtar. Følgelig innebærer økningen i omgivelsestemperatur en reduksjon i produktiviteten til korralkyllinger.

Kveg

Økningen i temperaturen tvinger dyr til å aktivere fysiologiske mekanismer for termoregulering. Dette innebærer en energiinvestering som blir stjålet fra vektøkning eller melkeproduksjon.

På den annen side, ved å øke temperaturen, varierer dyrene matprioriteringene. I disse tilfellene øker og reduserer vanninntaket forbruket av tørrstoff, med det påfølgende vekttap.

- Forurensning og frosker

Økofysiologiske studier lar fysiologien til dyrearter forholde seg til miljøet og etablere de mulige negative effektene av forurensning. Et eksempel på dette er den nåværende trusselstilstanden som frosker og padder blir utsatt for.

Frosk (Atelopus Zeteki) forurensning. Kilde: Brian Gratwicke [CC av 2.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/2.0)]

Omtrent halvparten av 6.500 kjente arter av amfibier er truet med utryddelse. Disse dyrene er veldig følsomme for endringer i temperatur, fuktighet eller miljøgifter.

Pusting og sirkulasjon av amfibiene

Fysiologien til pustet av amfibiene er veldig særegen, siden de puster både av lungene og gjennom huden. Når de er ute av vannet bruker de lungene og i vannet puster de gjennom huden deres som er gjennomtrengelig for O2, CO2 og vann.

Det kan tjene deg: skogsmatkjede

innvirkning

Formen for pusting gjør disse dyrene mottagelige for absorpsjon av forurensende elementer i både luft og vann. På den annen side, gitt den lave konsentrasjonen av oksygen i vannet, svekkes de fordi de ikke absorberer det ordentlig.

Under disse forholdene kan de dø eller svekke og være utsatt for angrepet av sopp og patogene bakterier. En av de største truslene er den patogene soppen Batrachochytrium dendrobatidis, som hemmer strømmen av elektrolytter i huden.

Eksempler på applikasjoner i planter

- Økofisiologi av planter av tørre soner

Global oppvarming vil resultere i noen områder for å produsere visse avlinger på grunn av toleranseloven. Det vil si at faktorer som vanntilgjengelighet vil være utenfor arts toleranseområdet.

Xerofytter. Kilde: Tomas Castelazo [CC By-SA 2.5 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/2.5)]

Imidlertid har tørre sonearter utviklet strategier for å tilpasse seg vannunderskudd. I denne forstand gir forskning i økofysiologien til planter i tørre områder mulige måter for genetisk forbedring av plantet.

Osmolitter

En av disse strategiene er modifiseringen av genetisk uttrykk for å produsere proteiner som hjelper til med å tolerere vannunderskuddet. Blant disse proteinene er osmolittene som bidrar til at cellene opprettholder turgiditeten selv med lite vann.

Kunnskapen om disse proteinene og deres metabolisme kan brukes av genteknologi for å forbedre avlingene.

- Halofile planter Ecophisiology

Et av problemene som står overfor landbruket er saltholdigheten til jordsmonn på grunn av konsentrasjonen av salter som tilfører vanningsvann. I den grad mer jordsmonn blir salt, er forlengelsen av jordbruksland som er tilgjengelig for matproduksjon lavere.

Halofile planter

Imidlertid er det arter av tilpassede planter for å overleve i forhold med høy konsentrasjon av salter i jorden. Dette er de så -kalt halofyttplanter (Haloer= salt; Fyto= plante).

Disse artene har utviklet en serie morfologiske og fysiologiske tilpasninger som mekanismer for å unngå saltabsorpsjon, immobilisere eller skille ut den.

Halofyttplanter som mat

Kunnskapen om økofysiologien til disse plantene fungerer som grunnlaget for å utvikle landbrukssystemer og bruke dem som matkilder. På denne måten kan halofyttarter dyrket i salt jordbruksjord brukes som mat til storfe

Referanser

1. Ariasa, r.TIL., Maderb, t.L., Og Escobara, P.C. (2008). Klimatiske faktorer som påvirker den produktive ytelsen til kjøtt og melkekefe. Arch. Med. Veterinær.
2. Blaustein, a.R., Våkne, d.B. Og Sousa, w.P. (1994). Amfibien avtar: dømmende stabilitet, vedvarende og følsomhet for befolkningen for lokale og globale extiNis. Biologibevaring.
3. Calow, s. (Red.) (1998). Encyclopedia of Ecology and Environmental Management.
4. Hawkesford, m.J. og av Kok, l.J. (2007). Plant Ecophysiology (Vol. 6). Svovel i planter. Et økologisk perspektiv.
5. Lüttge, u. og Scarano, f.R. (2004). Økofysiologi. Brasil Magazine. Bot.
6. Pereyra-Cardozo, m. Og Quiriban, til. (2014). Proteiner i vannstresstoleranse hos planter. Semiárida, Journal of the Fakultet for agronomi unlpam.
7. Purves, w. K., Sadava, d., Oruser, g. H. og Heller, h. C. (2001). Liv. Vitenskapen om biologi.
8. Raven, s., Evert, r. F. og Eichhorn, S. OG. (1999). Biologi av planter.