Μερικοί οργανισμοί ζουν σε ρηχές λίμνες που στεγνώνουν μετά από μερικές εβδομάδες ζεστού καιρού. Πώς επηρεάζουν τους οργανισμούς των κυττάρων;
Η πρόκληση:Όσμωση και μεταβαλλόμενες συγκεντρώσεις διαλυτής ουσίας
* Υψηλή συγκέντρωση διαλυτής ουσίας: Όταν μια λίμνη στεγνώνει, το νερό εξατμίζεται, αφήνοντας πίσω της υψηλότερη συγκέντρωση διαλυμένων αλάτων και ορυκτών (διαλυμένες ουσίες). Αυτό δημιουργεί ένα υπερτονικό περιβάλλον, που σημαίνει ότι το νερό έξω από τα κύτταρα έχει υψηλότερη συγκέντρωση διαλυτής ουσίας από το νερό μέσα στα κύτταρα.
* Όσμωση: Το νερό μετακινείται φυσικά από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης νερού (χαμηλής διαλελυμένης ουσίας) σε περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης νερού (υψηλή διαλελυμένη ουσία). Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται όσμωση, οδηγεί νερό από τα κύτταρα των οργανισμών στη λίμνη.
Επιδράσεις στα κύτταρα:
* αφυδάτωση: Τα κύτταρα χάνουν νερό λόγω της όσμωσης, οδηγώντας σε αφυδάτωση. Αυτό μπορεί να διαταράξει πολλές κυτταρικές διεργασίες και ακόμη και να οδηγήσει σε κυτταρικό θάνατο.
* Κυτταρική συρρίκνωση: Καθώς το νερό αφήνει τα κύτταρα, συρρικνώνονται σε μέγεθος. Αυτό μπορεί να βλάψει τις δομές και τις λειτουργίες των κυττάρων.
* Μεταβολική διαταραχή: Η απώλεια νερού επηρεάζει την ικανότητα των κυττάρων να εκτελούν βασικές μεταβολικές αντιδράσεις, όπως η μεταφορά θρεπτικών ουσιών και η απομάκρυνση των αποβλήτων.
Προσαρμογές των οργανισμών:
Οι οργανισμοί που ζουν σε αυτά τα περιβάλλοντα έχουν αναπτύξει διάφορες προσαρμογές για να αντιμετωπίσουν τις μεταβαλλόμενες συγκεντρώσεις ουσίας:
* Encystment: Μερικοί οργανισμοί, όπως τα βακτήρια και τα φύκια, σχηματίζουν κύστεις, οι οποίες είναι προστατευτικές κάψουλες που τους επιτρέπουν να επιβιώσουν μέχρι να επιστρέψει το νερό.
* Dormancy: Άλλοι οργανισμοί εισέρχονται σε αδρανή κατάσταση, μειώνοντας τη μεταβολική τους δραστηριότητα για τη διατήρηση του νερού.
* Ανοχή: Ορισμένοι οργανισμοί έχουν εξελίξει υψηλή ανοχή για συγκεντρώσεις ουσίας. Μπορεί να έχουν μηχανισμούς για να διατηρήσουν την εσωτερική ισορροπία του νερού ή να αποτρέψουν την υπερβολική απώλεια νερού.
* Ταχεία αναπαραγωγή: Μερικοί οργανισμοί έχουν κύκλους ζωής που είναι προσαρμοσμένοι στον κύκλο ξήρανσης. Μπορούν να αναπαραχθούν γρήγορα κατά τη διάρκεια περιόδων διαθεσιμότητας νερού για να εξασφαλίσουν την επιβίωση των απογόνων τους.
Συνολικά, οι κυμαινόμενες συγκεντρώσεις διαλυτής ουσίας στις δεξαμενές ξήρανσης παρουσιάζουν σημαντική πρόκληση για τους οργανισμούς που ζουν εκεί. Εκείνοι που έχουν εξελίξει προσαρμογές για να αντιμετωπίσουν αυτές τις αλλαγές είναι σε θέση να επιβιώσουν και να ευδοκιμήσουν σε αυτά τα σκληρά περιβάλλοντα.
