Pitanje:
Kako se žohari opiru učincima ionizirajućeg zračenja?
user132
2011-12-15 22:32:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Žohari su vrlo izdržljivi insekti. Poznato je da su, između ostalog, sposobni podnijeti nalete ionizirajućeg zračenja koji bi ubili čovjeka.

Objašnjenja ovog opaženog otpora koji sam vidio uključuju diobu stanica koja nije tako brza u žohari i relativna jednostavnost ovih insekata u usporedbi s drugim organizmima. Znam da su mikrobi sposobni oduprijeti se zračenju imajući "žilavu" DNA (više G-C parova baza) i spremne sustave za popravak. Imaju li žohari i mehanizme poput ovih, ili je zaista tako jednostavno kao oni, pa, "jednostavno"?

Većina insekata ima sličnu otpornost na žohare ... IMO više je da su ljudi slabi nego što su insekti jaki.
@mbq Snažne i slabe prilično su subjektivne riječi. Mogao bih jednako valjano iznijeti svoje mišljenje da su insekti biološki jednostavnija stvorenja čiji genom može podnijeti veću količinu mutacije i još uvijek biti potpuno funkcionalni / održivi člankonošci, ali nemam dokaza koji to podupiru.
@Lisa U odnosu na neki srednji otpor ne toliko. Također imajte na umu da je ovo komentar te sam se izjasnio da je ovo moja špekulacija.
Neke reference o tome koliko točno zračenja žohari mogu podnijeti u [ovom članku] (http://www.abc.net.au/science/articles/2006/02/23/1567313.htm).
Dva odgovori:
#1
+38
Alexander Galkin
2011-12-16 05:25:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kao vrhunski medicinski radnik mogu zamisliti sljedeće mehanizme (sve je samo nagađanje):

  1. Insekti nemaju krv jak>. Umjesto toga, oni imaju hemolimfu čija primarna uloga nije transport kisika (u tu svrhu imaju dodatni sustav dušnika), već hranjive tvari. Stoga im ne treba (i nemaju) intenzivno razmnožavanje prekusora krvnih stanica - ovi (koštana srž, slezena) najosjetljiviji su na zračenje u ljudsko i životinjsko tijelo.

  2. Insekti imaju prilično primitivan imunološki sustav koji je uglavnom humoralni [a] i mnogo manje stanični [b] u usporedbi s imunološkim sustavom životinja i ljudi. To eliminira sljedeće uobičajeno slabo mjesto u tijelu: limfni čvorovi, timus, opet slezena i koštana srž itd.

  3. Insekti uglavnom imaju mnogo primitivnije a u mnogim slučajevima i prilično decentralizirani živčani sustav : ganglije su organizirane u svojevrsnoj vrpci i premda su glavni gangliji obično veći, ta dominacija nije toliko izražena kao u slučaju CNS-a i PNS-a kod životinja i ljudi. Stoga je ovaj sustav mnogo tolerantniji na gubitke.

1.-3. Stoga je jedini osjetljivi dio insekata crijevni epitel koji se redovito obnavlja (sličan onome kod ljudi, također poznata meta zračenja), ali ...

  1. Poznato je da insekti (i općenito artropodi) imaju egzoskelet . Ovo potencijalno služi kao dobar "oklop" za ranjive stanice crijeva, filtrirajući najteže čestice (poput alfa-, au nekom pogledu i beta-čestice). EDITIRAJ : Čini se da ovo nije prava zaštita, pogledajte raspravu u komentarima.

Stoga nije iznenađenje da insekti općenito pokazuju mnogo veću otpornost na zračenje.

UREDITI : Kako je ispravno dodano u komentarima, postoje i gameti koji su najosjetljiviji na zračenje (jer nose samo polovicu normalnih genetskih informacija i ne mogu popraviti mutacije). Iako lezije na gametima ne dovode do trenutne smrti, potencijalna sterilnost može lako uzrokovati izumiranje.

Međutim, poznato je da su žohari (i insekti općenito) r-životinje, što znači da favoriziraju količinu (r) u odnosu na kvalitetu (K) njihovog opruga. Ova je strategija optimalna kada se radi o promjenama spolnih stanica uzrokovanih zračenjem: velik broj potomaka nadoknađuje genetske nesavršenosti spolnih stanica.


[a] - što znači to jest izlučio je peptide u njihovoj hemolimfi koji ih štite
[b] - postoje fagociti, donekle slični tkivnim magrofagima kod ljudi, ali ostatak staničnih lanaca u imunološkom odgovoru kod vertrebrata , poput T- i B-stanica, potpuno nedostaju. Oni su odgovorni za posredovanje i pojačavanje imunološkog odgovora kod kralježnjaka, a stanice su najosjetljivije na oštećenja zračenjem.

To je vrlo dobar odgovor. Međutim, imam rezerve što se tiče posljednje točke (tj. Egzoskeleta). Prvo bih se kladio da je zračenje tankog egzoskeletnog zaslona puno manje od ljudske kože (ukupna količina proporcionalna je presjeku, tj. ~ Masa / površina (s obzirom na isti atomski sastav), što je veće za kožu). Drugo, alfa čestice će vjerojatno zaustaviti oboje (dovoljno je nekoliko cm zraka), beta treba nekoliko cm mesa (ovisno o energiji) pa će vjerojatno naštetiti svim količinama insekata, ali ne i osvojenom ljudskom i gama zračenju Ne smiju vas zaustaviti ni egzoskelet ni koža.
@PiotrMigdal Vjerojatno si u pravu. Ono što sam uzimao u obzir jest da se hitin može usporediti s polisaharidima za koje se zna da imaju veću roentgenološku gustoću u odnosu na meso. Možete li to potvrditi ili opovrgnuti?
Iako mi to nije glavna tema, kladim se da je (kao što sam rekao) za sve tipične organske tvari zaštita ~ masa / površina. A budući da hitin ima gustoću ~ 1,5 g / cm ^ 3 ([ref] (http://jcs.biologists.org/content/21/1/73.full.pdf)), 1 cm mesa ekvivalentno je ~ 7 mm od hitina. Dakle, za zračenje koje niti zaustavljaju niti prenose, insekti (osim ako nisu izuzetno veliki) manje su zaštićeni. Međutim, možda postoje neke nijanse i mislim da to čini dobro pitanje za http://physics.stackexchange.com.
Humoralni i stanični imunološki sustav dijelovi su adaptivnog imunološkog sustava, koji je prisutan samo kod kralježnjaka. Insekti imaju samo urođeni imunološki sustav koji sadrži fagocite i peptide (izlučuju ih stanice u masnom tijelu). Niste spomenuli spolne stanice, vjerojatno najosjetljivije stanice na zračenje (jer su haploidne).
@MartaCz-C Ovdje koristim riječi "humoralni i stanični" u njihovom izravnom značenju, umjesto da se pozivam na dijelove adaptivnog imunološkog sustava: ova je upotreba prihvatljiva i može se naći u mnogim istraživačkim radovima o insektima ([primjer] (http: // rspb.royalsocietypublishing.org/content/early/2010/08/10/rspb.2010.1563.full)). Ali hvala na vašem prijedlogu, uredit ću svoj odgovor.
Također ne žive dugo, pa rak nije toliko velik problem.
#2
+14
shigeta
2011-12-16 02:48:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Studije Deinococcus radiodurans , najradioaktivnijeg mikroorganizma kojeg poznajemo, pokazuju da ima mnogo gena za popravak DNA.

U slučaju žohara, pretpostavio bih da pored popravljanja gena, a možda i nekih antioksidansa proizvedenih u stanicama za gašenje slobodnih radikala proizvedenih zračenjem, činjenica da žohari polažu mnogo, mnogo jajašaca je također korisno. Ako zračenje usmrti 99,99% žohara, i dalje ćete imati neke insekte koji dolaze iz kvačila za jaja.

Selekcija je prijatelj insekta kad ste k-ograničena životinja!



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...