Fysiologisk tilpasning i hva den består av og eksempler



en fysiologisk tilpasning det er en egenskap eller karakteristisk på nivået av fysiologien til en organisme - kaller det celle, vev eller organ - som øker biologisk effektivitet eller fitness.

I fysiologi er det tre begreper som ikke bør forveksles: tilpasning, innstilling og akklimatisering. Det naturlige utvalget av Charles Darwin er den eneste kjente mekanismen som gir opphav til tilpasninger. Denne prosessen er vanligvis sakte og gradvis.

Det er vanlig at tilpasning blir forvirret med innstilling eller akklimatisering. Første term er relatert til variasjoner på fysiologisk nivå, selv om det også kan forekomme i anatomi eller biokjemi, som følge av organismenes eksponering for en ny miljøtilstand, for eksempel kald eller ekstrem varme.

Akklimasjon innebærer de samme endringene som er beskrevet i begrepet miljø, bare at miljøvariasjoner induseres av en forsker i laboratoriet eller i feltet. Både akklimatisering og atmosfære er reversible fenomener.

index

  • 1 Hva består det av??
  • 2 Hvordan kan vi konkludere med at et trekk er en fysiologisk tilpasning?
  • 3 eksempler
    • 3.1 Fordøyelsessystemer i flyttevertebrater
    • 3.2 Tilpasninger av planter i tørre miljøer
    • 3.3 Frostvæske proteiner i teleostfisk
  • 4 referanser

Hva består det av??

Fysiologiske tilpasninger er karakteristiske for celler, organer og vev som øker effektiviteten til de som har det, med respekt for de som ikke bærer det.

Når vi snakker om "effekt" refererer vi til begrepet som er mye brukt i evolusjonær biologi (også kalt darwinistisk effekt eller fitness) relatert til organismers evne til å overleve og reprodusere. Denne parameteren kan deles opp i to komponenter: Sannsynligheten for overlevelse og gjennomsnittlig antall etterkommere.

Det vil si når vi har visse fysiologiske egenskaper som øker fitness av enkeltpersoner kan vi intuitere at det er en adaptiv funksjon.

Vi må være forsiktige når vi identifiserer tilpasningene, siden alle egenskapene vi ser i et dyr ikke er adaptive. For eksempel vet vi alle at blodet vårt har en levende rød farge.

Denne egenskapen har ingen adaptiv verdi og er bare en kjemisk konsekvens. Blodet er rødt fordi det har et molekyl som kalles hemoglobin, som er ansvarlig for oksygentransport.

Hvordan kan vi konkludere med at et trekk er en fysiologisk tilpasning?

Når vi observerer en bestemt egenskap av en organisme, kan vi hente flere hypoteser om dens adaptive betydning.

For eksempel er det ingen tvil om at øynene til dyr er strukturer som tillater fangst av lys. Hvis vi bruker ideen ovenfor, kan vi konkludere med at personer med strukturer som oppfatter lys har en fordel over sine jevnaldrende, som for eksempel lett å rømme fra rovdyr eller finne mat lettere..

Imidlertid, ifølge den berømte evolusjonære biologen og paleontologen Stephen Jay Gould, "ingen forklaring om den adaptive verdien av et tegn bør aksepteres bare fordi det er plausibelt og sjarmerende".

Faktisk er demonstrasjonen om at figurene er tilpasninger en av de evolusjonære biologernes mest fremragende oppgaver, siden tiden til Charles Darwin.

eksempler

Fordøyelsessystemer i flyttevertebrater

Flygende vertebrater, fugler og flaggermus, står overfor en fundamental utfordring: overvinne tyngdekraften for å kunne mobilisere.

Dermed har disse organismene unike egenskaper som vi ikke finner i en annen gruppe vertebrater, hvis bevegelsesretning er tydelig jordbasert, for eksempel en mus, for eksempel.

Modifikasjoner av disse spesielle vertebrater spenner fra lyse bein med indre hull til en betydelig reduksjon i hjernens størrelse.

Ifølge litteraturen er et av de viktigste selektive trykket som har støpt denne dyregruppen, behovet for å redusere sin masse for å øke effektiviteten av flyet.

Det antas at fordøyelsessystemet har blitt formet av disse kreftene, favorisere individer med kortere tarmer, noe som ville bety mindre masse under flyturen.

Men ved å redusere tarmene kommer en ekstra komplikasjon: assimilering av næringsstoffer. Siden det er mindre overflateabsorpsjon, kan vi intuitere at inntaket av næringsstoffer påvirkes. Nylig forskning har vist at dette ikke skjer.

Ifølge Caviedes-Vidal (2008) er det en paracellulær absorpsjonsbane som kompenserer for nedgangen i tarmvev. For å nå disse konklusjonene, undersøkte forfatterne absorpsjonsbanene i de frugivorøse flaggermusklene Artibeus lituratus.

Tilpasninger av planter i tørre miljøer

Når planter blir utsatt for uønskede miljøforhold, kan de ikke flytte til andre steder med bedre omstendigheter, slik at en fugl kan migrere til varme områder for å unnslippe vinterens varme stress.

Derfor har forskjellige plantearter tilpasninger, inkludert fysiologiske, som gjør at de kan møte ugunstige forhold, som ørkenens tørke.

Det er trær med spesielt omfattende rotsystemer som gjør at de kan drikke vann i dype reservoarer.

De presenterer også alternative metabolske veier som bidrar til å redusere vanntap. Blant disse ruterne har vi C4-plantene som reduserer fôret fotorespirasjon, takket være den romlige separasjonen av Calvin-syklusen og fiksering av karbondioksid.

Fotorespirasjon er en alternativ vei som ikke gir noen gevinst og oppstår når enzymet RuBisCO (ribulose-1,5-bisfosfatkarboxylase / oksygenase) bruker oksygen og ikke karbondioksid.

CAM-plantene (syre metabolisme av crasuláceas) reduserer fotorespirasjonsprosessen og tillater anlegget å redusere tapet av vann, takket være en midlertidig separasjon.

Frostvæske proteiner i teleost fisk

Flere arter av teleostfisk (tilhørende infrastruktur Teleostei) har oppnådd en rekke flotte tilpasninger for å kunne utvikle seg i miljøer med lave temperaturer.

Disse fysiologiske tilpasningene inkluderer produksjon av frostvæske proteiner og glykoproteiner. Disse molekylene produseres i fiskens lever og eksporteres til blodet for å oppfylle sin funksjon.

I henhold til den biokjemiske sammensetningen av proteiner, er fire grupper skilt. I tillegg har ikke alle arter samme mekanisme: noen syntetiserer proteiner før de blir utsatt for lave temperaturer, andre gjør det på grunn av termisk stimulering, mens en annen gruppe syntetiserer dem gjennom hele året.

Takket være de kolligative virkningene av løsningene, reduseres temperaturen ved frysing av det ved å legge til flere oppløsninger til plasmaet. I motsetning til dette vil vevet fra en fisk som ikke har denne typen beskyttelse, begynne å fryse etter at temperaturen har nått 0 ° C.

referanser

  1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W.H., Chediack, J.G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A.P., og Otani, L. (2008). Parakellulær absorpsjon: En flaggermus bryter pattedyrparametmet. PLOS One, 3(1), e1425.
  2. Davies, P.L., Hew, C.L., & Fletcher, G.L. (1988). Fisk frostvæske proteiner: fysiologi og evolusjonær biologi. Kanadisk Journal of Zoology, 66(12), 2611-2617.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolusjonær analyse. Prentice Hall.
  4. Price, E.R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., & Karasov, W.H. (2015). Fordøyelsesanpassinger av livsstil i luften. fysiologi, 30(1), 69-78.
  5. Villagra, P.E., Giordano, C., Alvarez, J.A., Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C., ... & Greco, S. (2011). Å være en plante i ørkenen: Strategier for vannbruk og motstand mot vannspenninger i Central Monte of Argentina. Southern økologi, 21(1), 29-42.