Küsimus:
Kuidas kukuvad prussakad vastu ioniseeriva kiirguse mõjudele?
user132
2011-12-15 22:32:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Prussakad on väga vastupidavad putukad. On teada, et nad suudavad muu hulgas vastu pidada ioniseeriva kiirguse pursketele, mis surmavad inimese.

Selle täheldatud vastupanu selgituste hulka kuuluvad rakkude jagunemine, mis ei ole nii kiire prussakad ja nende putukate suhteline lihtsus võrreldes teiste organismidega. Ma tean, et mikroobid suudavad kiirgusele vastu panna, kui neil on "karm" DNA (rohkem G-C aluspaare) ja valmis parandussüsteemid. Kas prussakatel on ka selliseid mehhanisme või on see tõesti nii lihtne kui nad on, noh, "lihtsad"?

Enamikul putukatel on prussakate suhtes sarnane vastupidavus ... IMO on pigem see, et inimesed on nõrgad kui putukad.
@mbq Tugevad ja nõrgad on üsna subjektiivsed sõnad. Võiksin sama kehtivalt öelda oma arvamuse, et putukad on bioloogiliselt lihtsamad olendid, kelle genoom talub suuremat mutatsioonihulka ja on siiski täielikult funktsionaalsed / elujõulised lülijalgsed, kuid mul pole selle kinnitamiseks tõendeid.
@Lisa Seoses mõne mediaanresistentsusega mitte nii palju. Pange tähele ka seda, et see on kommentaar ja ma olen lahti öelnud, et see on minu spekulatsioon.
Mõned viited selle kohta, kui palju kiirguse prussakad taluvad [selles artiklis] (http://www.abc.net.au/science/articles/2006/02/23/1567313.htm).
Kaks vastused:
#1
+38
Alexander Galkin
2011-12-16 05:25:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Meditsiinitöötajana pea kohal ei kujuta ette järgmisi mehhanisme (kõik on ainult spekulatiivne arutluskäik):

  1. Putukatel pole verd tugev>. Selle asemel on neil hemolümf, mille peamine roll ei ole hapniku transport (neil on selleks täiendav hingetoru süsteem), vaid pigem toitainete oma. Seega pole neil vaja (ja neil pole) vererakkude eelkäijate intensiivset paljunemist - need (luuüdi, põrn) on kõige kiirguse suhtes vastuvõtlikumad inimese ja looma keha.

  2. Putukatel on üsna primitiivne immuunsüsteem, mis on enamasti humoraalne [a] ja palju vähem rakulisi [b] võrreldes loomade ja inimeste immuunsüsteemiga. See välistab järgmise levinud nõrga koha kehas: lümfisõlmed, harknääre, jällegi põrn ja luuüdi jne.

  3. Putukatel on üldiselt palju primitiivne ja paljudel juhtudel ka pigem detsentraliseeritud närvisüsteem : ganglionid on paigutatud mingisse nöörisse ja kuigi pealinna ganglionid on tavaliselt suuremad, pole see domineerimine nii silmatorkav kui KNS ja PNS puhul loomadel ja inimestel. Seetõttu on see süsteem kaotuste suhtes palju tolerantsem.

1.-3. Seetõttu on putukate ainus tundlik osa sooleepiteel, mis uueneb regulaarselt (sarnaselt inimeste omaga, samuti teadaolev kiirguse sihtmärk), kuid ...

  1. Teadaolevalt on putukatel (ja üldiselt lülijalgsetel) eksoskelett . See võib potentsiaalselt olla haavatavate soolerakkude jaoks hea "soomus", filtreerides välja kõige raskemad osakesed (nagu alfa- ja mõnes mõttes ka beetaosakesed). MUUDA : see ei tundu olevat tõeline kaitse, vaadake arutelu kommentaarides.

Seetõttu pole üllatav, et putukad osutavad kiirgusele üldiselt palju suuremat vastupanu.

MUUDA : nagu kommentaarides õigesti lisatud, on ka gamette, mis on kõige kiirguse suhtes tundlikumad (kuna need kannavad ainult poolt normaalsest geneetilisest teabest ja ei suuda mutatsioone parandada). Isegi kui gametide kahjustused ei vii kohe surma, võib potentsiaalne steriilsus põhjustada väljasuremise.

Prussakad (ja üldiselt putukad) on aga teadaolevalt r-loomad, mis tähendab, et nad eelistavad oma kevadise koguse (r) asemel kvaliteeti (K). See strateegia on optimaalne sugurakkude põhjustatud muutuste käsitlemisel: suur järglaste arv kompenseerib sugurakkude geneetilisi puudusi.


[a] - tähendus see tähendab, et nende hemolümfis on sekreteeritud peptiide, mis kaitsevad neid
[b] - on olemas fagotsüüte, mis on mõnevõrra sarnased inimeste koemagofaagidega, kuid ülejäänud selgroogsete immuunvastuses on ülejäänud rakuahelad nagu T- ja B-rakud, on täielikult puudu. Need vastutavad selgroogsete immuunvastuse vahendamise ja võimendamise eest ning on kiirituskahjustustele kõige vastuvõtlikumad rakud.

See on väga hea vastus. Viimase punkti (s.o eksoskeleti) osas on mul siiski reservatsioone. Esiteks, ma panustaksin kihla, et õhuke eksoskeleti ekraanikiirgus on palju väiksem kui inimese nahk (kogu summa on proportsionaalne ristlõikega, st ~ mass / pindala (arvestades sama aatomkoostist), mis on naha jaoks suurem). Teiseks peatavad alfaosakesed tõenäoliselt mõlemad (piisab mõnest cm õhust), beeta vajab paar cm liha (sõltuvalt selle energiast), seega kahjustab see tõenäoliselt kogu putukamahtu, kuid mitte võidetud inimese ja gammakiirgust eksoskelett ega nahk ei peata seda.
@PiotrMigdal Sul on ilmselt õigus. Mida ma arvestasin, on see, et kitiini saab võrrelda polüsahhariididega, millel on teadaolevalt lihaga võrreldes suurem roentgenoloogiline tihedus. Kas saate seda kinnitada või ümber lükata?
Kuigi see pole minu peamine teema, vean kihla, et (nagu ma ütlesin) on kõigi tüüpiliste orgaaniliste ainete puhul varjestus ~ mass / pindala. Kuna kitiini tihedus on ~ 1,5 g / cm ^ 3 ([ref] (http://jcs.biologists.org/content/21/1/73.full.pdf)) 1 cm liha vastab ~ 7 mm kitiini. Nii et kiirguse korral, mida mõlemad ei peata ega edasta, on putukad (kui need pole eriti suured) vähem kaitstud. Siiski võib olla mõningaid nüansse ja ma arvan, et see teeb minule hea küsimuse veebisaidile http://physics.stackexchange.com.
Humoraalne ja rakuline immuunsüsteem on adaptiivse immuunsüsteemi osad, mis esineb ainult selgroogsetel. Putukatel on ainult kaasasündinud immuunsüsteem, mis sisaldab fagotsüüte ja peptiide (neid eraldavad rasvakeha rakud). Te ei maininud sugurakke, tõenäoliselt kõige kiirguse suhtes kõige tundlikumaid rakke (kuna need on haploidsed).
@MartaCz-C Ma kasutan siin sõnu "humoraalne ja rakuline" oma otseses tähenduses, selle asemel, et viidata adaptiivse immuunsüsteemi osadele: see kasutamine on vastuvõetav ja seda võib leida paljudest putukatega seotud uurimistöödest ([näide] (http: // rspb.royalsocietypublishing.org/content/early/2010/08/10/rspb.2010.1563.full)). Aga aitäh soovituse eest, ma redigeerin oma vastust.
Samuti ei ela nad eriti kaua, nii et vähk pole nii suur probleem.
#2
+14
shigeta
2011-12-16 02:48:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Uuringud Deinococcus radiodurans st, mis on kõige radioaktiivsemalt tolerantsem mikroorganism, mida me teame, näitavad, et sellel on palju DNA parandamiseks mõeldud geene. Prussakate puhul eeldaksin, et lisaks geenide ja võib-olla ka rakkudes toodetud antioksüdantide parandamisele kiirguse tekitatud vabade radikaalide kustutamiseks parandab särge palju, palju mune on ka kasulik. Kui kiirgus hävitab 99,99% särgedest, on teil ikkagi munarakkudest mõned putukad.

Valik on putuka sõber, kui olete k-piiratud loom!



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...