Bioloģiskās adaptācijas īpašības, veidi, piemēri



Viens bioloģiskā adaptācija tas ir raksturīgs organismā, kas palielina tās spēju izdzīvot un vairoties, salīdzinot ar saviem pavadoņiem, kuriem nav šīs pazīmes. Vienīgais process, kas rada pielāgojumu parādīšanos, ir dabiska izvēle.

Ja mēs pārtraucam novērot dzīvo organismu dažādās līnijas, mēs atklāsim, ka tie ir piepildīti ar virkni sarežģītu pielāgojumu. No tauriņu mīmikas līdz to spārnu sarežģītajai struktūrai, kas ļauj lidot.

Ne visas īpašības vai pazīmes, ko mēs novērojam noteiktos organismos, var nekavējoties marķēt kā pielāgojumus. Dažas no tām var būt ķīmiskas vai fiziskas sekas, tās var būt gēnu novirzes vai notikuma saucamās iezīmes ģenētiskā pārgājieni.

Organismu īpašības var izpētīt, izmantojot zinātnisko metodi, lai pārbaudītu, vai tās patiešām ir pielāgojumi un kādas ir to provizoriskās funkcijas.

Lai to izdarītu, hipotēzes par potenciālo lietošanu ir jāierosina un jāpārbauda ar atbilstošu eksperimentālu dizainu - vai nu manipulējot ar indivīdu, vai vienkārši novērojot.

Lai gan pielāgojumi šķiet daudzkārt perfekti un pat „paredzēti”, tie nav. Pielāgojumi nebija apzināta procesa rezultāts, jo evolūcijai nav ne gala, ne mērķa, un tā nav vērsta uz organismu pilnveidošanu.

Indekss

  • 1 Raksturojums
  • 2 veidi
  • 3 Vai visas funkcijas ir pielāgotas?
    • 3.1. Tās var būt ķīmiskas vai fiziskas sekas
    • 3.2. Tas var būt gēnu novirzes sekas
    • 3.3. Spēja ir saistīta ar citu funkciju
    • 3.4 Tas var būt filogenētiskās vēstures sekas
  • 4 Iepriekšēji pielāgojumi un izņemšana
  • 5 Piemēri pielāgojumiem
    • 5.1 Lidojums ar mugurkaulniekiem
    • 5.2 Echolokācija sikspārnēs
    • 5.3. Žirafes garais kakls
    • 5.4 Tātad, kas ir žirafu kaklu izmantošana??
  • 6 Atšķirības ar evolūciju
  • 7 Mulsinājumi par pielāgojumiem
  • 8 Atsauces

Funkcijas

Adaptācija ir funkcija, kas palielina piemērotība indivīdam. Evolūcijas bioloģijā šis termins piemērotība vai bioloģiskā atbilstība attiecas uz organisma spēju atstāt pēcnācējus. Ja kāds indivīds atstāj vairāk pēcnācēju nekā partneris, ir teikts, ka viņam ir vairāk piemērotība.

Indivīds ar lielāku piemērotība Tas nav spēcīgākais, ne ātrākais, ne lielākais. Viņš ir tas, kurš izdzīvo, atrod mate un atveido.

Daži autori savā adaptācijas definīcijā parasti pievieno citus elementus. Ja ņemam vērā ciltsraksta vēsturi, mēs varam definēt adaptāciju kā atvasinātu raksturu, kas attīstījies, reaģējot uz noteiktu selektīvo aģentu. Šī definīcija salīdzina rakstura ietekmi piemērotība konkrēta varianta.

Veidi

Pielāgošanās var parādīties dažādos līmeņos. Mēs varam pierādīt morfoloģiskus un anatomiskus pielāgojumus, piemēram, zobus, kas ļauj patērēt dažus pārtikas produktus vai struktūras, kas paredzētas darbam un ātri sasniedz savu upuri vai bēgt no plēsējiem.

Pielāgojumi var būt arī fizioloģiski, vai nu šūnu līmenī, vai arī bioķīmiskie procesi, kas notiek organismā.

Piemēram, dažām zivīm, kas dzīvo ūdenī, kur temperatūra ir ļoti auksta, ir antifrīza olbaltumvielas, kas ļauj tām peldēties ledus ūdeņos bez sasalšanas.

Tādā pašā veidā pielāgojumi var būt uzvedības vai etoloģiski. Noteikta uzvedība dzīvniekiem veicina to izdzīvošanu un vairošanos.

Rāpuļos termoregulācijas jauda tiek dota ar kustību uz karstām vai aukstām zonām atkarībā no indivīda vajadzībām. Vēl viens piemērs ir dažu putnu parazitārā uzvedība, lai olas ievietotu citu sugu ligzdās, lai izvairītos no audzēšanas procesa.

Visas funkcijas ir pielāgojumi?

Novērojot jebkuru dzīvo būtni, mēs pamanīsim, ka tā ir pilna ar pazīmēm, kurām nepieciešams skaidrojums. Domājiet par putnu: spalvas krāsu, dziesmu, kāju formu un knābi, sarežģītām tiesu dejām, vai mēs varam tos uzskatīt par adaptīvām īpašībām??

Nē. Lai gan ir taisnība, ka dabiskā pasaule ir piepildīta ar pielāgojumiem, mums nevajadzētu nekavējoties secināt, ka iezīme, ko mēs novērojam, ir viena no tām. Īpašība var būt galvenokārt šādu iemeslu dēļ:

Tās var būt ķīmiskas vai fiziskas sekas

Daudzas iezīmes ir tikai ķīmisku vai fizisku notikumu sekas. Zīdītājās asins krāsa ir sarkana, un neviens nedomā, ka tā ir sarkana krāsa per se tā ir adaptācija.

Asinis ir sarkanas, jo tās sastāvs: sarkanās asins šūnas satur proteīnu, kas ir atbildīgs par skābekļa transportēšanu, ko sauc par hemoglobīnu - kas izraisa minētā šķidruma raksturīgo krāsu..

Tas var būt gēnu novirzes sekas

Drift ir nejaušs process, kas rada izmaiņas alēļu frekvencēs un noved pie noteiktu alēļu fiksācijas vai izvadīšanas stohastiski. Šīs īpašības nesniedz nekādas priekšrocības un nepalielina piemērotība indivīdu.

Pieņemsim, ka mums ir balto lāču un to pašu sugu melno lāču populācija. Kādā brīdī pētījuma populācija samazinās organismu skaita dēļ vides katastrofas dēļ, un vairums balto cilvēku mirst nejauši.

Laika gaitā pastāv liela iespēja, ka melnās kažokādas kodi ir fiksēti un viss iedzīvotājs kļūst par melnām personām.

Tomēr tas nav pielāgojums, jo tas nepiešķir nekādu priekšrocību personai, kurai tas pieder. Ņemiet vērā, ka gēnu novirzīšanās procesi neizraisa adaptāciju veidošanos, tas notiek tikai caur dabiskās atlases mehānismu.

Tas var būt saistīts ar citu funkciju

Mūsu gēni ir blakus, un tos var apvienot dažādos veidos, ko sauc par rekombināciju. Dažos gadījumos gēni ir saistīti un mantoti kopā.

Lai ilustrētu šo situāciju, mēs izmantosim hipotētisku gadījumu: gēni, kas kodē zilas acis, ir saistīti ar gaišajiem matiem. Loģiski tas ir vienkāršošana, iespējams, ir arī citi faktori, kas saistīti ar struktūru krāsošanu, tomēr mēs to izmantojam kā didaktisku piemēru..

Pieņemsim, ka mūsu hipotētiskā organisma gaišie mati dod zināmu priekšrocību: maskēšanās, aizsardzība pret radiāciju, pret aukstumu utt. Personām ar gaišiem matiem būs vairāk bērnu nekā viņu vienaudžiem, kuriem nav šo īpašību.

Pēc gaišajiem matiem pēcnācējiem būs zilas acis, jo gēni ir saistīti. Visās paaudzēs mēs redzam, ka zilas acis biežāk palielinās, lai gan tās nepiešķir nekādu adaptīvu priekšrocību. Šī parādība literatūrā ir pazīstama kā "ģenētiskā pārgājieni".

Tas var būt filogenētiskās vēstures sekas

Dažas rakstzīmes var būt filogēnas vēstures sekas. Galvaskausa šuves zīdītājiem veicina un atvieglo dzimšanas procesu, spējot to interpretēt kā adaptāciju. Tomēr raksturojums ir attēlots citās līnijās un ir senču iezīme.

Iepriekšēji pielāgojumi un izņemšana

Gadu gaitā evolucionārie biologi ir bagātinājuši terminoloģiju attiecībā uz organisma īpašībām, tostarp jaunas koncepcijas, piemēram, "preadaptācija" un "izņemšana"..

Saskaņā ar Futuyma (2005), iepriekš pielāgošana ir "iezīme, kas nejauši kalpo jaunai funkcijai".

Piemēram, dažu putnu stiprās virsotnes var būt izvēlētas, lai patērētu noteiktu pārtikas veidu. Bet atbilstošos gadījumos šī struktūra var kalpot arī kā adaptācija aitu uzbrukumiem. Šī pēkšņa funkcijas maiņa ir iepriekšēja pielāgošana.

1982. gadā Goulds un Vrba ieviesa jēdzienu „izņemšana”, lai aprakstītu iepriekšēju pielāgošanos, kas tika izvēlēta jaunam lietojumam..

Piemēram, peldēšanas putnu spalvas netika veidotas ar dabisku atlasi peldes selektīvā spiediena ietekmē, bet nejauši viņi to kalpoja.

Kā analoģiju šim procesam mums ir deguns, lai gan tas, iespējams, tika izvēlēts, jo tas pievienoja zināmu priekšrocību elpošanas procesā, tagad mēs to izmantojam, lai turētu lēcas.

Slavenākais piemeklēšanas piemērs ir panda īkšķis. Šī suga barojas tieši no bambusa un manipulējot ar to, tās izmanto "sešu īkšķi", kas iegūta no citām struktūrām.

Pielāgojumu piemēri

Lidojums ar mugurkaulniekiem

Putni, sikspārņi un jau izmirušie pterozauri ieguva konverģences ceļā savus kustības līdzekļus: lidojumu. Šķiet, ka vairāki šo dzīvnieku morfoloģijas un fizioloģijas aspekti ir pielāgojumi, kas palielina vai veicina lidošanas spēju.

Kauliem ir dobumi, kas tos pārveido par vieglām, bet izturīgām. Šī konformācija ir pazīstama kā pneimatiski kauli. Pašreizējās lidojošās līnijās - putniem un sikspārņiem - gremošanas sistēmai ir arī noteiktas īpatnības.

Zarnas ir daudz īsākas, salīdzinot ar līdzīga lieluma dzīvniekiem, kas nav lidojoši, iespējams, samazinot svaru lidojuma laikā. Tādējādi barības vielu absorbcijas virsmas samazināšanās izraisa šūnu absorbcijas ceļu palielināšanos.

Putnu adaptācijas sasniedz molekulāro līmeni. Ir ierosināts, ka genoma lielums ir samazināts kā pielāgojums lidojumam, samazinot vielmaiņas izmaksas, kas saistītas ar lielu genomu, un tādējādi lielas šūnas..

Echolokācija sikspārnēs

Siksnās ir īpaša pielāgošanās, kas ļauj viņiem virzīties uz telpām, pārvietojoties: echolokācija.

Šī sistēma sastāv no skaņu emisijas (cilvēki nespēj tos uztvert), kas piepeši no priekšmetiem, un sikspārņi spēj tos uztvert un tulkot. Tāpat dažu sugu ausu morfoloģija tiek uzskatīta par adaptāciju, lai varētu efektīvi saņemt viļņus.

Garās kaklasaites kakls

Neviens neapšauba, ka žirafēm ir netipiska morfoloģija: iegarena kakla, kurai ir maza galva un garas kājas, kas atbalsta tā svaru. Šis dizains kavē dažādas dzīvnieka dzīves aktivitātes, piemēram, ūdens ņemšana no dīķa.

Šo Āfrikas sugu garās kakla izskaidrojums jau desmit gadus bijis iecienītākais evolucionāro biologu piemērs. Pirms Čārlza Darvina iedomājies dabiskās atlases teoriju, franču dabaszinātnieks Žans Baptiste Lamarks jau pārvaldīja bioloģisko pārmaiņu un evolūcijas koncepciju.

Lamarckam, žirafu kakls bija garenisks, jo šie dzīvnieki nepārtraukti izstiepās, lai sasniegtu akāsu pumpurus. Šī darbība radītu mantojamas izmaiņas.

Ņemot vērā mūsdienu evolūcijas bioloģiju, tiek uzskatīts, ka rakstzīmju lietošana un neizmantošana neietekmē pēcnācējus. Garās kakla adaptācijai bija jānotiek, jo indivīdi, kas veica mutācijas par šo raksturlielumu, atstāja vairāk pēcnācēju, nekā viņu kompanjoni ar īsāku kaklu..

Intuitīvi mēs varam pieņemt, ka garais kakls palīdz žirafēm iegūt pārtiku. Tomēr šie dzīvnieki parasti meklē savu pārtiku zemos krūmos.

Tātad, kas ir žirafu kaklu izmantošana??

1996. gadā pētnieki Simmons un Scheepers pētīja šīs grupas sociālās attiecības un atspēkoja interpretāciju par to, kā žirafes ieguva kaklus.

Attiecībā uz šiem biologiem kakls attīstījās kā "ierocis", ko vīrieši izmanto cīņās, lai iegūtu sievietes, un nevis iegūt pārtiku augstās vietās. Šo hipotēzi apstiprina dažādi fakti: vīriešu kakli ir daudz ilgāki un smagāki nekā sievietēm.

Varam secināt, ka, lai gan adaptācijai ir šķietami acīmredzama nozīme, mums ir jāapšauba interpretācijas un jāpārbauda visas iespējamās hipotēzes, izmantojot zinātnisko metodi.

Atšķirības ar evolūciju

Abi jēdzieni, evolūcija un adaptācija nav pretrunīgi. Attīstība var notikt, izmantojot dabiskās atlases mehānismu, un tas rada pielāgojumus. Jāuzsver, ka vienīgais mehānisms, kas rada pielāgojumus, ir dabiska atlase.

Ir vēl viens process, ko dēvē par gēnu novirzīšanu (minēts iepriekšējā sadaļā), kas var novest pie iedzīvotāju attīstības, bet nerada pielāgojumus.

Mulsinājumi par adaptācijām

Lai gan šķiet, ka pielāgojumi ir tieši to lietošanai paredzēti raksturlielumi, adaptācijas evolūcijai un līdz ar to arī koncepcijai nav mērķa vai apzināta mērķa. Tie nav sinonīms progresam.

Tāpat kā erozijas process nav paredzēts, lai radītu skaistus kalnus, evolūcija nav paredzēta, lai radītu organismus, kas lieliski pielāgoti viņu videi.

Organismiem nav jācenšas attīstīties, tāpēc dabiskā atlase nedod indivīdam vajadzīgo. Piemēram, iedomājieties virkni trušu, kas vides pārmaiņu dēļ ir izturējuši spēcīgu salu. Dzīvnieku nepieciešamība bagātīgam mētelim neradīs to parādīšanos un izplatīšanos populācijā.

Turpretim daži trušu ģenētiskā materiāla nejaušās mutācijas var radīt bagātīgāku mēteli, padarot pārvadātāju vairāk bērnu. Šie bērni, iespējams, mantos tēva kažokādu. Tādējādi bagātīgais mētelis var palielināt tā biežumu trušu populācijā, un trusis nekad nav to zinājis.

Turklāt izvēle neizraisa perfektas struktūras. Tiem vajadzētu būt "pietiekami labiem", lai varētu pāriet uz nākamo paaudzi.

Atsauces

  1. Caviedes-Vidal, E., McWhorter, T.J., Lavins, S.R., Čediacks, J.G., Tracy, C.R. Lidojošo mugurkaulnieku gremošanas adaptācija: augsta zarnu paracelulārā absorbcija kompensē mazākos zarnas. Valsts Zinātņu akadēmijas darbi, 104(48), 19132-19137.
  2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolūcijas analīze. Prentices zāle.
  3. Futuyma, D. J. (2005). Evolūcija. Sinauer.
  4. Goulds, S.J., & Vrba, E.S. (1982). Izņemšana - trūkstošais termins formā. Paleobioloģija, 8(1), 4-15.
  5. Organ, C. L., Shedlock, A.M., Meade, A., Pagel, M., & Edwards, S.V. (2007). Putnu genoma lieluma un struktūras izcelsme putnu dinozauros. Daba, 446(7132), 180.