Informazione

Esiste un tasso di riproduzione affidabile per gli adenovirus?


Stavo cercando di trovare un R0 per gli adenovirus, ma il meglio che ho trovato è stato uno studio fatto in un bootcamp in Cina che ha infettato 375 persone.

Questo afferma che R0 è risultato essere 5.1:

Il numero riproduttivo di base era 5,1 (IC 95%: da 4,6 a 5,6)

Esiste un altro metodo più affidabile che copre più dati?


Virus oncolitici per l'immunoterapia del cancro

In questa recensione, discutiamo l'uso dei virus oncolitici nei trattamenti di immunoterapia del cancro in generale, con particolare attenzione agli adenovirus. Questi servono come modello per chiarire quanto siano versatili i virus e come possono essere utilizzati per integrare altre terapie contro il cancro per ottenere benefici ottimali per il paziente. Rapporti storici di oltre cento anni suggeriscono l'efficacia e la sicurezza del trattamento con adenovirus e altri virus oncolitici. Ciò è confermato in serie di pazienti più contemporanee e in più studi clinici. Tuttavia, sebbene i primi virus abbiano già ottenuto l'approvazione da diverse autorità di regolamentazione, rimangono margini di miglioramento.

Poiché sono state osservate una buona sicurezza e tollerabilità, il campo dei virus oncolitici è ora passato ad aumentare l'efficacia in un'ampia gamma di approcci. L'aggiunta di diversi transgeni immunomodulatori ai virus è una strategia che sta guadagnando slancio. Molecole immunostimolanti possono così essere prodotte a livello del tumore con ridotti effetti collaterali sistemici. D'altra parte, il lavoro preclinico suggerisce effetti additivi o sinergici con trattamenti convenzionali come la radioterapia e la chemioterapia. Inoltre, i nuovi inibitori del checkpoint e altri farmaci immunomodulatori potrebbero essere compagni perfetti per i virus oncolitici. Soprattutto i tumori che sembrano non essere riconosciuti dal sistema immunitario possono essere resi immunogeni dai virus oncolitici. Logicamente, la combinazione con gli inibitori del checkpoint è in corso di valutazione in studi in corso. Un'altra strada promettente è la modulazione del microambiente tumorale con virus oncolitici per consentire alle terapie con cellule T di funzionare nei tumori solidi.

I virus oncolitici potrebbero essere la prossima ondata notevole nell'immunoterapia del cancro.


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Epidemiologia

Dati di incidenza e prevalenza

Poiché solo il 50% circa delle infezioni da adenovirus infantili provoca una malattia, la prevalenza rilevata dagli studi sugli anticorpi è elevata. 42 , 236 , 237 Quelli della specie C (Ad1, Ad2, Ad5 e Ad6) sono generalmente endemici e acquisiti nella prima infanzia, spesso prima dei 2 anni di età. 39 In età scolare, la maggior parte dei bambini è stata esposta a diversi tipi di adenovirus. Le infezioni causate da Ad4, Ad7, Ad14 e Ad21 possono verificarsi in età avanzata. Molti degli altri tipi si verificano sporadicamente o in epidemie. Molte infezioni da adenovirus sono subcliniche o asintomatiche, specialmente quelle delle specie A e D. Al contrario, Ad4, Ad7 e Ad21 di solito causano malattie respiratorie sintomatiche. 39

Si ritiene che la maggior parte dei tipi di adenovirus siano endemici in tutto il mondo. 45 Nel 1983, Schmitz e colleghi 45 hanno riassunto 10 anni di segnalazioni di adenovirus inviate all'Organizzazione mondiale della sanità. Hanno notato una prevalenza crescente di Ad7, Ad8 e Ad19 e una prevalenza in calo di Ad3 e Ad4. 45 Le predilezioni di età erano altamente significative per i neonati per le specie A (Ad12, Ad18 e Ad31) per i neonati e i bambini piccoli per le specie C (Ad1, Ad2, Ad5 e Ad6) per gli scolari per Ad3 per gli scolari e gli adulti per Ad7 e per gli adulti per Ad4, Ad8 e altri tipi di specie B, D ed E. 45 È stata osservata una predilezione per i maschi per tutti i tipi nelle specie B e C e in Ad4 e Ad19. 45

Un riepilogo di 2237 richieste di adenovirus clinico a 22 U.S. laboratori durante un periodo di 25 mesi (2004�) hanno rivelato che Ad3 (prevalenza: 34,6%), Ad2 (prevalenza: 24,3%), Ad1 (prevalenza: 17,7%) e Ad5 (prevalenza: 5,3%) spiegavano la maggior parte delle malattie tra figli. Gli autori hanno notato una crescente prevalenza di Ad21 nel tempo. 177

Anche se la maggior parte dei tipi di adenovirus può essere trovata in tutto il mondo, a volte si osservano differenze marcate nella distribuzione geografica di genotipi specifici. Di particolare rilievo sono le distribuzioni dei genotipi Ad3, Ad4 e Ad7, con suggerimenti aneddotici che alcuni genotipi potrebbero essere più virulenti e avere un vantaggio competitivo. 238 Finora non sono stati identificati marcatori chiari di aumentata virulenza dell'adenovirus.

Nel 2009, Lebeck e colleghi 26 hanno riportato 516 isolati clinici di Ad3 da 15 U.S. laboratori con digest enzimatico di restrizione. I tipi più diffusi erano Ad3a2 (36,9%), Ad3a50 (27,1%), Ad3a51, (18,0%) e Ad3a17 (4,6%). Ad3a50 e Ad3a51 sono stati recentemente descritti ceppi che sono diventati più prevalenti nel 2006. Il modello multivariato ha rivelato che i bambini di età inferiore ai 2 anni, le persone con malattie croniche e le persone infette da Ad3a2, Ad3a50 o ceppi multipli o rari erano a maggior rischio di malattia clinica severa di Ad3. Allo stesso modo, a partire dal 1986, Cile, Uruguay e Argentina hanno sperimentato l'emergere di un nuovo ceppo Ad7h che ha soppiantato i ceppi endemici Ad7c. 239, 240 Tra i pazienti pediatrici, il ceppo Ad7h era associato a ricoveri più lunghi, temperature più elevate dei pazienti, maggiori richieste di ossigeno e tassi di attacco secondario del 55% tra fratelli e spiegava il 94% della mortalità da adenovirus. 241, 242 Analogamente, rilevato per la prima volta nel 1992 in Israele, l'Ad7d2 si è diffuso negli Stati Uniti nel 1996 e da allora è stato associato a tre dei cinque focolai civili statunitensi documentati di Ad7 24 e ad almeno un focolaio militare. 20 Questi focolai di Ad7d2 hanno portato ad almeno 19 decessi e il suggerimento che questo nuovo genotipo fosse un ceppo più virulento. In un rapporto del 2005 dall'Iowa, Ad7d2 aveva sostituito altri ceppi di Ad7. 243

Più di recente, un nuovo genotipo di un ceppo Ad14 raramente rilevato (classificato come Ad14p1) è emerso negli Stati Uniti e si è diffuso in altri paesi causando una notevole morbilità e morte. 28, 146, 147, 244, 245, 246, 247, 248, 249 Differisce dal ceppo prototipo Ad14p per il legame delle cellule epiteliali marcatamente maggiore, la citotossicità cellulare, la morfologia della placca e mutazioni minori nella manopola della fibra e nei geni E1A. 250 , 251 , 251a

Gruppi ad alto rischio

Come notato, praticamente tutti i bambini hanno infezioni da adenovirus e, occasionalmente, queste infezioni sono gravi e portano alla morte. Inoltre, le infezioni da adenovirus sono abbastanza comuni tra gli immunocompromessi e spesso associate a una significativa morbilità. Le epidemie di adenovirus si verificano spesso nelle unità di terapia intensiva o nelle strutture di assistenza a lungo termine. Ad esempio, nel 1999 una nuova variante di Ad7b ha fatto ammalare l'84% dei 50 residenti (fascia di età: 1� anni) di una struttura di assistenza a lungo termine di New York, 26 sono stati ricoverati in ospedale e 7 sono morti. 252 In uno studio nazionale statunitense sugli adenovirus del 2007, gli autori hanno riscontrato che i fattori di rischio per una grave malattia clinica da adenovirus includevano età inferiore ai 7 anni, malattie croniche, trapianti recenti e infezione da Ad5 o Ad21. 177

Le epidemie tra le popolazioni militari, specialmente quando non erano disponibili vaccini per l'adenovirus, sono state particolarmente ben documentate. 4 Prima dell'uso dei vaccini nelle forze armate statunitensi, Ad4 e Ad7 rappresentavano il 60% di tutte le ARD tra le reclute ospedaliere. Si sono verificati anche Ad3, Ad14 e Ad21, ma meno frequentemente. 14 Fino all'80% delle reclute è stato infettato da adenovirus, mentre il personale militare esperto ha registrato tassi inferiori. 4 Tali focolai sono stati segnalati anche tra reclute militari in Cina, Finlandia, Paesi Bassi, Regno Unito, Turchia, Singapore e Corea del Sud. 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261

Modi di trasmissione e serbatoi di infezione

Le caratteristiche della malattia degli adenovirus variano a seconda della specie e del tipo (vedi Tabella 10.1). 39 Le ragioni di queste differenze non sono ben comprese. Gli adenovirus vengono trasmessi per contatto diretto, virus aerosolizzato, per via orale e fecale e per via idrica. Sebbene dati recenti suggeriscano che Ad4 e Ad52 umani possano avere origini scimmiesche, 124, 141 e un nuovo adenovirus possono aver incrociato specie tra uomo e animale, 137, 262 si pensa che gli esseri umani siano di gran lunga il serbatoio principale per l'adenovirus umano. 263

Significato come onere per la salute

L'ambiente più comune per la trasmissione dell'adenovirus è la casa. Tuttavia, si verificano alti tassi di trasmissione di adenovirus ovunque si riuniscano grandi gruppi di persone suscettibili. I tassi di trasmissione sono più alti negli istituti per bambini e negli asili nido e nei gruppi socioeconomici più bassi. 46, 47 Gli adenovirus enterici possono essere un importante agente patogeno nell'ambito dell'asilo nido. 264 Le epidemie associate ad Ad3 si verificano spesso in associazione con attività di nuoto. 66 Ad8 è stato associato alla trasmissione negli studi medici. 70

Epidemie nosocomiali di cheratocongiuntivite da adenovirus sono state segnalate dal pronto soccorso di un importante ospedale oculistico del Regno Unito. 265, 266, 267 Congiuntivite nosocomiale, faringite e polmonite causate da adenovirus sono state osservate nelle unità di terapia intensiva ospedaliera. 17, 268, 269

Con l'aumento del numero di pazienti immunocompromessi negli ospedali, le infezioni da adenovirus sono diventate una causa più frequente di malattie gravi. 9 Inoltre, la riattivazione di un'infezione latente potrebbe avviare un focolaio nosocomiale. Le persone con un'immunità cellulo-mediata carente sono a maggior rischio di esiti avversi. 39 I riceventi di trapianto di midollo osseo sono particolarmente suscettibili alle infezioni da adenovirus. 82, 110 Il tasso di mortalità tra i pazienti immunodeficienti con polmonite può raggiungere il 60%. 9

La diarrea cronica nei pazienti con AIDS è spesso un problema diagnostico. Uno studio prospettico che utilizza tecniche diagnostiche estese, come biopsie duodenali, digiunali e rettali, ha dimostrato che il 6,5% dei pazienti aveva infezioni da adenovirus. 270

Sebbene l'esperienza civile non abbia stabilito un requisito per un vaccino, la natura epidemica e l'ampia morbilità sperimentata dalle reclute militari durante gli anni '60 hanno dimostrato un'enorme necessità di vaccini adenovirus per uso militare. Un'epidemia ben studiata e tipica a Fort Dix, NJ, ha esemplificato questo requisito. 15 Un plotone di 48 uomini è stato seguito in modo prospettico per le loro 8 settimane di addestramento di base. Dei 92 episodi di malattia respiratoria, 24 hanno richiesto il ricovero in ospedale. Il tasso di ospedalizzazione documentato per ARD a causa dell'adenovirus Ad4 è stato di 5/100 soldati a settimana. 15 In grandi posti di formazione di base, questo tasso si è tradotto in circa 500-800 ricoveri ARD a settimana, con un impatto devastante sugli ospedali militari. 15 , 19 L'eccesso di spese mediche e il fatto che i soldati hanno dovuto essere “recycled” a causa del tempo di addestramento perso hanno comportato una significativa perdita economica per i militari. Gravi interruzioni dei programmi di addestramento hanno portato a tentativi amministrativi di controllare le epidemie, come dormire dalla testa ai piedi e mantenere separate le unità militari (coorte). 19 L'impatto delle infezioni da adenovirus nelle forze armate ha portato allo sviluppo di vaccini contro l'adenovirus.


Studiare i difetti di progettazione e le sfide statistiche nella valutazione dei trattamenti per la fertilità

Gli interventi sanitari dovrebbero essere testati prima di essere introdotti nella pratica clinica, per scoprire se funzionano e se sono dannosi. Tuttavia, gli studi di ricerca forniranno risposte affidabili a queste domande solo se adeguatamente progettate e analizzate. Ma questi non sono compiti banali. Esaminiamo alcune sfide metodologiche che sorgono quando si valutano gli interventi sulla fertilità e spieghiamo le implicazioni per un pubblico non statistico. Questi includono la flessibilità nei risultati e nelle analisi l'uso di esiti surrogati anziché l'uso di denominatori inappropriati per la nascita dal vivo che valutano i risultati cumulativi e il tempo per il parto vivo, consentendo a ciascun paziente o coppia di contribuire a uno studio di ricerca più di una volta. Evidenziamo errori ricorrenti e presentiamo soluzioni. Concludiamo evidenziando l'importanza della collaborazione tra esperti clinici e metodologici, nonché persone con esperienza di subfertilità, per realizzare ricerche di alta qualità.

Riepilogo posa

Facciamo ricerche per scoprire se i trattamenti per la fertilità sono utili e per assicurarci che non causino danni. Tuttavia, la ricerca fornirà risposte affidabili solo se eseguita correttamente. Non è insolito che i ricercatori commettano errori quando progettano studi di ricerca e analizzano i dati che otteniamo da loro. In questa recensione, descriviamo alcuni degli errori che le persone commettono quando fanno ricerche sui trattamenti per la fertilità e spieghiamo come evitarli. Questi includono le sfide che sorgono a causa del gran numero di cose che possono essere misurate e riportate quando si cerca di vedere se i trattamenti per la fertilità funzionano fallimento per verificare se il trattamento aumenta il numero di nati vivi non riuscendo a includere tutti i partecipanti allo studio nei calcoli sfide negli studi in cui i partecipanti può avere più di un tentativo di trattamento. Concludiamo sottolineando l'importanza della collaborazione tra esperti clinici e metodologici, nonché persone con esperienza di problemi di fertilità.


Controllo della riproduzione durante la lattazione

Nella maggior parte delle specie di mammiferi l'allattamento sopprime la fertilità. Non c'è dubbio che è lo stimolo dell'allattamento a fornire il segnale di controllo e, nella riproduzione umana, questo è l'unico segnale veramente fisiologico che sopprime la fertilità nelle donne sane e normalmente nutrite.Nelle donne che allattano, il ritorno alla normale fertilità segue un percorso relativamente ben definito che procede attraverso: un'inibizione quasi completa della secrezione pulsatile dell'ormone di rilascio delle gonadotropine/ormone luteinizzante (GnRH/LH) nelle prime fasi della lattazione ritorno della secrezione pulsatile irregolare con un certo sviluppo del follicolo ovarico associato ad aumenti dell'inibina B e dell'estradiolo una ripresa della crescita follicolare apparentemente normale associata a un normale aumento dell'estradiolo, ma spesso assenza di ovulazione o formazione di un corpo luteo inadeguato e ritorno ai normali cicli mestruali ovulatori. Un elemento chiave nel controllo della velocità di questa progressione è l'impatto dello stimolo di suzione sul generatore di impulsi GnRH, una caratteristica comune della lattazione in quelle specie per le quali ci sono informazioni. La variabilità della durata dell'amenorrea da allattamento tra le donne è correlata alla variazione della forza dello stimolo di suzione, una situazione unica tra ogni madre e bambino. L'allattamento al seno completo può fornire un effetto contraccettivo affidabile nei primi 6-9 mesi, ma i meccanismi precisi con cui lo stimolo alla suzione influenza la secrezione pulsatile di GnRH rimangono sconosciuti. Sono stati intrapresi molti studi sulle vie ipotalamiche che potrebbero essere coinvolte nella traduzione dello stimolo neurale della suzione alla soppressione della secrezione ipotalamica di GnRH, principalmente nei ratti. Nelle donne, la suzione aumenta la sensibilità dell'ipotalamo all'effetto di feedback negativo dell'estradiolo sulla soppressione del generatore di impulsi GnRH/LH, un meccanismo che sembra essere comune tra le specie. Al contrario, il ruolo della prolattina nel controllo del GnRH sembra essere specie-dipendente, con un'importanza che varia da zero a un ruolo importante alla fine o durante l'allattamento. Nelle donne, ci sono poche prove per un ruolo della leptina, degli oppioidi o della dopamina, sebbene ciò possa semplicemente riflettere il dilemma etico di poter somministrare un farmaco sufficiente per testare il sistema nella madre poiché questi farmaci passeranno attraverso il latte materno al bambino. Indipendentemente dal meccanismo, sono state sviluppate linee guida pratiche per l'utilizzo dell'allattamento al seno come contraccettivo naturale, che consente alle madri di utilizzare l'unico soppressore naturale della fertilità nelle donne come mezzo efficace per distanziare le nascite.


Difesa invisibile contro gli adenovirus

Un'infezione da adenovirus può essere potenzialmente pericolosa per la vita, specialmente per i bambini dopo un trapianto di cellule staminali. I virologi dell'Università tecnica di Monaco (TUM) e del Centro di ricerca tedesco per la salute ambientale Helmholtz Zentrum München hanno dimostrato con successo che un farmaco precedentemente approvato utilizzato nel trattamento del cancro potrebbe aiutare a inibire questa infezione da virus. A causa dello speciale meccanismo d'azione, il virus non può sviluppare strategie di difesa.

Gli adenovirus umani causano, tra le altre cose, congiuntivite, malattie gastrointestinali e polmonite. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, un'infezione non mostra sintomi o mostra solo sintomi lievi negli adulti sani. "In generale, ogni adulto ha probabilmente già avuto diverse infezioni da adenovirus", afferma la dott.ssa Sabrina Schreiner. Lavora presso l'Istituto di virologia TUM e il Centro di ricerca tedesco per la salute ambientale Helmholtz Zentrum. In passato i virus umani, di cui si conoscono attualmente più di 85 varianti diverse, non erano considerati particolarmente pericolosi.

Nessun farmaco o vaccino ancora disponibile

Tuttavia, per gli individui con carenze del sistema immunitario, il decorso dell'infezione può avere effetti gravi o addirittura essere fatali. Un'infezione è particolarmente pericolosa per i bambini che seguono un trapianto di cellule staminali. In questo caso il tasso di mortalità per i pazienti infetti può raggiungere l'80%.

"Sappiamo che le infezioni da adenovirus in pazienti sani possono anche causare una grave polmonite che termina con la morte dal 2006", afferma Schreiner. Tuttavia, non esistono ancora farmaci specificamente efficaci contro gli adenovirus e non esiste nemmeno un vaccino per la popolazione generale.

Complessi proteici con effetti antivirali

Schreiner e il suo team stanno studiando come il virus si riproduce nella cellula. Hanno osservato cambiamenti marcati in quelli che vengono chiamati nucleari PML, complessi costituiti da diverse proteine ​​all'interno della cellula, nei casi di infezione da adenovirus.

Queste strutture, altrimenti rotonde, si dissolvono e formano fibrille allungate. "Supponiamo che i corpi della PML abbiano un effetto antivirale", afferma Schreiner. "I virus distruggono le strutture rotonde dei complessi proteici e quindi utilizzano questa manipolazione cellulare per la propria riproduzione".

Le difese del corpo vengono rafforzate

Gli scienziati hanno notato nei malati di cancro che anche le strutture dei corpi della PML erano dissolte. Ma quando i pazienti sono stati trattati con triossido di arsenico (ATO) le strutture rotonde si sono riformate. "L'ATO è un noto principio attivo che è già stato approvato ed è attualmente in uso clinico per i pazienti affetti da leucemia", spiega Schreiner.

I ricercatori hanno testato l'efficacia di ATO in colture cellulari infettate da adenovirus. Anche qui i corpi della PML si sono nuovamente riformati in strutture rotonde e la concentrazione del virus è diminuita. "Quindi possiamo effettivamente ripristinare le fabbriche antivirali endogene che poi combattono il virus", afferma Schreiner.

Dopo i test di laboratorio, nella fase successiva il farmaco verrà utilizzato su pazienti con infezioni da adenovirus. I virologi sono in stretto contatto con i pediatri degli ospedali di Monaco. Poiché il farmaco è già stato approvato, può essere utilizzato immediatamente nel trattamento. "Questo composto contiene arsenico, ma non ci sono effetti collaterali citotossici nelle concentrazioni in cui viene utilizzato e per le quali è già stato approvato", afferma Schreiner.

La particolarità di questo farmaco è che colpisce le strutture stesse della cellula invece di attaccare direttamente il virus. "I virus spesso diventano resistenti ai farmaci che li attaccano direttamente", spiega Schreiner. "Ad esempio possono mutare in modo tale da non essere più riconosciuti dal farmaco. Ma in questo caso, poiché il virus non ha un'interazione diretta con il principio attivo, non può sviluppare alcun meccanismo di difesa".

* Il gruppo di ricerca ha richiesto un brevetto sull'uso del farmaco nell'inibizione degli adenovirus: "Inhibition of Human Adenovirus (HAdV) and other pathogenic DNA virus by ATO (Arsenic Trioxide) treatment", domanda di brevetto europeo n. 19 205 530,9

* Al fine di proteggere i bambini sottoposti a terapia con cellule staminali dalle infezioni da adenovirus, gli scienziati intendono sviluppare nuovi metodi per rilevare quantità anche molto piccole di virus nel paziente e nel donatore prima della terapia.

Di conseguenza è stato formato un gruppo di ricerca che ha chiesto finanziamenti alla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG). Oltre ai virologi del TUM e del Centro di ricerca tedesco per la salute ambientale Helmholtz Zentrum München, partecipano anche i Dipartimenti di Chimica e Ingegneria Civile, Geografica e Ambientale del TUM.

Samuel Hofmann, Julia Mai, Sawinee Masser, Peter Groitl, Alexander Herrmann, Thomas Sternsdorf, Ruth Brack-Werner e Sabrina Schreiner: Gli effetti dell'ATO (triossido di arsenico) sui corpi nucleari della leucemia promielocitica rivelano la capacità di intervento antivirale, Scienze avanzate, febbraio 2020

PD Dott.ssa Sabrina Schreiner
Università tecnica di Monaco di Baviera
Scuola di Medicina, Istituto di Virologia
Tel: +49 (0)89 3466 3187
[email protected]

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Nessuna contabilità per i superspreader

Un'altra sottigliezza non catturata da RT è che molte persone non infettano mai gli altri, ma alcuni "superdiffusori" trasmettono la malattia molte più volte della media, forse perché si mescolano in eventi affollati e al chiuso dove il virus si diffonde più facilmente: funzioni religiose, pratiche corali, discoteche e feste di compleanno , ad esempio. Solo il 10-20% delle persone infette sembra causare l'80% dei nuovi casi di COVID-19, afferma Leung. (Gli epidemiologi descrivono questo usando un parametro di "dispersione", K', che descrive la variazione nella trasmissione virale tra gli ospiti infetti). Ciò significa che i divieti su determinate attività al chiuso affollate potrebbero avere maggiori vantaggi rispetto alle restrizioni generali introdotte ogni volta che il RT il valore colpisce uno.

Quando i paesi valutano quando riaprire scuole e uffici, una domanda chiave non è solo RT, ma qual è il numero effettivo di persone infette che camminano. Danimarca e Regno Unito hanno simili RT valori per esempio, ma poiché il numero di persone infette che camminano per la Danimarca è dieci volte inferiore, è più sicuro che le loro scuole vengano riaperte.

"Quando i numeri di infezione sono bassi, forse non ti interessa molto quale sia il numero di riproduzione, o almeno non ti interessa se c'è qualche incertezza in esso", afferma Funk. Un test per il Regno Unito, afferma Woolhouse, sarà se il paese reagirà in modo eccessivo se i numeri dei casi sono bassi, ma i modellisti stimano che R è sopra uno.

Tutto ciò che degrada l'utilità di R nel decidere la politica, dicono Funk e altri. Per i paesi che si stanno riprendendo dalla prima ondata della pandemia, come il Regno Unito, i ricercatori affermano che è molto più importante osservare i gruppi di casi e creare sistemi completi per testare le persone, rintracciare i loro contatti e isolare quelli infetti, piuttosto che guardare l'ago che oscilla su un quadrante colorato.


Biologia e comportamento

Usa questa guida rapida per apprendere le basi della biologia e del comportamento del lupo.

Comunicazione

Riproduzione

Di solito solo la coppia dominante si riproduce, tuttavia in aree dove c'è un alto rapporto di prede per lupo, come nel Parco Nazionale di Yellowstone, ci possono essere più cucciolate per branco. Nella zona occidentale dei Grandi Laghi i lupi si riproducono da febbraio a marzo e, dopo un periodo di gestazione di 63 giorni, nascono da quattro a sei cuccioli tra la fine di aprile o l'inizio di maggio. Tuttavia, maggiore è la latitudine, più tardi l'allevamento. Ad esempio, i lupi del Canada settentrionale che vivono a una latitudine di 71 gradi si riproducono da fine marzo ad aprile.

Sviluppo del cucciolo

Sopravvivenza del cucciolo

La sopravvivenza dei cuccioli è direttamente correlata alla disponibilità di prede. La disponibilità di prede è generalmente maggiore nelle aree che vengono recentemente colonizzate dai lupi, dove i lupi sono stati recentemente reintrodotti o dove vengono raccolti i lupi adulti.

Sopravvivenza e longevità degli adulti

È stato documentato che la sopravvivenza complessiva dei lupi di un anno e adulti nell'area occidentale dei Grandi Laghi varia tra il 60% e l'80%. È noto che i lupi grigi vivono fino a 13 anni in natura e 16 anni in cattività. Tuttavia, le medie variano in base alla posizione geografica.

Scopri il sistema scheletrico del lupo con questo lupo virtuale tridimensionale, uno scheletro di lupo interattivo creato per le classi di zooarcheologia presso l'Università del Wyoming.

Pacchetto e dimensioni del territorio

Il numero di individui per branco può essere molto variabile, ma in media da quattro a otto durante l'inverno nell'area occidentale dei Grandi Laghi con record fino a 16. La dimensione del branco può arrivare fino a 30 o più in alcune parti del Canada e dell'Alaska. Un branco di lupi vagherà e difenderà un territorio compreso tra 25 e 100 miglia nell'area occidentale dei Grandi Laghi. I territori possono raggiungere centinaia di miglia quadrate dove la densità di prede è a bassa densità come nel Canada nordoccidentale.

Dispersione e capacità di colonizzare nuove aree

La dispersione è il modo principale in cui i lupi colonizzano nuove aree e mantengono la diversità genetica. È noto che i lupi si disperdono fino a 550 miglia, ma più comunemente si disperdono a 50 - 100 miglia dal loro branco natale. Generalmente i lupi si disperdono quando hanno 1 – 2 anni quando raggiungono la maturità sessuale, anche se alcuni adulti si disperdono. In qualsiasi momento il 5-20 percento della popolazione di lupi può disperdere individui. Di solito un lupo si disperde per trovare un individuo del sesso opposto, trovare un territorio e iniziare un nuovo branco. Alcuni dispersori si uniscono a pacchi già formati.

Requisiti dell'habitat

I lupi possono trovarsi ovunque ci sia un numero sufficiente di grandi ungulati come cervi, alci, alci, caribù, bisonti e bue muschiato. I lupi una volta erano considerati un animale selvaggio, tuttavia se la mortalità causata dall'uomo viene mantenuta al di sotto di determinati livelli, i lupi possono vivere nella maggior parte delle aree. Storicamente, un tempo occupavano tutti gli habitat che avevano prede sufficienti in Nord America dal Messico centrale alla banchisa polare.

Requisiti alimentari

I lupi possono sopravvivere con 2,5 libbre di cibo al giorno, ma richiedono da cinque a sette libbre al giorno per riprodursi con successo. Si stima che i lupi mangino in media 10 libbre di cibo al giorno. I lupi in realtà non mangiano tutti i giorni, tuttavia, poiché vivono una festa o uno stile di vita da carestia. Possono passare diversi giorni senza un pasto e si rimpinzano di oltre 20 libbre di carne quando viene fatta un'uccisione. I lupi si nutrono principalmente di prede più grandi di loro poiché forniscono cibo a molti individui. Tuttavia, i lupi predano mammiferi più piccoli come castori e lepri. Poiché i lupi come specie abitano un'area molto più ampia rispetto alle sue specie di prede, diverse popolazioni di lupi predano animali diversi. I lupi situati nella regione dei Grandi Laghi occidentali predano tipicamente i cervi dalla coda bianca, mentre i lupi nel Canada centrale predano principalmente i caribù.

Comportamento di caccia e alimentazione

Impatti su Prey

I tassi di uccisione del lupo variano in relazione alla severità dell'inverno. Gli animali da preda giovani, vecchi e malati sono spesso stressati dal punto di vista nutrizionale e hanno difficoltà a viaggiare nella neve profonda. I tassi di uccisione del lupo sono più alti durante gli inverni rigidi e la primavera successiva. A volte la predazione dei lupi può mantenere le popolazioni di prede a bassi livelli per lunghi periodi, ma le alterazioni dell'habitat come il taglio delle foreste o gli incendi, il miglioramento delle condizioni meteorologiche e le pratiche di gestione umana consentono alle popolazioni di prede di riprendersi rapidamente.

Un esempio della dinamica predatore-preda è che la riduzione dei branchi di ungulati causata dai lupi aumenta la qualità dell'habitat e aiuta a liberare il branco da individui geneticamente inadatti e malati. Ciò si traduce nel mantenimento a lungo termine di una mandria di ungulati più sana. Ad esempio, cervi e lupi si sono evoluti insieme e la predazione dei lupi ha svolto un ruolo cruciale nel rendere il cervo quello che è oggi.

Cicli di popolazione

La densità del lupo cambia spesso con la densità della loro preda primaria. Ad esempio, nella regione settentrionale dei Grandi Laghi, i rigidi inverni del 1995-96 e del 1996-97 hanno provocato lo stress di un numero considerevole di cervi e molti sono morti di fame o sono stati uccisi dai lupi. Ciò ha fornito ai lupi una scorta di cibo prontamente disponibile e ha aumentato la loro sopravvivenza.

Tuttavia, il numero di lupi di solito diminuisce un anno o due dopo il declino della preda primaria. Oltre ad altri fattori, gli inverni miti dal 1997 sono stati favorevoli alle popolazioni di cervi, aumentando la sopravvivenza invernale dei cervi e aumentando a loro volta il numero di cerbiatti che nascono.

Potenziale di cambiamento della popolazione

Con cibo abbondante e bassa mortalità causata dall'uomo, i lupi hanno un'elevata capacità di crescita della popolazione. Infatti, nelle giuste condizioni, le popolazioni di lupi possono raddoppiare in due o tre anni. Dal 1997 al 2000 la popolazione di lupi negli stati rocciosi settentrionali è raddoppiata da 200 a 400. Le popolazioni di lupi possono diminuire, tuttavia, se la mortalità causata dall'uomo è costantemente maggiore del 28-50% della popolazione di lupi autunnale.


I 15 migliori esperimenti sulla crescita nelle piante

I seguenti punti evidenziano i primi quindici esperimenti sulla crescita nelle piante. Alcuni degli esperimenti sono: 1. Studio dei Meristemi 2. Determinazione delle regioni di ingrandimento cellulare in foglie, steli e radici 3. Misurazione della crescita 4. Determinazione dell'indice dell'area fogliare (LAI) del rapporto dell'area fogliare (LAR) del tasso di assimilazione netto (NAR) o del tasso fogliare unitario (ULR) e del tasso di crescita relativo (RGR) e altri.

Esperimento n. 1

Studio dei Meristemi:

Sezioni microtomiche longitudinali medie vengono tagliate attraverso la punta dello stelo e la punta della radice di alcune specie erbacee adatte e vengono osservate al microscopio ad alta potenza.

Si distinguono la regione meristematica apicale, le foglie embrionali, i primordi delle gemme, i nodi e gli internodi nel caso dell'apice del fusto e nell'apice della radice si distinguono i limiti approssimativi delle regioni di divisione cellulare, ingrossamento cellulare e maturazione cellulare (Figura 32).

Le cellule meristematiche sono di solito di forma isodiametrica, di impianto compatto senza evidenti spazi intercellulari, hanno citoplasma denso con piccoli vacuoli e nuclei grandi e prominenti. I plastidi sono in fase pro-plastidi, parete cellulare sottile e omogenea. Si osserva un graduale cambiamento di forma e dimensione nei derivati ​​che alla fine formano cellule permanenti.

Le cellule responsabili della crescita possono quindi essere distinte in sezioni longitudinali medie delle regioni apicali delle radici e dei fusti.

Esperimento # 2

Determinazione delle regioni di ingrandimento cellulare in foglie, steli e Radici:

Viene selezionata una delle foglie più giovani di una pianta tuta e timido in rapido sviluppo. Ora con l'aiuto di una scala vengono tracciate con l'inchiostro di china due serie di linee ad angolo retto tra loro in modo che la foglia sia contrassegnata con quadrati di uguali dimensioni (la marcatura può essere eseguita anche con l'aiuto del disco segnaspazio).

In un'altra serie viene scelta una pianta adatta che si è sviluppata sufficientemente da avere almeno due o tre internodi. Le porzioni dello stelo dei tre internodi superiori sono contrassegnate con inchiostro di china con brevi linee orizzontali equidistanti.

In una terza serie si lasciano germinare alcuni semi di specie adatte in carta da filtro umida. Viene selezionata una delle piantine con una radice di circa 2 cm di lunghezza e l'intera radice viene contrassegnata con inchiostro di china con linee orizzontali equidistanti e la piantina viene lasciata crescere in una bottiglia (Figura 33).

Dopo circa tre giorni la foglia, il fusto e la radice vengono rimisurati considerando l'area dei quadrati nel caso della foglia e le distorsioni tra due linee orizzontali nel caso del fusto e della radice.

La misurazione mostra che il massimo aumento dell'area dei quadrati avviene lungo il bordo delle foglie, il che indica che i meristemi del piatto meristemi si trovano lungo questa regione. In caso di fusto maxi­mum la crescita si trova appena sopra i nodi.

Questa crescita è dovuta al meristema inter­calary lasciato dal meristema apicale che va avanti durante lo sviluppo. In caso di radice la massima crescita si trova appena al di sotto della regione apicale che è dovuta al meristema apicale.

Si osserva che la distanza tra la prima e la seconda linea vicino alla punta non si è separata molto dalla crescita, e questo include la zona di divisione cellulare per meristema apicale. Ma le distanze tra le linee dietro la zona del meristema aumentano la quantità massima e shymum a causa della crescita per allungamento e questo include la zona di allungamento cellulare.

Ancora più dietro questa zona la distanza tra le linee non è ancora marcata e questa zona include la zona di maturazione cellulare.

Esperimento # 3

Misurazione della crescita:

(а) Un metodo ordinario di misurazione della crescita:

La crescita in espansione lineare di qualsiasi organo di una pianta, cioè lunghezza o larghezza o area, può essere misurata con l'aiuto di una scala centimetrica.

La crescita in espansione dell'organo della pianta, cioè l'aumento in lunghezza, larghezza, area o volume, può essere misurata in diversi stadi di sviluppo e a vari intervalli.Si può anche calcolare il tasso di crescita, cioè l'incremento di crescita per unità di tempo.

L'allungamento della radice può essere misurato con qualsiasi scala o carta millimetrata. I calibri a scorrimento possono essere utilizzati per la misurazione dello spessore o del diametro di un organo. Le variazioni di volume possono essere stimate con il metodo del drenaggio e del posizionamento dell'acqua.

(b) Misura della crescita verticale mediante semplice auxanometro (indicatore di arco):

Il tasso di crescita può essere convenientemente misurato con un semplice strumento standard chiamato indicatore d'arco (Figura 34).

Lo strumento è costituito da una scala metallica di sestante (in gradi angolari) montata su un supporto verticale mediante bracci che si incontrano formando un angolo retto tra loro.

A tal fine sono fissati ad un asse munito di puleggia. L'asse contiene un puntatore che può spostarsi su e giù sulla scala del sestante quando la puleggia ruota. Un filo è avvolto sulla scanalatura della puleggia. Un'estremità di questo filo è legata all'apice di una pianta in crescita mentre dall'altra estremità pende un peso adatto.

Man mano che la pianta cresce in altezza, la puleggia ruota e si muove per il movimento verso il basso del peso. Con la rotazione dell'asse la lancetta si sposta sulla scala del sestante e questo movimento è proporzionale alla crescita in altezza della pianta. Registrando il movimento della lancetta per gradi angolari ad intervalli particolari si può misurare il tasso di crescita della pianta.

Nella misura lineare un grado angolare =

(c) Misurazione della crescita ver&sitica mediante auxanometro a tamburo:

Questo è uno strumento più complesso e dà un'idea più dettagliata dei tassi di crescita sia di giorno che di notte (Figura 35).

Consiste in un tamburo re­volving con una carta affumicata incollata su di esso. La regione apicale di una pianta in vaso in crescita è legata con un'estremità di un filo che passa su una puleggia che sostiene un peso all'altra estremità.

La puleggia è fissata ad un cavalletto verticale:

Un altro filo che passa su una carrucola più grande trattiene un peso ad una estremità mentre all'altra estremità una lancetta è fissata orizzontalmente in modo tale che solo l'estremità appuntita della lancetta tocchi appena la superficie della carta affumicata, e il suo corso di movimento può essere rintracciato su di esso.

Man mano che l'apice del germoglio cresce in altezza, il peso appeso tira la lancetta verso l'alto e mentre il tamburo ruota (una volta ogni ora), la lancetta traccia il suo percorso lungo la carta affumicata. Le distanze perpendicolari tra i tracciati sul tamburo indicano una crescita oraria proporzionale e timida.

Va notato che tali distanze sono più lunghe di 4 notti rispetto al giorno, indicando un aumento della crescita durante le ore di oscurità. Il risultato indica anche che esiste una periodicità di crescita nelle piante.

(d) Misurazione della crescita verticale al microscopio orizzontale:

L'aumento verticale in altezza dell'apice di un germoglio può essere misurato anche con l'ausilio di un microscopio ottico. Il tubo ottico di questo micro­scope rimane in posizione orizzontale, (Figura 36).

Il tubo ottico può essere spostato verso l'alto e verso il basso con Orizzontale con l'aiuto di una vite e il movimento verticale può essere misurato con l'aiuto di una scala lineare fissata al supporto.

A questo punto si fa un piccolo punto con l'inchiostro sull'apice del germoglio che viene messo a fuoco osservando attraverso l'oculare del microscopio. Man mano che l'apice del germoglio cresce in altezza anche il punto simbolico si alza e chiama di nuovo essere osservato al microscopio spostando il tubo ottico verso l'alto. La distanza tra la lettura iniziale e quella finale in un determinato intervallo di tempo fornisce il tasso di crescita di una pianta.

Esperimento # 4

Determinazione dell'indice dell'area fogliare (LAI) del rapporto dell'area fogliare (LAR) del tasso di assimilazione netto (NAR) o del tasso fogliare unitario (ULR) e del tasso di crescita relativo (RGR):

(i) Indice di superficie fogliare (LAI):

L'indice di area fogliare è l'indice morfologico della forma della pianta.

Può essere determinato nel modo seguente:

Indice di superficie fogliare (LAI) = N x La.

Dove N = numero di piante per metro quadrato dell'area del terreno e quindi l'area del terreno per pianta è 1/N. L'area fogliare divisa per questa area) dà il LAI che è un numero puro. La può essere determinata in condizioni di campo mediante il metodo di moltiplicazione costante come segue. Le aree effettive delle diverse foglie della pianta vengono determinate individualmente mediante il metodo della carta millimetrata e viene calcolata la media di esse. Lascia che sia un.

Anche in questo caso le aree di queste foglie sono determinate individualmente moltiplicando la loro lunghezza e larghezza e ne viene calcolata la media. Lascia che sia b. Ora a/b può essere preso come una costante (K). Quindi, per ottenere approssimativamente l'area di qualsiasi foglia di una pianta, la sua lunghezza viene prima moltiplicata per la sua larghezza e poi per la costante K.

(ii) Rapporto superficie fogliare (LAR):

Il rapporto dell'area fogliare fornisce un'indicazione dell'accumulo di sostanza secca da parte della foglia in relazione alla sua area.

Può essere determinato nel modo seguente:

LW = Peso totale a secco della foglia

(iii) Tasso netto di assimilazione (NAR) o Tasso unitario fogliare (ULR):

Si tratta di un indice fisiologico (tasso di incremento del peso secco dell'intera pianta per unità di superficie fogliare) strettamente connesso con l'attività fotosintetica delle foglie.

Mette in relazione l'aumento di peso secco, che nella maggior parte delle piante ha l'assimilazione del carbonio come suoi componenti più importanti, all'area di quegli organi più interessati all'assimilazione del carbonio, cioè le foglie.

Può essere dissuaso e intimidito nel modo seguente:

(iv) Tasso di crescita relativo (RGR):

Indica l'indice di crescita complessivo, ovvero la crescita che avviene giornalmente nella pianta e può essere determinato come segue:

Esperimento # 5

Dimostrazione della periodicità stagionale nella crescita delle piante perenni legnose:

Questo esperimento dovrebbe essere eseguito in quattro diverse stagioni dell'anno, vale a dire, stagione primaverile (da febbraio ad aprile), stagione estiva (da maggio a luglio), stagione delle piogge (da agosto a ottobre) e stagione invernale (da novembre a gennaio).

All'inizio della stagione primaverile vengono selezionati diversi rami su un giovane albero o arbusto e vengono etichettati i germogli su ciascuno.

Viene misurato il diametro di ciascun ramo alla base. Viene misurata anche la lunghezza di ogni gemma deve­loping. Questa misurazione viene continuata ad un intervallo di 10 giorni per quattro stagioni. Viene registrata la media della misurazione di ogni stagione.

I risultati sono tracciati prendendo in ascissa l'aumento medio della crescita per 10 giorni in ogni stagione e in ordinata i giorni (90) in ogni stagione.

L'esperimento mostra che esiste una variazione stagionale nel modello di crescita nelle piante. L'aumento massimo della crescita avviene durante la stagione vegetativa, cioè la primavera e questa diminuzione al minimo durante i mesi magri della stagione invernale.

Esperimento # 6

Dimostrazione della correlazione di crescita:

Vengono prese tre foglie di Bryophyllum di dimensioni uniformi. Ora le strisce trasversali strette vengono tagliate da una foglia attraverso la nervatura centrale, consentendo alla foglia di rimanere attaccata vicino ai margini. Anche in questo caso dalla seconda foglia vengono tagliate sottili strisce trasversali che consentono alla nervatura centrale di rimanere intatta. Anche la terza foglia viene tagliata trasversalmente in più segmenti attraverso i lobi e non attraverso le tacche (Figura 37).

Ogni foglia è posta su carta da filtro umida in un petridish coperto e tenuta al riparo dalla luce solare diretta. Una foglia di controllo è anche posta in un'altra petridish. Le carte da filtro vengono reidratate di tanto in tanto.

Dopo quattro settimane vengono registrati e confrontati il ​​numero, l'altezza e la posizione delle nuove piante che crescono dalle tacche sul margine delle foglie.

Le capacità di una parte della pianta di dirigere la crescita e lo sviluppo in un'altra sono chiamate effetti di correlazione. La punta della foglia è necessaria per la percezione dello stimolo ma non per la risposta che avviene più in basso rispetto alla punta.

Nel presente esperimento la punta è completamente separata dalle altre parti in terza foglia. Nella seconda foglia le tacche sono separate dove la venatura centrale è il collegamento tra le diverse parti della foglia. Mentre in caso di prima foglia le tacche sono direttamente collegate con la punta.

Si osserva che il numero massimo di piante normali (inferiore al controllo) compare in caso di prima foglia, poi in seconda e minimo in terza.

Esperimento # 7

Per mostrare il rapporto Root/Shoot in varie condizioni sperimentali:

Vengono presi quattro vasi contenenti sabbia lavata. In ogni vaso vengono trapiantate dieci piantine (Vigna o Phaseolus) di taglia ed età uniformi. Una pentola viene posta in piena luce, la seconda in ombra, la terza viene trattata con 10 ml di nitrato di calcio (concentrazione 0,820 mg/litro Ca(NO3)2) e la quarta viene trattata con 1 ml di questa soluzione di nitrato di calcio.

La crescita delle piante in ogni vaso viene osservata per un periodo di 10-15 giorni. Al termine dell'esperimento si separano le porzioni di germoglio e di radice e si prelevano pesi freschi dopo aver tagliato i germogli e le radici in piccoli pezzi.

I germogli e le radici vengono poi essiccati a 100°C in stufa per 72 ore e questi vengono ripesati per determinare il peso secco di ciascuno. Il rapporto tra radice e germoglio per ogni trattamento viene calcolato e sicolato sulla base del peso fresco e secco e i risultati vengono tabulati.

Il rapporto radice per germoglio è più alto nelle piante coltivate alla luce rispetto alle piante coltivate all'ombra. Anche in questo caso il rapporto radice per germoglio è più alto nelle piante coltivate con un basso livello di azoto rispetto a quelle coltivate con un alto livello di azoto.

Infatti l'effetto di un dato trattamento è suscettibile di favorire la crescita delle radici rispetto a quella dei germogli o viceversa, è deciso dalla concentrazione di vari altri fattori essenziali quali cibo biologico, luce, ormoni, minerali, ossigeno, contenuto di acqua, ecc., che spesso limitano maggiormente il processo di crescita.

Esperimento # 8

Dimostrazione del Grande Periodo di Crescita:

Questo esperimento può essere eseguito prendendo il tasso di crescita della punta della radice o di qualsiasi pianta adatta, o organismo unicellulare.

Un discreto numero di piante coltivate in condizioni favorevoli in atmosfera aperta può essere utilizzato per raccogliere dati di crescita. L'aumento di altezza della pianta viene registrato ad un intervallo di sette giorni dalla germinazione fino alla cessazione dell'aumento di altezza.

I risultati registrati vengono tracciati graficamente prendendo in ascissa il tempo (settimane) e in ordinata l'aumento di lunghezza o altezza.

In caso di crescita della radice si osserva che l'apice della radice cresce prima lentamente, poi rapidamente e infine lentamente fino a quando non cessa l'allungamento. Tali cambiamenti costituiscono il grande periodo di crescita e una curva simile a quella ob­tained per una singola radice può essere ottenuta per un'intera pianta.

In caso di crescita dei germogli il tasso di crescita dà un aumento e una diminuzione simili mentre l'altezza totale della pianta ovviamente non diminuisce. La curva (Figura 38) avrà la forma “S” (curva sigmoidea). La crescita dell'intera pianta o dell'organo vegetale passa caratteristicamente attraverso gli stadi rappresentati da questa curva il tempo durante il quale ciò avviene è chiamato il grande periodo di crescita.

Esperimento # 9

Dimostrazione dell'effetto dell'approvvigionamento idrico sulla crescita delle piante:

Vengono prese quattro piante in vaso adatte e lasciate asciugare in modo che le piante inizino ad appassire. Un vaso viene annaffiato all'ottimale, il secondo al massimo, il terzo al minimo e il quarto viene mantenuto come controllo (non annaffiato). Il tasso di crescita viene misurato con l'ausilio dell'auxanometro.

I tassi di crescita di ciascuna pianta in vaso sono presi separatamente e rappresentati graficamente.

La crescita massima si osserva in una pianta annaffiata in modo ottimale, seguita da annaffiatura massima, annaffiatura minima e la pianta del quarto vaso, che non è stata affatto annaffiata, appassisce. L'acqua è essenziale per la normale crescita di tutte le piante.

Tutti i tessuti viventi contengono dell'acqua e i tessuti più attivi come foglie, radici in crescita e steli raramente contengono meno del 50% di acqua. Le inibizioni della crescita sono indotte dall'avvizzimento dovuto alla chiusura degli stomi e all'inibizione della fotosintesi.

L'irrigazione abbondante dei vasi interferisce con l'aerazione delle radici a causa del ristagno d'acqua. Quindi il tasso di crescita è inibito.

N.B. Questo esperimento può essere eseguito anche con piante di pomodoro da frutto o altre piante a frutto carnoso, se disponibili in vaso. Si può osservare l'effetto dell'acqua sulla velocità di crescita dei frutti (misurata in termini di diametro dei frutti).

Esperimento # 10

Dimostrazione dell'effetto della luce sulla crescita delle piante:

Vengono selezionate due piante in vaso ben irrigate. Un vaso è tenuto sotto il sole splendente (o sotto la luce artificiale: una lampadina da 200 W dotata di un riflettore a una distanza di 3 o 4 piedi dalla pianta). L'altro è tenuto in ombra. I tassi di crescita delle piante vengono misurati con l'ausilio di un auxanometro.

I tassi di crescita sono tracciati graficamente.

I tassi di crescita saranno più elevati nella pianta tenuta alla luce rispetto alla pianta tenuta in luogo ombreggiato. Il tasso di crescita è più alto sotto l'intensità ottimale dell'altezza, mentre l'effetto di un'elevata intensità della luce è in generale ritardante sul processo di crescita. L'effetto della luce è principalmente attraverso la fotosintesi e la traspirazione. L'effetto è anche correlato all'effetto della temperatura e dell'acqua.

N.B. Le piantine scure a volte mostrano un tasso di crescita (in altezza) più elevato rispetto a quelle cresciute in luce. Tuttavia, l'aumento di peso a secco è maggiore nel caso di quest'ultimo.

Esperimento # 11

Dimostrazione dell'effetto della temperatura sulla crescita delle piante:

Questo esperimento può essere eseguito registrando i tassi di crescita di radici o germogli mantenuti a temperature diverse.

Si prelevano due piante ben annaffiate opportunamente coltivate. Uno viene mantenuto ad una temperatura di 20°C e l'altro a 30°C in condizioni ben illuminate. Il tasso di crescita A viene misurato ad un intervallo di 7 giorni in 4-5 settimane in termini di peso secco e peso fresco delle piante.

Vengono tracciati graficamente i tassi di crescita della pianta sotto due diverse temperature e shyrature.

Il tasso di crescita aumenta con l'aumento della temperatura all'interno di un determinato intervallo (da 25 a 35°C.). Sia le alte che le basse temperature inibiscono la crescita. L'effetto della temperatura sulla crescita è generalmente un'attività enzimatica controllata. Ciascuno dei processi fisiologici è direttamente o indirettamente influenzato da diversi gradi di temperatura.

Esperimento # 12

Dimostrazione dell'effetto dell'ossigeno sulla crescita delle piante:

Vengono presi due flaconi da 100 ml con tappo di gomma. Ad una bottiglia si aggiungono 2 g di acido pirogallico e 10 g di KOH in 60 ml di acqua. La bottiglia è agitata bene.

L'ossigeno all'interno della bottiglia sarà assorbito da esso. La soluzione alcalina di pirogallato viene espulsa e tappata con cura. Le radichette di due o tre piantine in germinazione sono marcate con inchiostro di china e conservate in due petridish contenenti acqua.

La bottiglia priva di ossigeno viene tenuta capovolta coprendo le piantine di un petridish. Le piantine dell'altro petridish sono similmente coperte con l'altra bottiglia. Il tasso di crescita viene misurato in ciascun caso.

Le variazioni dei tassi di crescita vengono di volta in volta tracciate graficamente e confrontate.

Il tasso di crescita della radichetta sarà più alto nelle piantine coperte con una bottiglia contenente aria normale rispetto alla bottiglia contenente aria priva di ossigeno. L'ossigeno in forma molecolare svolge un ruolo importante nei fenomeni di crescita principalmente attraverso l'influenza sulla respirazione.

Di solito un esaurimento di ossigeno è associato ad un aumento di anidride carbonica e questo può ulteriormente deprimere la crescita delle radici, nonché l'assorbimento di sale e acqua. Nella crescita delle piante la porosità del suolo è di grande importanza nell'influenzare l'aerazione e, quindi, l'apporto di ossigeno alle radici.

Esperimento # 13

Dimostrazione dell'effetto dell'approvvigionamento alimentare sulla crescita:

Alcuni semi di riso e fagioli vengono coltivati ​​separatamente. Le piantine vengono prelevate quando le radici sono lunghe da 2 a 3 cm. Le punte delle radici sono contrassegnate con inchiostro di china come nell'esperimento precedente. Metà del tessuto endospermico di alcune piantine di riso e metà del tessuto cotiledonario delle piantine di fagioli vengono rimossi con l'aiuto di un coltello affilato.

Le piantine rimanenti con endosperma e cotiledoni intatti vengono mantenute come controllo. Le piantine mutilate e di controllo sono tenute insieme in petridishes in condizioni favorevoli.

I tassi di crescita delle radici delle piantine mutilate e di controllo sono misurati in centimetri per un periodo di quattro giorni e rappresentati graficamente.

L'endosperma nel caso del riso e i cotiledoni nel caso dei fagioli sono il serbatoio di materiali alimentari che nutrono i semi in crescita e gli stinchi fino a un certo stadio di sviluppo dopo il quale possono sintetizzare autonomamente il loro cibo mediante fotosintesi con foglie in via di sviluppo.

Se l'approvvigionamento alimentare viene parzialmente ridotto rimuovendo una porzione di endosperma o cotiledone prima che la pianta diventi indipendente, la crescita è ostacolata a causa della scarsità di approvvigionamento alimentare.

N.B. Questo esperimento può essere eseguito anche coltivando metà delle piantine che crescono in modo indipendente al buio e metà alla luce. Il tasso di crescita in termini di peso fresco e secco può essere misurato e confrontato.

Esperimento # 14

Dimostrazione dell'influenza della fruttificazione sulla crescita vegetativa della pianta:

Alcune piante da frutto adatte, ad esempio pomodoro, cotone, ecc., vengono coltivate in appezzamenti in ambiente naturale. I dati di crescita della pianta, ad esempio l'altezza e la lunghezza dei rami, vengono rilevati quando compaiono i boccioli dei fiori.

Fiori e giovani frutti vengono regolarmente rimossi dalla metà delle piante non appena compaiono. Quando i frutti hanno raggiunto un certo grado di maturità nell'altra metà delle piante, vengono registrate l'altezza finale e la lunghezza dei rami di tutte le piante.

Le differenze di crescita vegetativa tra le piante su cui avviene la fruttificazione e quelle su cui la fruttificazione è impedita vengono tracciate e confrontate graficamente e timidamente (istogramma).

La crescita vegetativa della pianta quasi cessa quando su di essa compaiono fiori e frutti. Fiori e frutti sono attivi centri di mobilitazione che prelevano i metaboliti da altre parti della pianta determinando la riduzione della crescita vegetativa. L'asportazione di fiori e frutti dalle piante rimuove i centri di mobilitazione mantenendo la pianta in condizioni vegetative.

Esperimento # 15

Dimostrazione dell'effetto del periodo di riposo sulla crescita:

Per questo esperimento vengono prelevati un lotto di tuberi di patata appena raccolti e un lotto di tuberi di patata di un anno. I tuberi vengono tagliati a pezzi mantenendo intatti gli occhi. Questi sono poi lasciati crescere in vaso.

Si osserva che i tuberi di patata appena raccolti non riescono a germogliare mentre i tuberi di un anno germogliano normalmente.

Il periodo di riposo è attribuito a qualche condizione all'interno delle piante o delle sue strutture. I semi o le gemme perfettamente vitali che hanno periodi di riposo sono caratterizzati dal fallimento della germinazione o della germinazione anche se posti in condizioni ambientali che sono normalmente favorevoli per una rapida germinazione e una crescita vigorosa delle piantine.

Non appena il periodo di riposo è terminato, tali semi o gemme germogliano o germogliano prontamente. Le possibili ragioni del periodo di riposo sono l'ambiente sfavorevole, il livello del promotore dell'inibitore, la carenza di azoto, il fotoperiodo, la concentrazione di auxina ed etilene, ecc.