Fizioloģiskā pielāgošanās tā sastāvā un piemēriem

Viens fizioloģiskā adaptācija tas ir pazīme vai pazīme organisma fizioloģijas līmenī - to sauc par šūnu, audiem vai orgāniem -, kas palielina tā bioloģisko efektivitāti vai piemērotība.

Fizioloģijā ir trīs termini, kurus nevajadzētu sajaukt: pielāgošanās, iestatīšana un aklimatizācija. Čārlza Darvina dabiskā atlase ir vienīgais zināms mehānisms, kas rada pielāgojumus. Šis process parasti ir lēns un pakāpenisks.

Parasti pielāgošanos sajaukt ar iestatīšanu vai aklimatizāciju. Pirmais termins ir saistīts ar izmaiņām fizioloģiskā līmenī, lai gan tas var notikt arī anatomijā vai bioķīmijā, pateicoties organisma iedarbībai uz jaunu vides stāvokli, piemēram, aukstu vai ārkārtēju karstumu.

Aklimatizācija ietver tādas pašas izmaiņas, kas aprakstītas termins vidē, tikai to, ka vides izmaiņas izraisa pētnieks laboratorijā vai laukā. Gan aklimatizācija, gan atmosfēra ir atgriezeniskas parādības.

Indekss

• 1 Ko tas veido??
• 2 Kā mēs varam secināt, ka iezīme ir fizioloģiska adaptācija?
• 3 Piemēri
  • 3.1. Gremošanas sistēmas lidojošos mugurkaulniekos
  • 3.2 Augu adaptācija sausā vidē
  • 3.3. Antifrīzu proteīni teleost zivīs
• 4 Atsauces

Ko tas veido??

Fizioloģiskās adaptācijas ir raksturīgas šūnām, orgāniem un audiem, kas palielina to personu efektivitāti, kurām tas ir, attiecībā uz tiem, kas to nespēj..

Kad mēs runājam par "efektivitāti", mēs atsaucamies uz terminu, ko plaši izmanto evolūcijas bioloģijā (to dēvē arī par Darvina efektivitāti vai piemērotība), kas saistīts ar organismu spēju izdzīvot un vairoties. Šo parametru var iedalīt divās daļās: izdzīvošanas varbūtība un vidējais pēcnācēju skaits.

Tas ir, kad mums ir noteiktas fizioloģiskās īpašības, kas palielina piemērotība mēs varam intuitēt, ka tā ir adaptīva iezīme.

Mums ir jābūt uzmanīgiem, nosakot pielāgojumus, jo visas īpašības, ko mēs redzam dzīvniekā, nav adaptīvas. Piemēram, mēs visi zinām, ka mūsu asinīs ir spilgti sarkana krāsa.

Šai pazīmei nav adaptīvās vērtības un tā ir tikai ķīmiska ietekme. Asinis ir sarkana, jo tai ir molekula, ko sauc par hemoglobīnu, kas atbild par skābekļa transportēšanu.

Kā mēs varam secināt, ka iezīme ir fizioloģiska adaptācija?

Kad mēs novērojam specifisku organisma īpašību, mēs varam izvirzīt vairākas hipotēzes par tās adaptīvo nozīmi.

Piemēram, nav šaubu, ka dzīvnieku acis ir struktūras, kas ļauj uztvert gaismu. Ja mēs piemērosim iepriekš minēto ideju secību, varam secināt, ka indivīdiem ar struktūrām, kas uztver gaismu, ir zināmas priekšrocības salīdzinājumā ar saviem vienaudžiem, piemēram, viegli izkļūt no plēsoņām vai vieglāk atrast pārtiku..

Tomēr saskaņā ar slaveno evolucionāro biologu un paleontologu Stephen Jay Gould "nav jāpieņem skaidrojums par rakstura adaptīvo vērtību tikai tāpēc, ka tas ir ticams un burvīgs".

Faktiski pierādījums, ka rakstzīmes ir adaptācijas, ir viens no izcilākajiem evolucionāro biologu uzdevumiem, kopš Čārlza Darvina laikiem.

Piemēri

Gremošanas sistēmas lidojošiem mugurkaulniekiem

Flying mugurkaulnieki, putni un sikspārņi saskaras ar būtisku izaicinājumu: pārvarēt smaguma spēku, lai varētu mobilizēties.

Tādējādi šiem organismiem piemīt unikālas īpašības, ko mēs neatrodam citā mugurkaulnieku grupā, kuru pārvietošanās veids ir acīmredzami sauszemes, piemēram, pele..

Šo savdabīgo mugurkaulnieku modifikācijas svārstās no vieglajiem kauliem ar iekšējiem caurumiem līdz smaga smadzeņu izmēra samazinājumam.

Saskaņā ar literatūru viens no svarīgākajiem selektīvajiem spiedieniem, kas veidojuši šo dzīvnieku grupu, ir nepieciešamība samazināt tā masu, lai palielinātu lidojuma efektivitāti..

Tiek pieņemts, ka gremošanas sistēma ir veidojusies ar šiem spēkiem, dodot priekšroku personām ar īsākām zarnām, kas lidojuma laikā nozīmētu mazāku masu..

Tomēr, samazinot zarnas, rodas papildu komplikācija: uzturvielu asimilācija. Tā kā virsmas absorbcija ir mazāka, mēs varam intuitēt to, ka tiek ietekmēta barības vielu uzņemšana. Nesenie pētījumi liecina, ka tas nenotiek.

Saskaņā ar Caviedes-Vidāla (2008) datiem ir paracelulārs absorbcijas ceļš, kas kompensē zarnu audu samazināšanos. Lai sasniegtu šos secinājumus, autori pētīja absorbcijas ceļus taukaino sikspārņu zarnās Artibeus lituratus.

Augu adaptācija sausā vidē

Ja augi ir pakļauti nelabvēlīgiem vides apstākļiem, tie nevar pārvietoties uz citām vietām ar labākiem apstākļiem, kā arī putns, kas migrē uz siltiem rajoniem, lai izvairītos no ziemas siltuma stresa.

Tāpēc dažādām augu sugām ir pielāgojumi, tostarp fizioloģiski, kas ļauj viņiem saskarties ar nelabvēlīgiem apstākļiem, piemēram, tuksneša sausumu..

Ir koki ar īpaši plašu sakņu sistēmu, kas ļauj dzert ūdeni dziļos rezervuāros.

Viņi arī piedāvā alternatīvus vielmaiņas ceļus, kas palīdz samazināt ūdens zudumu. Starp šiem ceļiem ir C4 augi, kas samazina fotoreplācijas fenomenu, pateicoties Calvin cikla telpiskajai atdalīšanai un oglekļa dioksīda fiksācijai..

Fotorespirācija ir alternatīvs ceļš, kas nesniedz nekādu labumu, un rodas, ja fermentam RuBisCO (ribuloze-1,5-bisfosfāta karboksilāze / oksigenāze) izmanto skābekli un ne oglekļa dioksīdu..

CAM augi (crasuláceas skābes vielmaiņa) samazina fotoreakcijas procesu un ļauj iekārtai samazināt ūdens zudumu, pateicoties īslaicīgai atdalīšanai..

Antifrīzu proteīni teleost zivīs

Vairākas teleostu sugas (kas pieder pie Teleostei infraclase) ir sasniegušas virkni lielisku pielāgojumu, lai varētu attīstīties vidē ar zemu temperatūru.

Šīs fizioloģiskās adaptācijas ietver antifrīzu proteīnu un glikoproteīnu ražošanu. Šīs molekulas tiek ražotas zivju aknās un tiek eksportētas uz asinsriti, lai pildītu savas funkcijas.

Saskaņā ar olbaltumvielu bioķīmisko sastāvu izšķir četras grupas. Turklāt ne visām sugām ir tāds pats mehānisms: daži sintēzi olbaltumvielas pirms pakļaušanas zemām temperatūrām, bet citi to dara, reaģējot uz termisko stimulāciju, bet cita grupa tos sintezē visu gadu..

Pateicoties šķīdumu koligatīvajai iedarbībai, pievienojot plazmā vairāk šķīdinātāju, temperatūra, pie kuras tas sasalst, ievērojami samazinās. Turpretī zivju audi, kuriem nav šāda veida aizsardzības, sāks sasalst, kad temperatūra sasniegs 0 ° C..

Atsauces

1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W.H., Chediack, J.G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A.P., un Otani, L. (2008). Paracelulārā absorbcija: sikspārnis lauž zīdītāju paradigmu. PLoS One, 3(1), e1425.
2. Davies, P.L., Hews, C.L., & Fletcher, G.L. (1988). Zivju antifrīzes olbaltumvielas: fizioloģija un evolūcijas bioloģija. Kanādas žurnāls Zooloģija, 66(12), 2611-2617.
3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolūcijas analīze. Prentices zāle.
4. Price, E. R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., & Karasov, W. H. (2015). Aeronavigācijas pielāgošana atmosfēras dzīvesveidam. Fizioloģija, 30(1), 69-78.
5. Villagra, P.E., Giordano, C., Alvarez, J. A., Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C., ... & Greco, S. (2011). Būt augam tuksnesī: ūdens izmantošanas stratēģijas un izturība pret ūdens stresu Argentīnas Centrālajā Monte. Dienvidu ekoloģija, 21(1), 29-42.