Desiccation tolerance
வறட்சி சகிப்புத்தன்மை என்பது ஒரு உயிரினத்தின் தீவிர வறட்சி அல்லது வறட்சி போன்ற நிலைமைகளைத் தாங்கும் அல்லது தாங்கும் திறனைக் குறிக்கிறது. தற்காலிக நீரோடைகள் அல்லது குளங்கள் போன்ற வறண்ட அல்லது அவ்வப்போது வறண்ட சூழலில் வாழும் தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகள் வறட்சியின் சவாலை எதிர்கொள்ளக்கூடும், எனவே உயிர்வாழ்வதை உறுதிப்படுத்த இந்த காலகட்டங்களைத் தாங்குவதற்கு உடலியல் அல்லது நடத்தை தழுவல்கள் அவசியம். குறிப்பாக, பூச்சிகள் பரந்த அளவிலான சுற்றுச்சூழல் ரீதியாக மாறுபட்ட இடங்களை ஆக்கிரமித்துள்ளன, எனவே, வறட்சியைத் தவிர்ப்பதற்கான பல்வேறு உத்திகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. பொதுவாக, பூச்சிகளில் வறட்சி எதிர்ப்பு வறண்ட நிலைமைகளின் போது வெகுஜன மாற்றத்தால் அளவிடப்படுகிறது. வறட்சி வெளிப்பாட்டிற்கு முன்னும் பின்னும் அளவீடுகளுக்கு இடையிலான ஒட்டுமொத்த வெகுஜன வேறுபாடு உடல் நீர் இழப்புக்கு காரணமாகும், ஏனெனில் சுவாச நீர் இழப்பு பொதுவாக மிகக் குறைவாகக் கருதப்படுகிறது. வறட்சி மற்றும் தாவரங்கள் வறட்சி சகிப்புத்தன்மை கொண்ட தாவரங்களில் க்ரேட்டோரோஸ்டிக்மா பிளாண்டஜினியம், லிண்டெர்னியா ப்ரீவிடன்ஸ் மற்றும் ரமோண்டா செர்பிகா ஆகியவை அடங்கும். வறட்சி உணர்திறன் கொண்ட தாவரங்களில் அராபிடோப்சிஸ் இனத்தைச் சேர்ந்த உறுப்பினர்கள், லிண்டெர்னியா சப்ராஸெமோசா, கோசிபியம் ஹிர்சுடம், டிரிடிக்கம் எஸ்டிவம் மற்றும் சியா மேஸ் ஆகியவை அடங்கும். வறட்சி எதிர்ப்பின் வகைகள் பூச்சிகள் வறட்சிக்கு தங்கள் சகிப்புத்தன்மையை அதிகரிக்க மூன்று முக்கிய வழிகள் உள்ளனஃ அவற்றின் மொத்த உடல் நீர் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம்; உடல் நீர் இழப்பு விகிதத்தை குறைப்பதன் மூலம்; மற்றும் உடலில் இருந்து ஒட்டுமொத்த நீர் இழப்பில் ஒரு பெரிய விகிதத்தை தாங்குவதன் மூலம். உயிர்வாழும் நேரம் ஆரம்ப நீர் உள்ளடக்கத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மேலும் நீர் இழப்பு சகிப்புத்தன்மையை (மரணம் ஏற்படாமல் அகற்றக்கூடிய அதிகபட்ச அளவு) நீர் இழப்பு விகிதத்தால் வகுப்பதன் மூலம் கணக்கிட முடியும். அதிகரித்த உடல் நீர் உள்ளடக்கம் குறைந்த ஆரம்ப உடல் நீர் உள்ளடக்கம் கொண்ட பூச்சிகளை விட அதிக ஆரம்ப உடல் நீர் உள்ளடக்கம் கொண்ட பூச்சிகள் வறண்ட நிலைமைகளில் சிறந்த உயிர்வாழும் விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன. உட்புற நீர் அதிக அளவில் இருப்பது உயிரினத்தைக் கொல்லத் தேவையான நீரின் அளவை அகற்ற தேவையான நேரத்தை நீட்டிக்கிறது. உடல் நீரின் அளவு அதிகரிக்கும் விதம் இனங்களைப் பொறுத்து மாறுபடலாம். பூச்சி லார்வா கட்டத்தில் கிளைகோஜனின் குவிப்பு அதிகரித்த உடல் நீர் உள்ளடக்கத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் வறண்ட நிலைமைகளின் போது வளர்சிதை மாற்ற நீரின் ஆதாரமாக இருக்கலாம். கிளைகோஜென், ஒரு குளுக்கோஸ் பாலிசாக்கரைடு, உடலியல் மன அழுத்தம் காலங்களில் ஒரு ஆக்சிஜனேற்ற ஆற்றல் ஆதாரமாக செயல்படுகிறது. இது மொத்த நீரில் அதன் எடையை விட ஐந்து மடங்கு வரை பிணைப்பதால், உடல் கிளைகோஜனின் அதிகரித்த அளவைக் கொண்ட பூச்சிகளும் அதிக அளவு உள் நீரைக் கொண்டுள்ளன. பொதுவாக, வறட்சி எதிர்ப்புக்காக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பூச்சிகளும் வறட்சிக்கு உணர்திறன் கொண்டவற்றை விட நீண்ட லார்வா நிலைகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. வளர்ச்சி நேரத்தின் இந்த அதிகரிப்பு சுற்றுச்சூழலுக்கான ஒரு பிரதிபலிப்பாக இருக்கலாம், இது லார்வாக்கள் கிளைகோஜனைக் குவிக்க அதிக நேரத்தை அனுமதிக்கிறது, எனவே கிரகணத்திற்கு முன் அதிக நீர். பூச்சிகளில் ஆரம்ப உடல் நீர் அதிக அளவில் பங்களிக்கும் மற்றொரு சாத்தியமான ஆதாரம் ஹீமோலிம்ஃப் அளவு ஆகும். இரத்தத்திற்கு சமமான பூச்சி, ஹீமோலிம்ஃப் என்பது ஹீமோகோலுக்குள் காணப்படும் திரவமாகும், மேலும் இது பூச்சி உடலுக்குள் செல்களுக்கு வெளியே உள்ள நீரின் மிகப்பெரிய குளமாகும். பழ ஈயான ட்ரோசோபிலா மெலனோகாஸ்டரில், வறட்சி எதிர்ப்புக்காக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஈக்களும் அதிக அளவு ஹீமோலிம்ஃபை அளிக்கின்றன. அதிக ஹீமோலிம்ஃப் அளவு கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் அதிகரிப்புடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, குறிப்பாக ட்ரெஹலோஸ், அதிக வறட்சி எதிர்ப்பு கொண்ட பல தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளில் காணப்படும் பொதுவான சர்க்கரை. வறட்சி எதிர்ப்புக்காக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ட்ரோசோபிலா மெலனோகாஸ்டர் ஈக்கள் கட்டுப்பாட்டு ஈக்களுடன் ஒப்பிடும்போது ஹீமோலிம்ஃப் அளவில் 300% அதிகரிப்பைக் காட்டுகின்றன, இது ட்ரெஹலோஸ் அளவுகளில் இதேபோன்ற அதிகரிப்புடன் தொடர்புடையது. வறட்சியின் காலங்களில், செல்கள் நீரிழப்பை ஏற்படுத்தி, ஹீமோலிம்ஃப் சேமிப்புகளில் உள்ள செல்களுக்குள் உள்ள நீரை நிரப்புகின்றன, எனவே, இந்த திரவத்தின் அதிக அளவு கொண்ட பூச்சிகள் வறட்சிக்கு எளிதில் ஆளாகாது. பூச்சிகள் அடிக்கடி உணவளித்து உடலின் நீரின் அளவை அதிகரிக்கலாம். ஒவ்வொரு உணவிலும் சர்க்கரை மெதுவாக ஹீமோலிம்ஃபுக்குள் உறிஞ்சப்படுவதால், பூச்சி ஒரு சர்க்கரை மூலத்தை உட்கொள்ளும் அதிர்வெண்ணை அதிகரிப்பதும் அதன் வறட்சி சகிப்புத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது. மேலும், பயிர் செரிமானத்திற்கு முன் உணவை சேமித்து வைப்பது மட்டுமல்லாமல், தண்ணீர் மற்றும் சர்க்கரைக்கு கூடுதல் நீர்த்தேக்கத்தை வழங்கவும் செயல்படக்கூடும். நீர் இழப்பு விகிதத்தைக் குறைப்பது நீரிழப்பு மூலம் இறப்பு அபாயத்தைக் குறைக்க பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு உத்தி நீர் இழப்பு விகிதத்தைக் குறைப்பதாகும். பூச்சிகள் தண்ணீரை இழக்கக்கூடிய மூன்று முக்கிய வழிகள் (1) உடலின் மேற்பரப்பு (ஒருங்கிணைப்பு); (2) மூச்சுக்குழாய் (சுவாசம்); மற்றும் (3) வெளியேற்றம் அல்லது கழிவு பொருட்கள். செயலிழப்பின் போது நில நத்தைகளில் நீர் இழப்பைக் குறைப்பதில் முக்கியமான அம்சம் ஒரு எபிபிராம் ஆகும். ஒருங்கிணைப்பு பூச்சிகளின் எக்ஸோஸ்கெலிடன் அல்லது ஒருங்கிணைப்பு உலர்த்தலுக்கு எதிராக ஒரு ஊடுருவ முடியாத, பாதுகாப்பு அடுக்காக செயல்படுகிறது. இது ஒரு வெளிப்புற எபிகட்டிலால் ஆனது, இது ஒரு ப்ரோகூடிகலால் அடிக்கோடிட்டுக் காட்டப்படுகிறது, இது மேலும் ஒரு எக்ஸோ மற்றும் எண்டோகூடிகலாக பிரிக்கப்படலாம். எண்டோகூடிகல் பூச்சிக்கு கடினத்தன்மை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகிறது மற்றும் கடினமான எக்ஸோகூடிகல் பாதிக்கப்படக்கூடிய உடல் பாகங்களைப் பாதுகாக்க உதவுகிறது. இருப்பினும், லிப்போபுரோட்டீன்கள், கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் மெழுகு மூலக்கூறுகளால் ஆன புரதம்-பாலிபினால் சேர்மம், நீர் இழப்புக்கு எதிராக பூச்சியின் முதன்மை பாதுகாப்பாகும். பல பூச்சி ஆர்டர்கள் அவற்றின் மெழுகு அடுக்குக்கு மேல் ஒரு கூடுதல் சிமெண்ட் அடுக்கை சுரக்கின்றன, இது சிராய்ப்பு அல்லது மெழுகு மூலக்கூறுகளை அகற்றுவதிலிருந்து பாதுகாக்கும். இந்த அடுக்கு பாலிஃபீனாலிக் சேர்மங்களால் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்ட கொழுப்புகள் மற்றும் புரதங்களால் ஆனது மற்றும் தோல் சுரப்பிகளால் சுரக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, மிதமான வெப்பநிலையில் பூச்சிகளில் நீர் இழப்பு விகிதம் குறைவாக உள்ளது. ஒரு இன-குறிப்பிட்ட முக்கியமான வெப்பநிலையை (டி. சி) அடைந்தவுடன், வெப்பநிலை தொடர்ந்து அதிகரிக்கும் போது, விரைவான நீர் இழப்பு ஏற்படுகிறது. நீர் இழப்பு விகிதத்தில் இந்த திடீர் அதிகரிப்பை விளக்க "கொழுப்பு உருகுதல் மாதிரி" பயன்படுத்தப்படுகிறது. கொழுப்பு உருகுதல் மாதிரி, அதிகரித்த வெண்படல நீர் இழப்பு மேற்பரப்பு கொழுப்புகளின் உருகலுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது என்று கூறுகிறது. ஏற்கனவே அதிக வறண்ட சூழல்களுக்குத் தழுவிய பூச்சிகள் அதிக டி. சி. யைக் கொண்டுள்ளன; அதாவது, அவற்றின் வெட்டு பண்புகள் மாறுகின்றன மற்றும் கொழுப்பு கட்டமைப்புகள் அதிக முக்கியமான வெப்பநிலையில் உருகுகின்றன. சில பூச்சிகளில், குடிகுலர் நீர் இழப்பு விகிதம் ஓரளவு நியூரோஎண்டோகிரைன் அமைப்பால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. தலை அகற்றப்பட்ட உடனேயே, தலை துண்டிக்கப்பட்ட கரப்பான்பூச்சிகள் தோல் முழுவதும் அதிக அளவில் உமிழ்வதை வெளிப்படுத்துகின்றன, இது கடுமையான நீரிழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. புதிதாக பிரிக்கப்பட்ட உடல்களுக்குள் மூளை ஹார்மோன்களை ஊசி போடுவது குடிகுலர் நீர் இழப்பில் கூர்மையான குறைப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. பொதுவாக, வறண்ட சூழலுக்குத் தழுவிய பூச்சிகள் நீர் இழப்பைத் தடுக்கும் ஒரு ஊடுருவ முடியாத வெண்படலச் சவ்வையும் கொண்டுள்ளன. எனவே, வளிமண்டலத்தில் இழக்கப்படும் நீரின் பெரும்பகுதி காற்று நிரப்பப்பட்ட மூச்சுக்குழாய் வழியாக நிகழ்கிறது. நீர் இழப்பைக் குறைக்க உதவுவதற்காக, பல பூச்சிகள் அவற்றின் மூச்சுக்குழாய் அல்லது சுழல்களுக்கு வெளிப்புற உறைகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை திறந்த சுவாசம் தேவையற்றதாக இருக்கும்போது மூடப்பட்டு தண்ணீர் வெளியேறுவதைத் தடுக்கின்றன. நீர் இழப்புக்கான அதிக ஆபத்தில் உள்ள பூச்சிகள் குறைந்த ஆக்ஸிஜன் வழங்கல் அல்லது வறட்சியின் சவாலை எதிர்கொள்கின்றன, இது அதிக ஆக்ஸிஜனைப் பெறுவதற்காக மூச்சுக்குழாய் அளவில் தகவமைப்பு அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. உணவைத் தொடர்ந்து, பெரும்பாலான பூச்சிகள் தங்கள் உடல்களை முழுமையாக நீர்ப்பாசனம் செய்ய போதுமான தண்ணீரைத் தக்க வைத்துக் கொள்கின்றன, மீதமுள்ளவற்றை வெளியேற்றுகின்றன. இருப்பினும், வெளியேற்றப்படும் நீரின் அளவு இனங்களுக்கிடையே வேறுபடுகிறது, மேலும் இது சூழலின் ஈரப்பதம் மற்றும் வறட்சியைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, செட்ஸி ஈக்கள் அதிக ஒப்பீட்டு ஈரப்பதத்தில் பராமரிக்கப்படுகின்றன, இதனால் வறண்ட நிலைமைகள், சுமார் 75 சதவீதம் நீர் உள்ளடக்கத்துடன் மலப் பொருளை வெளியேற்றுகின்றன, அதே நேரத்தில் செட்ஸி ஈக்கள் குறைந்த ஒப்பீட்டு ஈரப்பதத்தில் பராமரிக்கப்படுகின்றன, இதனால் வறண்ட நிலைமைகள், 35 சதவீதம் நீர் உள்ளடக்கம் மட்டுமே கொண்ட மலப் பொருளை வெளியேற்றுகின்றன. இந்த தழுவல் சாதகமற்ற சூழ்நிலைகளில் நீர் இழப்பைக் குறைக்கவும் உயிர்வாழும் வாய்ப்புகளை அதிகரிக்கவும் உதவுகிறது. அதிக நீர் இழப்பைத் தாங்கும் பெரும்பாலான பூச்சிகள் 30-50% உடல் நீரின் இழப்பைத் தாங்கும்; இருப்பினும், வறண்ட சூழல்களுக்கு ஏற்றவாறு இருக்கும் பூச்சிகள் 40-60% உடல் நீரின் இழப்பைத் தாங்கும். ஆரம்ப உடல் அளவு எவ்வளவு நீர் இழப்பை பொறுத்துக்கொள்ள முடியும் என்பதில் ஒரு பெரிய பங்கைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பொதுவாக, பெரிய பூச்சிகள் சிறிய பூச்சிகளை விட உடல் நீர் இழப்பில் அதிக சதவீதத்தை பொறுத்துக்கொள்ள முடியும். உதாரணமாக, பெண் வண்டு ஆல்பிடோபியஸ் டயபரினஸ், அதன் ஆண் எதிர்ப்பை விட பெரியது, இதனால் 4 சதவீதம் அதிக நீர் இழப்பை பொறுத்துக்கொள்ள முடியும். பெரிய பூச்சிகள் கொழுப்பு இருப்புக்களை அதிகரித்து, நீரிழப்பு மற்றும் வறட்சியைத் தடுக்கின்றன என்று அனுமானிக்கப்படுகிறது. நடத்தை மாற்றம் வறட்சி எதிர்ப்பை அதிகரிக்கும் உடலியல் தழுவல்களுக்கு கூடுதலாக, வறண்ட சூழல்களுக்கு பூச்சிகளின் நடத்தை பதில்கள் நீரிழப்பு திறனை கணிசமாகக் குறைக்கின்றன. உதாரணமாக, ட்ரோசோபிலா மெலனோகாஸ்டர் பழ ஈக்கள், வறண்ட சூழலில் வைக்கப்படும்போது அதிக வளிமண்டல நீர் உள்ளடக்கம் உள்ள பகுதிகளுக்கு தீவிரமாக நகரும். மேலும், சாண வண்டு நிலத்தடி அறைகளில் உணவை புதைக்கிறது, இதன் மூலம் அவ்வப்போது வறண்ட நிலையில் நீர் மற்றும் ஆற்றல் ஆதாரங்களை உறுதி செய்கிறது. உடலின் நீர்ப்பாசனத்தை உறுதி செய்வதற்காக உணவளிக்கும் இடமும் மாற்றப்படலாம். சில கம்பளிப்பூச்சிகள் விருப்பப்படி இலைகளின் அடிப்பகுதியில் உணவளிக்கின்றன, அங்கு மைக்ரோக்ளைமேட் அதிக ஈரப்பதத்தைக் கொண்டுள்ளது. உணவளித்தல் போன்ற அதிக நேரம் எடுக்கும் செயல்பாட்டில், இந்த பூச்சிகள் அவற்றின் வறட்சிக்கான வாய்ப்புகளை கணிசமாகக் குறைக்கின்றன. கிரிப்டோபயோசிஸ் (அன்ஹைட்ரோபயோசிஸ்) கிரிப்டோபயோசிஸ் என்பது தீவிரமான மற்றும் சாதகமற்ற சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் விளைவாக கண்டறியக்கூடிய வளர்சிதை மாற்ற செயல்பாடு இல்லாத ஒரு உயிரினத்தின் நிலையைக் குறிக்கிறது; அன்ஹைட்ரோபியோசிஸ் என்பது (கிட்டத்தட்ட) அனைத்து உடல் நீரின் இழப்பிலிருந்தும் தப்பிப்பிழைக்கும் நிலையைக் குறிக்கிறது. இந்த நிலை பொதுவாக முதுகெலும்பற்ற விலங்குகளில் காணப்பட்டாலும், ஒரே ஒரு பூச்சி கிரிப்டோபயாடிக் (அன்ஹைட்ரோபயாடிக்), ஆப்பிரிக்க சிரோனோமிட் பாலிபீடிலம் வாண்டர்ப்லாங்கி என்று அறியப்படுகிறது. பாலிபீடிலம் வாண்டர்ப்லாங்கி அன்ஹைட்ரோபயோசிஸுக்கு உட்படுகிறது, இது ஒரு கிரிப்டோபயோடிக் நிலை, இதில் உடல் முற்றிலும் நீரிழப்பு செய்யப்படுகிறது. பி. வாண்டர்ப்லாங்கியின் லார்வாக்கள் பொதுவாக முற்றிலும் வறண்டு போகும் பாறை குளங்களில் வாழ்கின்றன. இதற்கு பதிலளிக்கும் விதமாக, பி. வாண்டர்ப்லாங்கி லார்வாக்கள் ஒரு நீரற்ற உயிரியல் நிலையில் நுழைகின்றன, இதன் போது உடல் சவ்வூடுபரப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் அதிக அளவு ட்ரெஹலோஸ் உற்பத்தியைத் தூண்டுகின்றன. நீர் மாற்று மற்றும் விட்ரிஃபிகேஷன் திறன் காரணமாக, ட்ரெஹலோஸ் குவிப்பு நீர் இழப்பிலிருந்து லார்வாக்களின் மரணத்தைத் தடுக்கிறது. குறிப்புகள் வறட்சி உடலியல்