ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Transcript

1 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

2 Είδος: Pinus longaeva Ηλικία: 4789 έτη Τοποθεσία: Λευκά Όρη, Καλιφόρνια Υψόμετρο: 3354 m

3 ΑΡΙΘΜΟΣ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΣΕ ΟΡΙΣΜΕΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Οργανισμός Γονίδια στο γονιδίωμα Arabidopsis thaliana Oryza sativa Drosophila melanogaster Mus musculus Homo sapiens

4 ΑΡΙΘΜΟΣ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΣΕ ΟΡΙΣΜΕΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Οργανισμός Γονίδια στο γονιδίωμα Arabidopsis thaliana Oryza sativa Drosophila melanogaster Mus musculus Homo sapiens

5 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Καταπόνηση (παράγοντες καταπόνησης) Η επίδραση δυσμενών παραγόντων του περιβάλλοντος οι οποίοι τείνουν να παρεμποδίσουν τη κανονική λειτουργία των φυσιολογικών μηχανισμών των φυτών Εκτίμηση καταπόνησης Μέσω της επιβίωσης ή μη του φυτού, της συσσώρευσης βιομάζας, του παραγόμενου γεωργικού προϊόντος, κ.α. Με τη βοήθεια μορφολογικών ή φυσιολογικών δεικτών όπως ο δείκτης σκληροφυλλίας, ο παχυμορφισμός ή η φωτοσυνθετική ταχύτητα, η φωτοχημική απόδοση του φωτοσυστήματος ΙΙ, το δυναμικό νερού των ιστών, κ.α.

6 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Χαρακτηριστικά παραγόντων καταπόνησης Το είδος της καταπόνησης, η διάρκεια, η ένταση και η κατανομή της στον χώρο και τον χρόνο Ο συνδυασμός με άλλους παράγοντες καταπόνησης Σημασία των παραγόντων καταπόνησης στην γεωργική παραγωγή Ποσοτική και ποιοτική υποβάθμιση του γεωργικού προϊόντος Οικονομικές, δημογραφικές και ανθρωπιστικές συνέπειες Θέματα υγιεινής των γεωργικών προϊόντων και προστασίας του περιβάλλοντος

7 Αβιοτικοί Φυσικοί Χημικοί Ανθρωπογενείς Ακτινοβολία (έλλειψη, περίσσεια, UV ακτινοβολία) Θερμοκρασία (υπερθέρμανση, ψύχος, παγετός) Υδατικό περιβάλλον (ξηρή ατμόσφαιρα, ξηρό έδαφος, κατάκλιση) Μηχανικές βλάβες (άνεμος, κάλυψη, κάλυψη από χιόνι, σχηματισμός πάγου, τραυματισμοί) Θρεπτικά συστατικά εδαφικό περιβάλλον (έλλειψη, περίσσεια, μη ισορροπημένη σύσταση, αλατότητα, βαρέα μέταλλα, όξινο ρη, βασικό ρη) Αέριο περιβάλλον (έλλειψη οξυγόνου, CO 2 ) Ρύπανση, υποβάθμιση εδαφών, πυρκαϊές, φυτοφάρμακα, ιονίζουσες ακτινοβολίες, ηλεκτρομαγνητικά πεδία Βιοτικοί Φυτά (επικάλυψη, αλληλοπάθεια, παρασιτισμός) Παθογόνα Ιοί Μύκητες Βακτήρια Ζώα Κατανάλωση τραυματισμοί Ταξινόμηση των παραγόντων καταπόνησης

8 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ ΣΤΑ ΦΥΤΑ ρυθμός ανάπτυξης ή παραγωγικότητας περιοχή καταπόνησης (έλλειψη) θανατηφόρο όριο περιοχή βέλτιστων συνθηκών ανάπτυξης περιοχή καταπόνησης (τοξικότητα) θανατηφόρο όριο ένταση παράγοντα καταπόνησης Τα βέλτιστα όρια ανάπτυξης ενός φυτικού οργανισμού και η εμφάνιση καταπόνησης όταν αυξάνεται ή ελαττώνεται πέραν ορισμένων ορίων η ένταση του παράγοντα καταπόνησης

9 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ ΣΤΑ ΦΥΤΑ Μέσος όρος απωλειών (%) Καλλιεργούμενο φυτό Λόγω της επίδρασης βιοτικών παραγόντων καταπόνησης Λόγω της επίδρασης αβιοτικών παραγόντων καταπόνησης σύνολο Καλαμπόκι Σιτάρι Σόγια Σόργο Βρώμη Κριθάρι Πατάτα Σακχαρότευτλο Επιπτώσεις των παραγόντων καταπόνησης στην ποσότητα του παραγόμενου γεωργικού προϊόντος

10 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΗΣ Μηχανισμοί αντιμετώπισης καταπονήσεων Σε αντίθεση με τους ζωικούς οργανισμούς, τα φυτά διαθέτουν ως μοναδική επιλογή την αντιμετώπιση των παραγόντων καταπόνησης οι οποίοι επικρατούν στο περιβάλλον ανάπτυξής τους Στρατηγική Αναφέρεται στην ακολουθία των μηχανισμών οι οποίοι καθορίζονται γενετικά και δίνουν την δυνατότητα επιβίωσης σε έναν φυτικό οργανισμό σε ένα δεδομένο περιβάλλον

11 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Η στρατηγική της διαφυγής Επιλέγεται από ετήσιες μορφές ζωής. Τα φυτά αυτά δεν διατηρούν ενεργή βλάστηση την χρονική περίοδο που υφίσταται ο παράγοντας καταπόνησης. Η στρατηγική της αποφυγής Τα φυτά που επιλέγουν την αποφυγή διαθέτουν μηχανισμούς μέσω των οποίων αποφεύγουν τον παράγοντα καταπόνησης. Με τον τρόπο αυτό τα φυτά, παρόλο που διαβιούν στο περιβάλλον που υφίσταται ο παράγοντας καταπόνησης, δεν υφίστανται τις συνέπειές του.

12 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Η στρατηγική της ανθεκτικότητας Τα φυτά που επιλέγουν την στρατηγική της ανθεκτικότητας δέχονται την επίδραση του παράγοντα καταπόνησης αλλά δεν υφίστανται βλάβες καθώς διαθέτουν μηχανισμούς αντιστάθμισης. Χαρακτηριστικό είναι ότι οι συνθήκες που επικρατούν στο εσωτερικό των φυτικών οργανισμών είναι παρόμοιες με αυτές που επικρατούν στο εξωτερικό περιβάλλον.

13 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Παράδειγμα 1 Ένα φυτό ολοκληρώνει την ανάπτυξή του κατά τη διάρκεια του χειμώνα όπου στο συγκεκριμένο περιβάλλον επικρατούν συνθήκες επάρκειας σε εδαφική υγρασία Το φυτό αυτό έχει επιλέξει τη στρατηγική της διαφυγής όσον αφορά στην ανεπάρκεια νερού στο έδαφος

14 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Παράδειγμα 2 Ένα φυτό αναπτύσσεται στον υποθάλαμο ενός δάσους. Πρόκειται για ένα σκιόφυτο το οποίο δεν μπορεί να επιβιώσει υπό συνθήκες υψηλών εντάσεων ακτινοβολίας Το φυτό αυτό έχει επιλέξει τη στρατηγική της διαφυγής όσον αφορά στην υπερβολική ένταση της ακτινοβολίας

15 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Παράδειγμα 3 Ένα φυτό αντιπαρέρχεται την υπερβολική εδαφική ξηρασία έχοντας αναπτύξει βαθύ ριζικό σύστημα το οποίο προσεγγίζει τον υδροφόρο ορίζοντα. Πρόκειται για ένα φρεατόφυτο. Το φυτό αυτό έχει επιλέξει τη στρατηγική της αποφυγής όσον αφορά στην ανεπάρκεια νερού στο έδαφος

16 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Παράδειγμα 4 Ένα φυτό διαβιεί κάτω από συνθήκες ψύχους και έντονης ηλιακής ακτινοβολίας. Το φυτό αυτό διαθέτει αποδοτικούς μηχανισμούς απόσβεσης της περίσσειας ενέργειας η οποία συλλέγεται από τις φωτοσυνθετικές χρωστικές των φύλλων καθώς και αποτελεσματικούς μηχανισμούς αντιοξειδωτικής προστασίας και επιδιόρθωσης των βλαβών σε ευαίσθητους στόχους των φωτοσυστημάτων Το φυτό αυτό έχει επιλέξει τη στρατηγική της ανθεκτικότητας όσον αφορά στον συνδυασμό χαμηλών θερμοκρασιών και υψηλής έντασης ακτινοβολίας

17 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων Να περιγράψετε την στρατηγική της αποφυγής και να δώσετε δύο παραδείγματα όπου παράγοντες καταπόνησης αντιμετωπίζονται από τα φυτά με την στρατηγική αυτή.

18 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων Να περιγράψετε την στρατηγική της διαφυγής και να δώσετε δύο παραδείγματα όπου παράγοντες καταπόνησης αντιμετωπίζονται από τα φυτά με την στρατηγική αυτή.

19 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων Οι μαλακόφυλλοι ημιφυλλοβόλοι θάμνοι με χαρακτηριστικό είδος της ασφάκα (Phlomis fruticosa) εμφανίζονται ιδιαίτερα ικανά στην αντιμετώπιση της υδατικής καταπόνησης. Τα φυτά αυτά παρουσιάζουν τα παρακάτω χαρακτηριστικά: i) Πυκνό τρίχωμα στα φύλλα το οποίο συμβάλει στον περιορισμό των διαπνευστικών απωλειών ii) Μερική φυλλόπτωση στο τέλος της υγρής περιόδου iii) Εποχιακό διμορφισμό των φύλλων όπου τα καλοκαιρινά φύλλα παρουσιάζουν μικρότερο μέγεθος, μεγαλύτερο πάχος, υψηλότερες τιμές του δείκτη LSM (leaf specific mass, ειδική φυλλική μάζα), μεγαλύτερη κλίση ως προς τις ακτίνες του ηλίου (μικρότερη γωνία ως προς την διεύθυνση πρόσπτωσης των ακτίνων) και αυξημένο κυλινδρισμό του ελάσματος συγκριτικά με τα χειμερινά φύλλα. iv) Tα καλοκαιρινά φύλλα παρουσιάζουν αυξημένη ανθεκτικότητα έναντι μερικής αφυδάτωσης του πρωτοπλάστη συγκριτικά με τα χειμερινά φύλλα. Κατατάξτε τα παραπάνω χαρακτηριστικά στις τρεις κύριες στρατηγικές αντιμετώπισης της υδατικής καταπόνησης, δηλ. διαφυγή, αποφυγή και ανθεκτικότητα δικαιολογώντας την απάντησή σας.

20 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων Τι εννοούμε με τον όρο στρατηγική (αντιμετώπισης καταπονήσεων); Ποιες στρατηγικές διακρίνουμε;

21 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων Επιλέξτε τον σωστό όρο για κάθε πρόταση (με επαρκή δικαιολόγηση): α) το τρίχωμα στα φύλλα της ελιάς είναι χαρακτηριστικό (προσαρμογής εγκλιματισμού ) β) οι ποικιλοϋδρικοί οργανισμοί ακολουθούν την στρατηγική της (αποφυγής ανθεκτικότητας ) έναντι της υδατικής καταπόνησης γ) η αντιμετώπιση ενός παράγοντα καταπόνησης μέσω της αντίληψης ενός ερεθίσματος, της μεταγωγής σήματος, της επαγωγής γονιδίων και των μεταβολικών τροποποιήσεων συνιστά αλλαγές σε μηχανισμούς (προσαρμογής εγκλιματισμού )

22 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΗΣ Πως επιλέγεται και υλοποιείται η κάθε στρατηγική; Μέσω της ύπαρξης κατάλληλων χαρακτηριστικών προσαρμογής και εγκλιματισμού σε επίπεδο δομών και λειτουργιών Προσαρμογή Αναφέρεται στους μηχανισμούς που καθορίζονται γενετικά (μέσω της φυσικής επιλογής σε διάστημα ικανού αριθμού γενεών) και οι οποίοι επιτρέπουν την προΰπαρξη ή την εμφάνιση στην διάρκεια του βιολογικού κύκλου ενός φυτού κατάλληλων χαρακτηριστικών

23 ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΗΣ Εγκλιματισμός Αναφέρεται σε επίκτητες τροποποιήσεις δομών και λειτουργιών οι οποίες συμβαίνουν κατά τη διάρκεια του βιολογικού κύκλου ενός φυτού ως απάντηση στην ύπαρξη ενός ή περισσοτέρων παραγόντων καταπόνησης Η ικανότητα εγκλιματισμού εκπορεύεται από προσαρμοστικούς μηχανισμούς και συνεπώς έχει γενετική βάση. Ωστόσο, οι επαγόμενες αυτές τροποποιήσεις δεν μεταβιβάζονται ως χαρακτήρες στην επόμενη γενεά.

24 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων Να περιγράψετε την στρατηγική της διαφυγής και να δώσετε δύο παραδείγματα όπου παράγοντες καταπόνησης αντιμετωπίζονται από τα φυτά με την στρατηγική αυτή.

25 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ Ή ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ; Η ιδιάζουσα μορφολογία και φυσιολογία των φυτών CAM είναι χαρακτηριστικό προσαρμογής

26 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ Ή ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ; Οι μορφολογικές τροποποιήσεις των φύλλων σκιάς (φωτός) αποτελούν χαρακτηριστικό εγκλιματισμού

27 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ Ή ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ; Η σύνθεση ανθοκυανινών στα φύλλα της βερβερίδας αποτελεί χαρακτηριστικό εγκλιματισμού

28 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ Ή ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ; Η ύπαρξη εαρινού και θερινού ξύλου αποτελεί χαρακτηριστικό προσαρμογής

29 ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ Ή ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ; Η ύπαρξη τριχώματος στα φύλλα της ελιάς αποτελεί χαρακτηριστικό προσαρμογής

30 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων α. Διακρίνετε δύο διαφορές μεταξύ μηχανισμών προσαρμογής και εγκλιματισμού για την αντιμετώπιση των καταπονήσεων. β. Δώστε από ένα παράδειγμα μηχανισμού ή μορφολογικών-ανατομικών χαρακτηριστικών για κάθε είδος. Π.χ. το Χ φυτικό είδος ή κατηγορίων φυτών διαθέτει το Υ χαρακτηριστικό ή τον Ζ μηχανισμό ο οποίος είναι αποτέλεσμα (προσαρμογής/εγκλιματισμού) για την αντιμετώπιση του Ω παράγοντα καταπόνησης.

31 Η ΠΟΡΕΙΑ ΤΟΥ ΦΥΤΟΥ ΠΡΟΣ ΤΟΝ ΘΑΝΑΤΟ Ή ΤΗΝ ΕΠΙΒΙΩΣΗ χαρακτηριστικά παράγοντα καταπόνησης είδος διάρκεια ένταση συνδυασμός με άλλους παράγοντες χαρακτηριστικά φυτικού οργανισμού αδυναμία προσαρμογής ή εγκλιματισμού γονότυπος φαινότυπος είδος ιστού ή οργάνου στάδιο ανάπτυξης προσαρμογή ή εγκλιματισμός στρατηγικές θάνατος επιβίωση και ανάπτυξη διαφυγή αποφυγή ανθεκτικότητα

32 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Διασταυρούμενη ανθεκτικότητα Εμφανίζεται όταν αλληλεπιδρούν περισσότεροι του ενός παράγοντες καταπόνησης Αφορά στην επαγωγή ανθεκτικότητας έναντι ενός παράγοντα καταπόνησης μέσω του εγκλιματισμού σε έναν άλλο παράγοντα καταπόνησης Οφείλεται στο γεγονός ότι οι τροποποιήσεις που σχετίζονται με έναν παράγοντα λειτουργούν ευεργετικά επίσης ως προς έναν δεύτερο παράγοντα καταπόνησης

33 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων Να περιγράψετε το φαινόμενο της διασταυρούμενης ανθεκτικότητας και να απαντήσετε (δικαιολογώντας πλήρως) εάν το φαινόμενο αυτό μπορεί να παρατηρηθεί στον συνδυασμό των παραγόντων καταπόνησης: υδατική καταπόνηση και χαμηλή θερμοκρασία.

34 ΕΚΔΗΛΩΣΗ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Στάδια που μεσολαβούν από την έκθεση ενός φυτού σε δυσμενείς συνθήκες έως την εκδήλωση του εγκλιματισμού σε κυτταρικό επίπεδο

35 ΣΤΑΔΙΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Δράση εξωτερικού ερεθίσματος Π.χ. Η μειωμένη εδαφική υγρασία προκαλεί πτώση του δυναμικού νερού στο κύτταρο Αντίληψη ερεθίσματος από τον δέκτη Μεταβάλλονται ορισμένες ιδιότητες του δέκτη με αποτέλεσμα την έναρξη μεταγωγής σήματος Μεταγωγή σήματος Συνήθως αφορά στην μεταφορά εξειδικευμένων μορίων από την περιοχή του δέκτη προς την περιοχή απάντησης

36 ΣΤΑΔΙΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ Επαγωγή ή καταστολή γονιδίων Αφορά σε μεταβολές των μεταγραφημάτων των γονιδίων (μεταγράφωμα) de novo σύνθεση πρωτεϊνών ή τροποποιήσεις υπάρχοντων Μεταβάλλεται η συγκέντρωση πρωτεϊνών, η σύστασή τους και η δραστικότητά τους (πρωτέωμα) Μεταβολικές τροποποιήσεις Αλλάζει η σύσταση και η χρήση των μεταβολικών προϊόντων του κυττάρου (μεταβόλωμα) Μορφολογικές και φυσιολογικές τροποποιήσεις Συνιστά την έκβαση της διαδικασίας (εγκλιματισμός)

37 ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΤΩΝ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΩΝ Εξειδικευμένοι στόχοι Οι στόχοι αυτοί επιβαρύνονται ειδικά από έναν δεδομένο παράγοντα καταπόνησης Μη εξειδικευμένοι στόχοι Η κατάσταση τους καταγράφει μια γενικότερη διαταραχή των φυσιολογικών μηχανισμών Φυτά-βιοδείκτες Πρόκειται για εξαιρετικά ευαίσθητους οργανισμούς έναντι μιας δεδομένης καταπόνησης Βιοκαταγραφείς Πρόκειται για κύτταρα ή ιστούς με ιδιαίτερη ευαισθησία έναντι μιας δεδομένης καταπόνησης

38 ΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΤΗΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΑΠΟΦΥΓΗΣ Μεταβολίτης ή ιστός Κόστος κατασκευής (g γλυκόζης g -1 ξ.β.) Μεταβολίτες Ταννίνες 1.6 Αλκαλοειδή Τερπένια Λιγνίνη 2.5 Πολυόλες 3.0 Όργανα φύλλα με χαμηλά επίπεδα αμυντικών μεταβολιτών 1.3 φύλλα με υψηλά επίπεδα αμυντικών μεταβολιτών 1.8 βλαστοί μη λιγνινοποιημένοι 1.1 βλαστοί λιγνινοποιημένοι 1.55

39 ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΜΕΡΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΠΟΡΩΝ Διαθέσιμοι πόροι Ενέργεια και ύλη. Μεγαλύτερη βαρύτητα δίνεται στον επιμερισμό της οργανικής ύλης και του αζώτου Δύο διαδικασίες βρίσκονται στους αντίποδες Η αύξηση (ανάπτυξη) και η αμυντική θωράκιση Η αύξηση (ανάπτυξη) ως μηχανισμός επιβίωσης Μέσω της ταχείας αύξησης ορισμένα φυτά αντιμετωπίζουν επιτυχώς τον ανταγωνισμό. Μέσω της ταχείας ανάπτυξης ορισμένα φυτά ολοκληρώνουν σε σύντομο χρονικό διάστημα τον βιολογικό τους κύκλο.

40 ΔΙΑΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΡΕΙΣ ΚΥΡΙΕΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ Θέμα εξετάσεων α. Τι ονομάζουμε βελτιστοποίηση του επιμερισμού των πόρων για έναν φυτικό οργανισμό; β. Συνήθως τα χόρτα που μαζεύουμε από το φυσικό περιβάλλον είναι μικρότερα, σκληρότερα και μερικές φορές πιο πικρά ή και πιο αρωματικά συγκριτικά με αυτά που καλλιεργούνται (προφανώς να θεωρήσετε ότι συγκρίνουμε ίδιους γονοτύπους). Γιατί πιστεύετε ότι συμβαίνει αυτό; Χρησιμοποιήστε τις γνώσεις σας σχετικά με τα χαρακτηριστικά εγκλιματισμού που μπορεί να διαθέτει ένας οργανισμός για να αντιμετωπίσει τις καταπονήσεις στο περιβάλλον του και την βελτιστοποίηση του επιμερισμού των πόρων

41 ΑΥΞΗΣΗ, ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ Τι σημαίνει αύξηση; Τι σημαίνει διαφοροποίηση; Τι σημαίνει ανάπτυξη;

42 ΑΥΞΗΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΙΝΑΙ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΑΥΤΟΣΗΜΕΣ; Αύξηση ή ανάπτυξη;

43 Αύξηση ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Αύξηση του αριθμού των κυττάρων και μεγέθυνσή τους μέσω της βιοσύνθεσης νέων πρωτοπλασματικών υλικών Διαφοροποίηση Σχηματισμός εξειδικευμένων κυττάρων ως προς τη μορφή, την σύσταση και τη λειτουργία

44 Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΙΝΑΙ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗΣ αύξηση διαφοροποίηση κύκλος ζωής ανάπτυξη

45 ΤΟ ΔΙΛΛΗΜΑ ΑΥΞΗΣΗ Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ

46 ΤΟ ΔΙΛΛΗΜΑ ΑΥΞΗΣΗ Η ΑΜΥΝΑ αύξηση φυτικός οργανισμός άνθρακας ενέργεια θρεπτικά συστατικά άμυνα

47 Εγκλιματισμός ΤΟ ΔΙΛΛΗΜΑ ΑΥΞΗΣΗ Η ΑΜΥΝΑ Δυναμική κατανομή των πόρων μεταξύ αύξησης και άμυνας ανάλογα με το πλέγμα των περιβαλλοντικών παραμέτρων Προσαρμογή Φυτά που διαβιούν σε ολιγοτροφικά ή ακραία από πλευράς συνθηκών περιβάλλοντα εμφανίζουν γενικά χαμηλούς ρυθμούς αύξησης και μικρό μέγεθος