Fysiologisk tilpasning hvad den består af og eksempler

1896
Charles McCarthy
Fysiologisk tilpasning hvad den består af og eksempler

EN fysiologisk tilpasning det er et træk eller et kendetegn på niveauet for en organisms fysiologi - kalder det en celle, et væv eller et organ - der øger dets biologiske effektivitet eller fitness.

I fysiologi er der tre udtryk, der ikke bør forveksles: tilpasning, indstilling og akklimatisering. Charles Darwins naturlige udvælgelse er den eneste kendte mekanisme, der fører til tilpasninger. Denne proces er generelt langsom og gradvis.

Kilde: Pixabay.com

Det er almindeligt, at tilpasning forveksles med indstilling eller akklimatisering. Det første udtryk er relateret til variationer på et fysiologisk niveau, skønt det også kan forekomme i anatomi eller biokemi som et resultat af kroppens eksponering for en ny miljøtilstand, såsom ekstrem kulde eller varme..

Akklimatisering involverer de samme ændringer, der er beskrevet i udtrykket miljø, kun at miljøvariationerne induceres af en forsker i laboratoriet eller i marken. Både akklimatisering og indstilling er reversible fænomener.

Artikelindeks

  • 1 Hvad gør?
  • 2 Hvordan kan vi konkludere, at et træk er en fysiologisk tilpasning?
  • 3 eksempler
    • 3.1 Fordøjelsessystemer i flyvende hvirveldyr
    • 3.2 Tilpasning af planter til tørre miljøer
    • 3.3 Frostvæske proteiner i teleost fisk
  • 4 Referencer

Hvad består det af?

Fysiologiske tilpasninger er egenskaber ved celler, organer og væv, der øger effektiviteten hos de personer, der besidder det, i forhold til dem, der ikke bærer det..

Når vi taler om "effektivitet", mener vi det udtryk, der er meget brugt i evolutionær biologi (også kaldet darwinistisk effektivitet eller fitness) relateret til organismernes evne til at overleve og reproducere. Denne parameter kan opdeles i to komponenter: sandsynligheden for at overleve og det gennemsnitlige antal afkom..

Når vi har visse fysiologiske egenskaber, der øger fitness af individer kan vi intuitere, at det er et adaptivt træk.

Vi skal være forsigtige, når vi identificerer tilpasninger, da alle de egenskaber, vi ser hos et dyr, ikke er adaptive. For eksempel ved vi alle, at vores blod er levende rødt..

Denne egenskab har ingen adaptiv værdi og er kun en kemisk konsekvens. Blod er rødt, fordi det har et molekyle kaldet hæmoglobin, der er ansvarlig for transporten af ​​ilt.

Hvordan kan vi konkludere, at et træk er en fysiologisk tilpasning?

Når vi observerer en bestemt egenskab ved en organisme, kan vi komme med flere hypoteser om dens adaptive betydning.

For eksempel er der ingen tvivl om, at dyrs øjne er strukturer, der tillader fangst af lys. Hvis vi anvender rækkefølgen af ​​ideer, der er beskrevet ovenfor, kan vi konkludere, at individer med strukturer, der opfatter lys, har en vis fordel i forhold til deres jævnaldrende, såsom let at flygte fra rovdyr eller lettere finde mad..

Ifølge den berømte evolutionære biolog og paleontolog Stephen Jay Gould "bør der dog ikke accepteres nogen forklaring på den karakteres adaptive værdi, bare fordi den er plausibel og charmerende".

Faktisk er demonstrationen, at karakterer er tilpasninger, en af ​​de mest fremtrædende opgaver for evolutionære biologer siden Charles Darwins tid..

Eksempler

Fordøjelsessystemer i flyvende hvirveldyr

Flyvende hvirveldyr, fugle og flagermus står over for en grundlæggende udfordring: overvinde tyngdekraften for at kunne mobilisere.

Således har disse organismer unikke egenskaber, som vi ikke finder i en anden gruppe hvirveldyr, hvis måde at bevæge sig på er rent jordbaseret, f.eks. En mus..

Ændringer af disse ejendommelige hvirveldyr spænder fra lette knogler med indre huller til en betydelig reduktion i hjernestørrelse..

Ifølge litteraturen er et af de vigtigste selektive pres, der har formet denne dyregruppe, behovet for at nedsætte dens masse for at øge flyeffektiviteten..

Det antages, at fordøjelsessystemet er formet af disse kræfter, hvilket begunstiger individer med kortere tarme, hvilket ville medføre mindre masse under flyvning..

Men når tarmene reduceres, kommer der en yderligere komplikation: assimilering af næringsstoffer. Da der er en mindre absorptionsoverflade, kan vi intuitere, at indtagelsen af ​​næringsstoffer påvirkes. Nyere forskning har vist, at dette ikke sker.

Ifølge Caviedes-Vidal (2008) er der en paracellulær absorptionsvej, der kompenserer for faldet i tarmvæv. For at nå disse konklusioner undersøgte forfatterne absorptionsveje i tarmene på frugtflaggen. Artibeus lituratus.

Plantetilpasning til tørre miljøer

Når planter udsættes for ugunstige miljøforhold, kan de ikke flytte til andre steder med bedre omstændigheder, som en fugl, der vandrer til varme områder, kunne gøre for at undslippe vinterens termiske stress..

Af denne grund har forskellige plantearter tilpasninger, herunder fysiologiske, der gør det muligt for dem at stå over for ugunstige forhold, såsom tørke i ørkener..

Der er træer med særlig omfattende rodsystemer (rødder), der giver dem mulighed for at tage vand i dybe reservoirer.

De præsenterer også alternative metaboliske veje, der hjælper med at reducere vandtab. Blandt disse veje har vi C4-planter, der reducerer fænomenet fotorespiration takket være den rumlige adskillelse af Calvin-cyklussen og fiksering af kuldioxid..

Fotorespiration er en alternativ vej, der ikke giver nogen gevinst og opstår, når enzymet RuBisCO (ribulose-1,5-bisphosphatcarboxylase / oxygenase) bruger ilt og ikke kuldioxid.

CAM-planter (crassulaceae syremetabolisme) bremser fotorespirationsprocessen og tillader planten at reducere vandtab takket være en midlertidig adskillelse.

Frostvæske proteiner i teleost fisk

Flere arter af marine teleostfisk (der tilhører Teleostei infraclass) har opnået en række storslåede tilpasninger for at kunne udvikle sig i miljøer med lave temperaturer..

Disse fysiologiske tilpasninger inkluderer produktionen af ​​frostvæske proteiner og glykoproteiner. Disse molekyler produceres i fiskens lever og eksporteres til blodbanen for at udføre deres funktion..

Ifølge den biokemiske sammensætning af proteiner skelnes der mellem fire grupper. Desuden har ikke alle arter den samme mekanisme: nogle syntetiserer proteiner, før de udsættes for lave temperaturer, andre gør det som reaktion på termiske stimuli, mens en anden gruppe syntetiserer dem hele året rundt..

Takket være de kolligative virkninger af opløsningerne, ved at tilføje flere opløste stoffer til plasmaet, falder temperaturen, ved hvilken den fryser markant. I modsætning hertil vil væv fra en fisk, der ikke har denne type beskyttelse, begynde at fryse, når temperaturen når 0 ° C.

Referencer

  1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W. H., Chediack, J. G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A. P., & Otani, L. (2008). Paracellulær absorption: en flagermus bryder pattedyrets paradigme. PLoS One, 3(1), e1425.
  2. Davies, P. L., Hew, C. L. og Fletcher, G. L. (1988). Fisk frostvæske proteiner: fysiologi og evolutionær biologi. Canadian Journal of Zoology, 66(12), 2611-2617.
  3. Freeman, S. og Herron, J. C. (2002). Evolutionær analyse. Prentice hall.
  4. Price, E. R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., & Karasov, W. H. (2015). Fordøjelses tilpasninger af luftens livsstil. Fysiologi, 30(1), 69-78.
  5. Villagra, P. E., Giordano, C., Alvarez, J. A., Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C.,… & Greco, S. (2011). At være en plante i ørkenen: vandforbrugsstrategier og modstandsdygtighed mod vandstress i Central Mountain i Argentina. Sydlig økologi, enogtyve(1), 29-42.

Endnu ingen kommentarer