Adaptacja fizjologiczna w tym, co składa się z przykładów

Jeden adaptacja fizjologiczna jest to cecha lub cecha na poziomie fizjologii organizmu - nazwij ją komórką, tkanką lub narządem - która zwiększa jego biologiczną skuteczność lub fitness.

W fizjologii istnieją trzy terminy, których nie należy mylić: adaptacja, ustawienie i aklimatyzacja. Naturalny dobór Karola Darwina jest jedynym znanym mechanizmem, który powoduje adaptacje. Ten proces jest zwykle powolny i stopniowy.

Często zdarza się, że adaptacja jest mylona z otoczeniem lub aklimatyzacją. Pierwszy termin wiąże się ze zmianami na poziomie fizjologicznym, chociaż może również wystąpić w anatomii lub biochemii, w wyniku narażenia organizmu na nowe warunki środowiskowe, takie jak zimno lub ekstremalne upały.

Aklimatyzacja obejmuje te same zmiany opisane w terminach środowisko, tylko że zmiany środowiskowe są wywoływane przez badacza w laboratorium lub w terenie. Zarówno aklimatyzacja, jak i atmosfera są zjawiskami odwracalnymi.

Indeks

• 1 Z czego się składa??
• 2 Jak możemy stwierdzić, że cechą jest adaptacja fizjologiczna?
• 3 Przykłady
  • 3.1 Układ trawienny u latających kręgowców
  • 3.2 Adaptacje roślin w suchym środowisku
  • 3.3 Białka przeciw zamarzaniu w rybach teleost
• 4 odniesienia

Z czego to się składa??

Dostosowania fizjologiczne są charakterystyczne dla komórek, narządów i tkanek, które zwiększają skuteczność osób, które go posiadają, w odniesieniu do tych, którzy go nie noszą.

Kiedy mówimy o „skuteczności”, odnosimy się do terminu szeroko stosowanego w biologii ewolucyjnej (zwanego również skutecznością darwinowską lub fitness) związane ze zdolnością organizmów do przeżycia i rozmnażania się. Ten parametr można podzielić na dwa składniki: prawdopodobieństwo przeżycia i średnią liczbę potomków.

To znaczy, gdy mamy pewne cechy fizjologiczne, które zwiększają fitness pojedynczych osób możemy wyczuć, że jest to funkcja adaptacyjna.

Musimy być ostrożni przy identyfikacji adaptacji, ponieważ wszystkie cechy, które widzimy u zwierząt, nie są adaptacyjne. Na przykład wszyscy wiemy, że nasza krew ma żywy czerwony kolor.

Ta cecha nie ma wartości adaptacyjnej i jest tylko konsekwencją chemiczną. Krew jest czerwona, ponieważ ma cząsteczkę zwaną hemoglobiną, odpowiedzialną za transport tlenu.

Jak możemy stwierdzić, że cechą jest adaptacja fizjologiczna?

Kiedy obserwujemy specyficzną cechę organizmu, możemy postawić kilka hipotez dotyczących jego adaptacyjnego znaczenia.

Na przykład nie ma wątpliwości, że oczy zwierząt są strukturami, które pozwalają na przechwytywanie światła. Jeśli zastosujemy kolejność przedstawionych powyżej pomysłów, możemy wyciągnąć wniosek, że osoby ze strukturami, które postrzegają światło, mają pewną przewagę nad swoimi rówieśnikami, takimi jak łatwość ucieczki przed drapieżnikami lub łatwiejsze znajdowanie żywności..

Jednak według słynnego biologa ewolucyjnego i paleontologa Stephena Jaya Goulda „żadne wyjaśnienie wartości adaptacyjnej postaci nie powinno być akceptowane tylko dlatego, że jest wiarygodne i urocze”.

W rzeczywistości demonstracja, że ​​postacie są adaptacjami, jest jednym z najwybitniejszych zadań biologów ewolucyjnych od czasów Karola Darwina.

Przykłady

Układy trawienne u latających kręgowców

Latające kręgowce, ptaki i nietoperze stoją w obliczu fundamentalnego wyzwania: pokonania siły grawitacji, aby móc się zmobilizować.

Zatem organizmy te mają unikalne cechy, których nie znajdziemy w innej grupie kręgowców, których sposób poruszania się jest wyraźnie ziemski, jak na przykład mysz..

Modyfikacje tych osobliwych kręgowców wahają się od lekkich kości z otworami wewnętrznymi do znacznego zmniejszenia rozmiaru mózgu.

Według literatury jedną z najważniejszych presji selekcyjnych w tej grupie zwierząt jest konieczność zmniejszenia jej masy w celu zwiększenia wydajności lotu.

Przypuszcza się, że układ trawienny został ukształtowany przez te siły, faworyzując jednostki o krótszych jelitach, co oznaczałoby mniejszą masę podczas lotu.

Zmniejszenie ilości jelit powoduje jednak dodatkowe komplikacje: przyswajanie składników odżywczych. Ponieważ absorpcja powierzchni jest mniejsza, możemy wyczuć, że wpływa to na spożycie składników odżywczych. Ostatnie badania wykazały, że tak się nie dzieje.

Według Caviedesa-Vidala (2008) istnieje parakomórkowa ścieżka wchłaniania, która kompensuje spadek tkanki jelitowej. Aby dojść do tych wniosków, autorzy zbadali drogi absorpcji w jelitach nietoperza owocożernego Artibeus lituratus.

Adaptacje roślin w suchych środowiskach

Gdy rośliny są narażone na niekorzystne warunki środowiskowe, nie mogą przenieść się do innych miejsc o lepszych warunkach, podobnie jak ptak migrujący do ciepłych obszarów, aby uciec przed stresem cieplnym zimy.

Dlatego też różne gatunki roślin mają adaptacje, w tym fizjologiczne, co pozwala im stawić czoła niekorzystnym warunkom, takim jak susza na pustyniach.

Są drzewa o szczególnie rozległych systemach korzeniowych, które pozwalają im pić wodę w głębokich zbiornikach.

Przedstawiają także alternatywne szlaki metaboliczne, które pomagają zmniejszyć utratę wody. Wśród tych dróg mamy instalacje C4, które zmniejszają zjawisko fotooddychania, dzięki przestrzennemu oddzieleniu cyklu Calvina i utrwalaniu dwutlenku węgla.

Fotooddychanie jest alternatywną ścieżką, która nie zapewnia żadnego zysku i występuje, gdy enzym RuBisCO (karboksylaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa / oksygenaza) wykorzystuje tlen, a nie dwutlenek węgla.

Rośliny CAM (metabolizm kwaśny crasuláceas) zmniejszają proces fotooddychania i pozwalają roślinie zmniejszyć utratę wody dzięki tymczasowej separacji.

Białka przeciw zamarzaniu w rybach teleost

Kilka gatunków teleost ryb (należących do infraklase Teleostei) morskich osiągnęło serię wspaniałych adaptacji, aby móc rozwijać się w środowiskach o niskich temperaturach.

Te fizjologiczne adaptacje obejmują wytwarzanie białek i glikoprotein przeciw zamarzaniu. Te cząsteczki są wytwarzane w wątrobie ryb i są eksportowane do krwioobiegu, aby spełnić swoją funkcję.

Zgodnie z biochemicznym składem białek wyróżnia się cztery grupy. Ponadto nie wszystkie gatunki mają ten sam mechanizm: niektóre syntetyzują białka przed wystawieniem na niskie temperatury, inne robią to w odpowiedzi na stymulację termiczną, podczas gdy inna grupa syntetyzuje je przez cały rok.

Dzięki efektom koligatywnym roztworów, przy dodawaniu większej ilości substancji rozpuszczonych do plazmy, temperatura, w której zamarzają, znacznie spada. Natomiast tkanki ryb, które nie mają tego rodzaju ochrony, zaczną zamarzać po osiągnięciu temperatury 0 ° C.

Referencje

1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W.H., Chediack, J.G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A.P., & Otani, L. (2008). Wchłanianie międzykomórkowe: nietoperz łamie paradygmat ssaków. PLoS One, 3(1), e1425.
2. Davies, P.L., Hew, C.L. i Fletcher, G.L. (1988). Białka przeciw zamarzaniu ryb: fizjologia i biologia ewolucyjna. Canadian Journal of Zoology, 66(12), 2611-2617.
3. Freeman, S. i Herron, J. C. (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
4. Price, E. R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., i Karasov, W. H. (2015). Trawienne adaptacje lotniczych stylów życia. Fizjologia, 30(1), 69-78.
5. Villagra, P.E., Giordano, C., Alvarez, J.A., Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C., ... i Greco, S. (2011). Bycie rośliną na pustyni: strategie wykorzystania wody i odporność na stres wodny w Central Monte w Argentynie. Południowa ekologia, 21(1), 29-42.