Füsioloogiline kohanemine selles, mida see koosneb ja näited



Üks füsioloogiline kohanemine see on organismi füsioloogia taseme tunnus või tunnus - seda nimetatakse rakuks, kudedeks või organiteks -, mis suurendab selle bioloogilist efektiivsust või sobivus.

Füsioloogias on kolm terminit, mida ei tohiks segi ajada: kohanemine, seadistamine ja aklimatiseerumine. Charles Darwini loomulik valik on ainus teadaolev mehhanism, mis põhjustab kohandusi. See protsess on tavaliselt aeglane ja järkjärguline.

On tavaline, et kohanemine on segi ajada seadistamise või aklimatiseerumisega. Esimene termin on seotud füsioloogilise taseme variatsioonidega, kuigi see võib esineda ka anatoomia või biokeemia puhul, kuna organismi kokkupuude uue keskkonnatingimustega, nagu külm või äärmuslik soojus.

Aklimatiseerumine hõlmab samu muutusi, mida on kirjeldatud terminil keskkond, ainult et keskkonnamuutusi põhjustavad laboratooriumis või valdkonnas tegutsev teadlane. Nii aklimatiseerumine kui ka õhkkond on pöörduvad nähtused.

Indeks

  • 1 Mis see koosneb??
  • 2 Kuidas me saame järeldada, et tunnus on füsioloogiline kohanemine?
  • 3 Näited
    • 3.1 Seedetraktid lendavatel selgroogsetel
    • 3.2 Taimede kohanemine kuivas keskkonnas
    • 3.3 Antifriisi valgud teleostide kalades
  • 4 Viited

Mis see koosneb??

Füsioloogilised kohandused on iseloomulikud rakkudele, organitele ja kudedele, mis suurendavad seda omavate isikute tõhusust nende suhtes, kes seda ei kanna.

Kui me räägime "efektiivsusest", siis viitab see evolutsioonilise bioloogia laialdaselt kasutatavale terminile (mida nimetatakse ka Darwini efektiivsuseks või sobivus), mis on seotud organismide võimega elada ja paljuneda. Seda parameetrit võib jagada kaheks komponendiks: ellujäämise tõenäosus ja järeltulijate keskmine arv.

See tähendab, et kui meil on teatud füsioloogilised omadused, mis suurendavad sobivus üksikisikute vahel on võimalik, et see on adaptiivne funktsioon.

Me peame kohanduste kindlakstegemisel olema ettevaatlikud, sest kõik omadused, mida me looma kohta näeme, ei ole kohanemisvõimelised. Näiteks teame me kõik, et meie verel on elav punane värv.

Sellel omadusel puudub adaptiivne väärtus ja see on ainult keemiline tagajärg. Veri on punane, sest selle molekul on hemoglobiin, mis vastutab hapniku transpordi eest.

Kuidas saame järeldada, et tunnus on füsioloogiline kohanemine?

Kui me vaatame organismi spetsiifilist omadust, võime selle adaptiivse tähenduse kohta tõstatada mitmeid hüpoteese.

Näiteks ei ole kahtlust, et loomade silmad on struktuurid, mis võimaldavad valguse püüdmist. Kui me rakendame ülaltoodud ideede järjekorda, võime järeldada, et üksikisikutel, kellel on valgust tajutav struktuur, on mõningane eelis oma eakaaslaste suhtes, näiteks kergesti põgenevad kiskjad või kergemini toitu leida..

Kuid kuulsa evolutsioonilise bioloogi ja paleontoloogi Stephen Jay Gouldi sõnul ei tohiks mingit selgitust iseloomu kohanemisväärtuse kohta aktsepteerida ainult seetõttu, et see on usutav ja võluv.

Tegelikult on tõestus, et tegelased on kohandused, evolutsiooniliste bioloogide üks silmapaistvamaid ülesandeid, alates Charles Darwini ajast.

Näited

Seedetraktid lendavatel selgroogsetel

Liikuvad selgroogsed, linnud ja nahkhiired seisavad silmitsi fundamentaalse väljakutsega: ületada raskusjõudu, et oleks võimalik mobiliseerida.

Seega on neil organismidel unikaalsed omadused, mida me ei leia teises selgroogsete rühmades, kelle liikumisviis on selgelt maapealne, nagu näiteks hiir..

Nende omapäraste selgroogsete muutused ulatuvad kergetest luudest sisemiste aukudega kuni aju suurema vähenemiseni.

Kirjanduse kohaselt on üks kõige olulisemaid selektiivseid survesid, mis on selle loomarühma moodustanud, vajadus vähendada selle massi, et suurendada lennu tõhusust..

Eeldatakse, et need jõud on kujundanud seedesüsteemi, soodustades lühemate sooledega inimesi, mis tähendaks lendude ajal väiksemat massi..

Soole vähendamisega kaasneb aga täiendav komplikatsioon: toitainete assimileerimine. Kuna pindade neeldumine on väiksem, saame intuitiivselt mõista, et toitainete tarbimine on mõjutatud. Hiljutised uuringud on näidanud, et see ei juhtu.

Caviedes-Vidali (2008) sõnul on imendumise paratsellulaarne tee, mis kompenseerib soole kudede vähenemise. Nende järelduste tegemiseks uurisid autorid hõõguvatest nahkhiirte soolestiku neeldumisteeid Artibeus lituratus.

Taimede kohanemine kuivas keskkonnas

Kui taimed puutuvad kokku ebasoodsate keskkonnatingimustega, ei saa nad liikuda parematel tingimustel teistesse kohtadesse, nagu ka lind, kes rändab soojadesse piirkondadesse, et pääseda talve soojusstressist.

Seetõttu on erinevatel taimeliikidel kohandusi, sealhulgas füsioloogilisi, mis võimaldavad neil toime tulla ebasoodsate tingimustega, nagu kõrbete põud..

On puid, millel on eriti ulatuslikud juurestikud, mis võimaldavad neil joogivee sügavates veekogudes juua.

Neil on ka alternatiivsed ainevahetusradad, mis aitavad vähendada vee kadu. Nende marsruutide hulgas on C4-taimed, mis vähendavad fotopõletuse nähtust tänu Calvini tsükli ruumilisele eraldamisele ja süsinikdioksiidi fikseerimisele..

Fotorespiratsioon on alternatiivne tee, mis ei anna mingit kasu ja tekib siis, kui ensüüm RuBisCO (ribuloos-1,5-bisfosfaat-karboksülaas / oksüdaas) kasutab hapnikku ja mitte süsinikdioksiidi.

CAM-i taimed (crasuláceas'i happeline ainevahetus) vähendavad fotorespiratsiooniprotsessi ja võimaldavad taimedel vähendada vee kadu tänu ajutisele eraldamisele.

Antifriisi valgud teleostide kala

Mitmed teleostikala liigid (kuuluvad infraklaasi Teleostei merele) on saavutanud hulga suurepäraseid kohandusi, mis võimaldavad areneda madalatel temperatuuridel..

Need füsioloogilised kohandused hõlmavad antifriisi valkude ja glükoproteiinide tootmist. Need molekulid toodetakse kala maksas ja eksporditakse vereringesse oma funktsiooni täitmiseks.

Vastavalt valkude biokeemilisele koostisele eristatakse nelja rühma. Lisaks ei ole kõigil liikidel sama mehhanism: mõned sünteesivad valke enne madalate temperatuuridega kokkupuutumist, teised seda teevad termilise stimulatsiooni korral, samas kui teine ​​rühm sünteesib neid kogu aasta jooksul.

Tänu lahuste kolligatiivsele mõjule väheneb plasmas rohkem soluutide lisamisel temperatuur, mille juures see külmub. Vastupidiselt sellele hakkavad kala, millel seda tüüpi kaitset ei ole, kuded külmuma, kui temperatuur jõuab 0 ° C-ni.

Viited

  1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W.H., Chediack, J. G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A.P. & Otani, L. (2008). Paratsellulaarne imendumine: nahkhiir purustab imetaja paradigma. PLoS One, 3(1), e1425.
  2. Davies, P. L., Hew, C. L. & Fletcher, G.L. (1988). Kala antifriisi valgud: füsioloogia ja evolutsiooniline bioloogia. Canadian Journal of Zoology, 66(12), 2611-2617.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolutsiooniline analüüs. Prentice'i saal.
  4. Price, E. R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., & Karasov, W. H. (2015). Õhu elustiili seedetrakti kohandused. Füsioloogia, 30(1), 69-78.
  5. Villagra, P. E., Giordano, C., Alvarez, J. A., Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C., ... & Greco, S. (2011). Olles kõrbes kõrbes: strateegiad veekasutuse ja veekindluse vastu Argentinas Kesk-Monte's. Lõuna-ökoloogia, 21(1), 29-42.