Jaga:
Bioloogilised kohanemisomadused, liigid, näited
Üks bioloogiline kohanemine see on organismis esinev omadus, mis suurendab tema võimet ellujäämiseks ja paljunemiseks seoses oma kaaslastega, kellel ei ole seda omadust. Ainus protsess, mis põhjustab kohanduste ilmumist, on loomulik valik.
Kui me peatume elusorganismide eri liini vaatlemisel, leiame, et nad on täis keerulisi kohandusi. Liblikate mimikaadist kuni nende tiibade keerukasse struktuuri, mis võimaldab lendu.
Mitte kõiki omadusi või tunnuseid, mida me teatud organismides jälgime, ei saa kohe kohandada. Mõned võivad olla keemilised või füüsilised tagajärjed, võivad olla geeni triivest või sündmusest tingitud tunnused geneetiline rändamine.
Organismide omadusi saab uurida, kasutades teaduslikku meetodit, et kontrollida, kas need on tõepoolest kohandused ja milline on nende esialgne funktsioon.
Selleks tuleb kavandada ja katsetada hüpoteese võimaliku kasutamise kohta piisava eksperimentaalse disainiga - kas individuaalse manipuleerimise või lihtsa vaatluse abil.
Kuigi kohandused tunduvad mitmel korral täiuslikud ja isegi "kavandatud", ei ole need. Kohandused ei olnud teadliku protsessi tulemus, sest evolutsioonil ei ole lõppu ega eesmärki ega püüa täiuslikke organisme.
Indeks
- 1 Omadused
- 2 tüüpi
- 3 Kas kõik funktsioonid on kohandatud?
- 3.1 Need võivad olla keemilised või füüsilised tagajärjed
- 3.2 See võib olla geeni triivimise tagajärg
- 3.3 Võib korreleerida teise omadusega
- 3.4 See võib olla filogeneetilise ajaloo tagajärg
- 4 Eelseadistused ja väljavõtted
- 5 Kohanduste näited
- 5.1 Lend selgroogsetel
- 5.2 Echolokatsioon nahkhiirtel
- 5.3 Kirakute pikk kael
- 5.4 Niisiis, mis on kaelkirjakude kaela kasutamine??
- 6 Erinevused arenguga
- 7 Segadused kohanduste kohta
- 8 Viited
Omadused
Kohandamine on funktsioon, mis suurendab sobivus üksikisiku kohta. Evolutsioonilises bioloogias mõistet sobivus või bioloogiline piisavus viitab organismi võimele lahkuda järglastest. Kui üksikisik jätab enam kui järeltulija kui partner, siis öeldakse, et tal on rohkem sobivus.
Isik suurema sobivus See ei ole kõige tugevam ega kiireim ega suurim. Ta on see, kes elab, leiab kaaslase ja paljuneb.
Mõned autorid lisavad kohandamise määratlustesse tavaliselt ka teisi elemente. Kui võtame arvesse sugupuu ajalugu, saame määratleda kohanemise tuletisinstrumendina, mis tekkis vastuseks teatud selektiivsele agendile. See määratlus võrdleb iseloomu mõju sobivus konkreetse variandi.
Tüübid
Kohandused võivad ilmuda erinevatel tasanditel. Me suudame demonstreerida morfoloogilisi ja anatoomilisi kohandusi, nagu hambad, mis võimaldavad meil tarbida teatud tüüpi toitu või struktuure, mis on mõeldud jooksmiseks ja kiiresti jõuda saagiks või põgeneda kiskjate eest.
Kohandused võivad olla ka füsioloogilised, kas rakkude tasandil või organismis esinevate biokeemiliste protsesside puhul.
Näiteks on teatavates vees elavatel kaladel, kus temperatuur on äärmiselt külm, antifriisi valke, mis võimaldavad neil jäälises vees ujuda ilma külmutamata..
Samamoodi võivad kohandused olla käitumuslikud või etoloogilised. Teatavad käitumised loomadel soodustavad nende ellujäämist ja paljunemist.
Roomajate puhul antakse termoregulatsiooni võimsus koos liikumisega kuuma või külma tsooni suunas, sõltuvalt indiviidi vajadustest. Teine näide on teatavate lindude parasiitlik käitumine munade paigutamiseks teiste liikide pesadesse, et vältida aretusprotsessi.
Kõik funktsioonid on kohandused?
Mis tahes elusolendit vaadates märkame, et see on täis omadusi, mis vajavad selgitust. Mõtle lind: ploomide värvus, laul, jalgade kuju ja nokk, keeruliste tantsude tantsud, kas me võime neid kõiki kohaneda??
Ei. Kuigi on tõsi, et looduslik maailm on täis kohandusi, ei tohiks me kohe järeldada, et see, mida me vaatame, on üks neist. Tunnus võib esineda peamiselt järgmistel põhjustel:
Need võivad olla keemilised või füüsilised tagajärjed
Paljud tunnused on lihtsalt keemilise või füüsilise sündmuse tagajärjed. Imetajatel on veri värvus punane ja keegi ei arva, et see on punane iseenesest see on kohanemine.
Veri on punase koostisega: punased verelibled säilitavad hapniku transportimise eest vastutava valgu hemoglobiinina, mis põhjustab nimetatud vedeliku iseloomuliku värvuse..
See võib olla geeni triivimise tagajärg
Drift on juhuslik protsess, mis tekitab muutusi alleeli sagedustes ja viib teatud alleelide fikseerumiseni või kõrvaldamiseni stohhastiliselt. Need omadused ei anna mingit eelist ja ei suurenda sobivus isik.
Oletame, et meil on sama liigi valged karud ja mustad karud. Mingil hetkel kannatab uuringupopulatsioon organismide arvu vähenemise tõttu keskkonnakatastroofi tõttu ja enamik valged isikud surevad juhuslikult.
Aja möödudes on suur võimalus, et mustade karusnahkade koodid on fikseeritud ja kogu populatsioon muutub mustaks inimeseks.
Kuid see ei ole kohandamine, sest see ei anna selle omanikule mingit eelist. Pange tähele, et geeni triivimise protsessid ei too kaasa kohanduste teket, see juhtub ainult loodusliku valiku mehhanismi kaudu.
See võib olla korrelatsioonis teise funktsiooniga
Meie geenid on kõrvuti ja neid saab kombineerida erinevalt protsessis, mida nimetatakse rekombinatsiooniks. Mõnel juhul on geenid seotud ja päritud koos.
Selle olukorra illustreerimiseks kasutame hüpoteetilist juhtumit: siniste silmade koodid on seotud blondi juuste geenidega. Loogiliselt on tegemist lihtsustamisega, tõenäoliselt on struktuuride värvimisega seotud ka muid tegureid, kuid me kasutame seda didaktilise näitena..
Oletame, et meie hüpoteetilise organismi blondid juuksed annavad talle mõned eelised: kamuflaaž, kaitse kiirguse eest, külmumine jne. Blonde juustega inimestel on rohkem lapsi kui nende eakaaslastel, kellel ei ole seda omadust.
Lisaks blondidele juustele on järglastel sinised silmad, sest geenid on omavahel seotud. Põlvkondade jooksul näeme, et sinised silmad suurenevad sagedusega, kuigi nad ei anna mingit kohanduvat eelist. See nähtus on kirjanduses tuntud kui "geneetiline rändamine".
See võib olla filogeneetilise ajaloo tagajärg
Mõned märgid võivad olla filogeneetilise ajaloo tagajärg. Kolju õmblused imetajatel aitavad kaasa sünnitusprotsessile ja hõlbustavad seda, kuna suudavad seda tõlgendada selle kohandamiseks. Ometi on see omadus esindatud teistes liiniosades ja on esivanemate omadus.
Eelseadistused ja väljavõtted
Aastate jooksul on evolutsioonilised bioloogid rikastanud organismi omaduste terminoloogiat, sealhulgas uusi mõisteid, nagu näiteks "eelseadistamine" ja "väljavõtmine"..
Futuyma (2005) sõnul on eelseadistus „omadus, mis juhuslikult teenib uut funktsiooni”.
Näiteks võib teatud lindude tugevad piigid olla valitud teatud tüüpi toidu tarbimiseks. Kuid sobivatel juhtudel võib see struktuur olla ka lammaste rünnamiseks kohanemisvõimeline. See järsk muutus funktsioonis on eelseadistus.
1982. aastal tutvustasid Gould ja Vrba mõiste „väljavõtmine”, et kirjeldada eelkasutamist, mis on valitud uue kasutusala jaoks.
Näiteks ujumislindude suled ei valatud ujumise selektiivse surve all loomuliku valiku abil, vaid juhuslikult nad seda teenisid.
Analoogiliselt sellele protsessile on meil nina, kuigi see oli ilmselt valitud, sest see lisab hingamisprotsessis mõningast eelist, nüüd kasutame seda oma läätsede hoidmiseks.
Kõige kuulsam näide vallandamisest on panda pöial. See liik toidab spetsiaalselt bambust ja manipuleerib sellega "kuuendat pöidla", mis on saadud teistest struktuuridest.
Kohanduste näited
Lend selgroogsetel
Linnud, nahkhiired ja juba väljasurnud pterosaurid omandasid oma liikumisvahendid ühtlustatult: lend. Mitmed nende loomade morfoloogia ja füsioloogia aspektid tunduvad olevat kohandused, mis suurendavad või soodustavad lennuvõimet.
Luud sisaldavad õõnsusi, mis muudavad need kergeks struktuuriks, kuid vastupidavad. See konformatsioon on tuntud kui pneumaatilised luud. Praegustel lendavatel liinidel - lindudel ja nahkhiirtel - on seedesüsteemil ka teatud eripärad.
Sooled on palju väiksemad, võrreldes samasuguse suurusega mitteliikuvate loomadega, tõenäoliselt kaalu vähendamisel lennu ajal. Seega on toitainete imendumise pinna vähenemine valitud rakulise imendumise radade suurenemiseks.
Lindude kohandused saavutavad molekulitasemed. On välja pakutud, et genoomi suurust on vähendatud lennu kohandamisel, vähendades metaboolseid kulusid, mis on seotud suure genoomi ja seega suurte rakkudega..
Echolocation nahkhiirtes
Nahkhiirtel on olemas konkreetne kohanemine, mis võimaldab neil liikuda liikumises ruumiliselt: kajavarustus.
See süsteem koosneb helide emissioonist (inimesed ei suuda neid tajuda), mis põrgatavad esemeid ja nahkhiired suudavad neid tajuda ja tõlkida. Samamoodi peetakse teatud liikide kõrvade morfoloogiat kohanemiseks, et saaks laineid tõhusalt vastu võtta.
Kaelkirjakade pikk kael
Keegi ei kahtle, et kaelkirjakudel on ebatüüpiline morfoloogia: piklik kael, millel on väike pea ja pikad jalad, mis toetavad selle kaalu. See disain takistab looma elu erinevaid tegevusi, näiteks vett tiigist.
Nende Aafrika liikide pika kaela selgitus on aastakümne jooksul olnud evolutsiooniliste bioloogide lemmiknäide. Enne Charles Darwini loomulikku valiku teooriat juhtis prantsuse naturalist Jean-Baptiste Lamarck juba bioloogiliste muutuste ja evolutsiooni kontseptsiooni - ehkki ekslikult -.
Lamarcki jaoks oli kaelkirjakade kael piklik, sest need loomad venisid pidevalt, et jõuda akaatsiapungadeni. See tegevus tooks kaasa päriliku muutuse.
Tänapäeva evolutsiooni bioloogia valguses leitakse, et tähemärkide kasutamine ja kasutamata jätmine ei mõjuta järglasi. Pika kaela kohanemine pidi tekkima, sest selle omaduse mutatsiooni kandvad isikud jätkasid rohkem järeltulijaid kui nende lühema kaela kaaslased..
Intuitiivselt võime eeldada, et pikk kael aitab kaelkirjakudel toitu saada. Kuid need loomad otsivad tavaliselt oma toitu madala põõsas.
Niisiis, mis on kaelkirjakude kaela kasutamine??
1996. aastal uurisid teadlased Simmons ja Scheepers selle rühma sotsiaalseid suhteid ja lükkasid ümber tõlgenduse selle kohta, kuidas kaelkirjakud said oma kaela.
Nendele bioloogidele kujunes kael "relvaks", mida mehed võitluses kasutasid, et saada naised, ja mitte toitu kõrgetel aladel. Seda hüpoteesi toetavad erinevad faktid: meeste kaelad on palju pikemad ja raskemad kui naistel.
Võime järeldada, et kuigi kohandamine on ilmselgelt ilmne, peame tõlgendusi kahtluse alla seadma ja katsetama kõiki võimalikke hüpoteese, kasutades teaduslikku meetodit.
Erinevused arenguga
Mõlemad mõisted, areng ja kohanemine ei ole vastuolulised. Evolutsioon võib toimuda loodusliku valiku mehhanismi kaudu ja see tekitab kohandusi. Tuleb rõhutada, et ainus kohandusi tekitav mehhanism on loomulik valik.
On veel üks protsess, mida nimetatakse geeni triiviks (mainitud eelmises lõigus), mis võib viia elanikkonna arenguni, kuid ei anna kohandusi.
Segadused kohanduste kohta
Kuigi kohandused näivad olevat just nende kasutuseks mõeldud omadused, ei ole arengute ja seega ka kohanduste kontseptsiooni eesmärk või teadlik eesmärk. Nad ei ole edusammude sünonüümid.
Nii nagu erosiooniprotsess ei ole mõeldud ilusate mägede loomiseks, ei ole evolutsioon mõeldud selleks, et luua organisme, mis sobivad ideaalselt oma keskkonnaga.
Organismid ei püüa areneda, nii et loomulik valik ei anna inimesele seda, mida ta vajab. Kujutage ette näiteks küülikute rida, mis keskkonnamuutuste tõttu peavad taluma tugevat külma. Loomade vajadus rikkaliku karvkatte järele ei põhjusta selle esinemist ja levikut elanikkonnas.
Seevastu võib mõni juhuslik mutatsioon küüliku geneetilises materjalis tekitada rohkema karva, mis teeb kandjale rohkem lapsi. Need lapsed pärivad tõenäoliselt oma isa karusnaha. Seega võib rikkalik karv suurendada selle sagedust küüliku populatsioonis ja mitte kunagi ei olnud küülik sellest teadlik.
Lisaks ei tooda valik täiuslikke struktuure. Nad peaksid olema "piisavalt head", et edasi liikuda järgmisele põlvkonnale.
Viited
- Caviedes-Vidal, E., McWhorter, T.J., Lavin, S.R., Chediack, J. G., Tracy, C.R., & Karasov, W.H. Lendavate selgroogsete seedetrakti kohandamine: suur soolestiku paratsellulaarne absorptsioon kompenseerib väiksemaid soolestiku siseelundeid. Riikliku Teaduste Akadeemia menetlus, 104(48), 19132-19137.
- Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolutsiooniline analüüs. Prentice'i saal.
- Futuyma, D. J. (2005). Evolutsioon. Sinauer.
- Gould, S. J., ja Vrba, E.S. (1982). Väljalangemine - puuduv termin vormi teaduses. Paleobioloogia, 8(1), 4-15.
- Orel, C. L., Shedlock, A.M., Meade, A., Pagel, M., & Edwards, S.V. (2007). Lindude genoomi suuruse ja struktuuri päritolu mitte-lindude dinosaurustes. Loodus, 446(7132), 180.