Biologinės adaptacijos charakteristikos, tipai, pavyzdžiai

Vienas biologinis pritaikymas tai yra organizme būdingas požymis, kuris padidina jo gebėjimą išgyventi ir atgaminti, palyginti su savo draugais, kurie neturi šio bruožo. Vienintelis procesas, dėl kurio atsiranda prisitaikymas, yra natūralus pasirinkimas.

Jei nustosime stebėti skirtingas gyvų organizmų linijas, pamatysime, kad jos yra pilnos sudėtingų adaptacijų serijos. Nuo drugių imitacijos iki sudėtingos jų sparnų struktūros, leidžiančios skrydžiui.

Ne visos savybės ar požymiai, kuriuos stebime tam tikruose organizmuose, gali būti nedelsiant pažymėti kaip pritaikymai. Kai kurios gali būti cheminės ar fizinės pasekmės, gali būti požymiai, atsirandantys dėl genų dreifo arba įvykio, vadinamo genetinis kirtimas.

Organizmų savybes galima ištirti taikant mokslinį metodą, kad būtų galima patikrinti, ar jie iš tikrųjų yra pritaikymai ir kokios yra jų preliminarios funkcijos.

Norėdami tai padaryti, hipotezės apie potencialų naudojimą turi būti pasiūlytos ir išbandytos tinkamu eksperimentiniu būdu - manipuliuojant asmeniu arba paprastu stebėjimu.

Nors adaptacijos atrodo daug kartų tobulos ir net „sukurtos“, jos nėra. Prisitaikymas nebuvo sąmoningo proceso rezultatas, nes evoliucija neturi nei pabaigos, nei tikslo, nei siekia tobulinti organizmus.

Indeksas

• 1 Charakteristikos
• 2 tipai
• 3 Ar visos funkcijos yra pritaikytos?
  • 3.1 Tai gali būti cheminė ar fizinė pasekmė
  • 3.2 Tai gali būti genų dreifo pasekmė
  • 3.3 Gali būti koreliuojama su kita funkcija
  • 3.4 Tai gali būti filogenetinės istorijos pasekmė
• 4 Išankstiniai pritaikymai ir išėjimai
• 5 Pakeitimų pavyzdžiai
  • 5.1 Skrydis su stuburiniais gyvūnais
  • 5.2 Echolokacija šikšnosparniuose
  • 5.3 Ilgas žirafų kaklas
  • 5.4 Taigi, kas yra žirafų kaklų naudojimas??
• 6 Skirtumai su evoliucija
• 7 painiavos dėl adaptacijų
• 8 Nuorodos

Savybės

Prisitaikymas yra funkcija, kuri padidina tinkamumas asmeniui. Evoliucinėje biologijoje terminas tinkamumas arba biologinis adekvatumas reiškia organizmo gebėjimą palikti palikuonis. Jei tam tikras asmuo palieka daugiau palikuonių nei partneris, sakoma, kad jis turi daugiau tinkamumas.

Asmuo su didesniu tinkamumas Tai nėra stipriausia, nei greičiausia, nei didžiausia. Jis yra tas, kuris išgyvena, suranda draugą ir atgamina.

Kai kurie autoriai savo adaptacijoje paprastai prideda kitus elementus. Jei atsižvelgsime į linijos istoriją, mes galime apibrėžti adaptaciją kaip išvestinį požymį, kuris išsivystė reaguojant į tam tikrą selektyvų agentą. Ši apibrėžtis lygina charakterio poveikį tinkamumas konkretaus varianto.

Tipai

Adaptacijos gali pasirodyti skirtinguose lygmenyse. Galime parodyti morfologinius ir anatominius pritaikymus, tokius kaip dantys, kurie leidžia mums vartoti tam tikrus maisto produktus ar struktūras, skirtas paleisti ir greitai pasiekti savo grobį arba pabėgti nuo plėšrūnų..

Adaptacijos taip pat gali būti fiziologinės ląstelės lygiu arba biocheminiuose procesuose, kurie vyksta organizme.

Pavyzdžiui, tam tikrose žuvyse, kurios gyvena vandenyje, kur temperatūra yra itin šalta, yra antifrizo baltymų, kurie leidžia jiems plaukti lediniame vandenyje be užšalimo.

Taip pat adaptacijos gali būti elgsenos ar etologinės. Tam tikras elgesys su gyvūnais skatina jų išlikimą ir dauginimąsi.

Ropliams termoreguliacijos pajėgumas yra nustatomas judant link karšto ar šaltojo zonos, priklausomai nuo individo poreikių. Kitas pavyzdys yra tam tikrų paukščių parazitinis elgesys, kad kiaušiniai būtų dedami į kitų rūšių lizdus, ​​kad būtų išvengta veisimo proceso.

Visos funkcijos yra adaptacijos?

Stebėdami bet kokią gyvą būtybę pastebėsime, kad jis pilnas savybių, kurias reikia paaiškinti. Pagalvokite apie paukštį: plunksnų spalvą, dainą, kojų formą ir snapą, sudėtingus šokių šokius, ar galime juos laikyti prisitaikančiomis savybėmis??

Ne. Nors tiesa, kad natūralus pasaulis yra pilnas prisitaikymo, neturėtume iš karto daryti išvados, kad mūsų stebima savybė yra viena iš jų. Bruožas gali būti daugiausia dėl šių priežasčių:

Jos gali būti cheminės ar fizinės pasekmės

Daugelis bruožų yra tik cheminio ar fizinio įvykio pasekmės. Žinduolių kraujo spalva yra raudona ir niekas nemano, kad raudona spalva yra priskirta per se tai yra prisitaikymas.

Kraujas yra raudonas dėl jo sudėties: raudonieji kraujo kūneliai saugo baltymą, atsakingą už deguonies transportavimą, vadinamą hemoglobinu, kuris sukelia būdingą minėto skysčio spalvą..

Tai gali būti geno dreifo pasekmė

Dreifas yra atsitiktinis procesas, kuris sukuria alelių dažnių pokyčius ir veda prie tam tikrų alelių fiksavimo arba pašalinimo stochastiškai. Šios savybės nesuteikia jokio pranašumo ir nepadidina tinkamumas asmeniui.

Tarkime, mes turime baltų lokių ir juodų lokių tos pačios rūšies populiaciją. Tam tikru momentu, tiriamųjų populiacija mažėja organizmų skaičiumi dėl aplinkos katastrofos ir dauguma baltųjų žmonių miršta atsitiktinai.

Laikui bėgant yra didelė tikimybė, kad juoda kailių kodai yra fiksuoti ir visi gyventojai tampa juodais asmenimis.

Tačiau tai nėra pritaikymas, nes jis nesuteikia jokio pranašumo asmeniui, kuriam jis priklauso. Atkreipkite dėmesį, kad genų nutekėjimo procesai nesukuria adaptacijų, tai vyksta tik per natūralios atrankos mechanizmą.

Jis gali būti susijęs su kita funkcija

Mūsų genai yra vienas šalia kito ir gali būti derinami įvairiais būdais, vadinamu rekombinacija. Kai kuriais atvejais genai yra susieti ir paveldimi kartu.

Šiai situacijai iliustruoti naudosime hipotetinį atvejį: genai, koduojantys mėlynąsias akis, yra susiję su šviesių plaukų. Logiškai tai supaprastinimas, tikriausiai yra ir kitų veiksnių, susijusių su konstrukcijų spalvinimu, tačiau mes naudojame jį kaip didaktinį pavyzdį.

Tarkime, kad mūsų hipotetinio organizmo šviesūs plaukai suteikia jai tam tikrą pranašumą: kamufliažas, apsauga nuo radiacijos, nuo šalčio ir pan. Asmenys, turintys šviesius plaukus, turės daugiau vaikų nei jų bendraamžiai, kurie neturi šios savybės.

Palikuonys, be šviesių plaukų, turės mėlynas akis, nes genai yra susiję. Visoje kartoje matome, kad mėlynos akys dažnėja, nors jos nesuteikia jokio prisitaikymo pranašumo. Šis reiškinys literatūroje žinomas kaip „genetinis kirtimas".

Tai gali būti filogenetinės istorijos pasekmė

Kai kurie simboliai gali būti filogenetinės istorijos pasekmė. Žinduolių kaukolės siūlai prisideda ir palengvina gimimo procesą, sugebėdami jį interpretuoti kaip pritaikymą. Tačiau ši charakteristika yra atstovaujama kitose linijose ir yra protėvių bruožas.

Išankstiniai pritaikymai ir išėjimai

Per pastaruosius metus evoliuciniai biologai praturtino organizmo charakteristikų terminologiją, įskaitant naujas sąvokas, pvz., „Preadaptaciją“ ir „išpirkimą“..

Pasak „Futuyma“ (2005), išankstinis pritaikymas yra „bruožas, kuris netyčia tarnauja naujai funkcijai“.

Pavyzdžiui, kai kurių paukščių stiprios smailės gali būti pasirinktos tam tikros rūšies maisto vartojimui. Tačiau tam tikrais atvejais ši struktūra taip pat gali būti prisitaikymas prie avių atakų. Šis staigus funkcijos pasikeitimas yra išankstinis pritaikymas.

1982 m. „Gould“ ir „Vrba“ pristatė „išieškojimo“ sąvoką, kad apibūdintų išankstinį pritaikymą, kuris buvo pasirinktas naujam naudojimui.

Pvz., Plaukiojančių paukščių plunksnos nebuvo valomos natūralios atrankos būdu pagal atrankinį plaukimo spaudimą, tačiau netyčia jie tarnavo jam.

Kaip analogiją su šiuo procesu, mes turime nosį, nors tai tikriausiai buvo atrinkta dėl to, kad jis pridėjo tam tikrą pranašumą kvėpavimo procese, dabar mes jį naudojame, kad laikytume objektyvus.

Garsiausias pavyzdys, kaip išnaudoti, yra panda nykštis. Ši rūšis maitinama konkrečiai bambukais ir manipuliuoja jais naudoja „šeštąją nykštį“, gautą iš kitų struktūrų.

Pakeitimų pavyzdžiai

Skrydis su stuburiniais gyvūnais

Paukščiai, šikšnosparniai ir jau išnykę pterosaurai konvergencijos būdu įgijo savo judėjimo priemones: skrydį. Keletas šių gyvūnų morfologijos ir fiziologijos aspektų, atrodo, yra pritaikymai, kurie padidina ar skatina skraidyti.

Kaulai sudaro ertmes, kurios paverčia jas lengviomis konstrukcijomis, bet atsparios. Ši konformacija vadinama pneumatiniais kaulais. Dabartinėse plaukiojančiose linijose - paukščiuose ir šikšnosparniuose - virškinimo sistema taip pat turi tam tikrų ypatumų.

Žarnynas yra daug trumpesnis, palyginti su panašaus dydžio plaukiojančiais gyvūnais, tikriausiai, sumažinant svorį skrydžio metu. Taigi maistinių medžiagų absorbcijos paviršiaus sumažėjimas pasirinko ląstelių absorbcijos trajektorijų padidėjimą.

Paukščių adaptacijos pasiekia molekulinį lygį. Buvo pasiūlyta, kad genomo dydis buvo sumažintas kaip pritaikymas skrydžiui, mažinant medžiagų apykaitos sąnaudas, susijusias su didelio genomo, taigi ir didelių ląstelių, kiekiu..

Echolokacija šikšnosparniuose

Šikšnosparniuose yra ypatingas prisitaikymas, leidžiantis jiems judėti erdviškai: echolokacija.

Ši sistema susideda iš garso skleidimo (žmonės negali jų suvokti), kurie atsimuša iš objektų, o šikšnosparniai sugeba juos suvokti ir versti. Be to, tam tikrų rūšių ausų morfologija laikoma adaptacija, kad būtų galima veiksmingai priimti bangas.

Ilga žirafų kaklas

Niekas neabejoja, kad žirafos yra netipinės morfologijos: pailgos kaklo, turinčios mažą galvą ir ilgas kojas, kurios palaiko jo svorį. Šis dizainas trukdo įvairioms gyvūnų gyvenimo veikloms, pavyzdžiui, vandens paėmimui iš tvenkinio.

Šių Afrikos rūšių ilgo kaklo paaiškinimas dešimtmetį buvo mėgstamiausias evoliucinių biologų pavyzdys. Prieš Čarlzas Darvinas suprato natūralios atrankos teoriją, prancūzų gamtininkas Jeanas-Baptiste Lamarck jau valdė biologinių pokyčių ir evoliucijos koncepciją.

Lamarckui žirafų kaklas buvo pailgintas, nes šie gyvūnai nuolat ištempė, kad pasiektų akacijų pumpurus. Dėl šio veiksmo atsirastų paveldimas pokytis.

Atsižvelgiant į šiuolaikinę evoliucijos biologiją, manoma, kad simbolių naudojimas ir nenaudojimas neturi įtakos palikuonims. Ilgos kaklo prisitaikymas turėjo atsirasti dėl to, kad asmenys, atliekantys mutacijas dėl šios savybės, palikdavo daugiau palikuonių nei jų trumpesni kaklai..

Intuityviai galime daryti prielaidą, kad ilgas kaklas padeda žirafams gauti maisto. Tačiau šie gyvūnai paprastai ieško maisto maži krūmai.

Taigi, kas yra žirafų kaklų naudojimas??

1996 m. Tyrėjai Simmons ir Scheepers tyrinėjo šios grupės socialinius santykius ir paneigė, kaip žirafos gavo savo kaklus.

Šiems biologams kaklas išsivystė kaip „ginklas“, kurį vyrai panaudojo kovose siekdami patekti į moteris, o ne gauti maisto aukštuose plotuose. Įvairūs faktai patvirtina šią hipotezę: vyrų kaklai yra daug ilgesni ir sunkesni nei moterų.

Galime daryti išvadą, kad nors prisitaikymas turi akivaizdžią reikšmę, turime abejoti aiškinimais ir išbandyti visas galimas hipotezes, naudojant mokslinį metodą.

Skirtumai su evoliucija

Abi sąvokos, evoliucija ir adaptacija nėra prieštaringos. Evoliucija gali vykti per natūralios atrankos mechanizmą ir tai sukelia adaptacijas. Būtina pabrėžti, kad vienintelis mechanizmas, sukuriantis adaptacijas, yra natūrali atranka.

Yra dar vienas procesas, vadinamas geno dreifu (paminėtas ankstesniame skyriuje), kuris gali lemti populiacijos raidą, bet nesukuria adaptacijų.

Painiavos dėl adaptacijų

Nors prisitaikymas, atrodo, yra tiksliai pritaikytas jų naudojimui, evoliucija ir todėl adaptacijų samprata neturi tikslo ar sąmoningo tikslo. Jie nėra pažangos sinonimas.

Kaip ir erozijos procesas nėra skirtas sukurti gražius kalnus, evoliucija nėra skirta organizmams, puikiai pritaikytiems prie jų aplinkos.

Organai nesiekia vystytis, todėl natūrali atranka nesuteikia individui to, ko jam reikia. Pavyzdžiui, įsivaizduokite keletą triušių, kurie dėl aplinkos pokyčių turi išlaikyti stiprų šalnų. Gyvūnų poreikis gausiam kailiui nesukels jo atsiradimo ir plitimo populiacijoje.

Priešingai, kai kurios atsitiktinės mutacijos triušio genetinėje medžiagoje gali sukurti gausesnį kailį, todėl vežėjas turi daugiau vaikų. Šie vaikai tikriausiai paveldės savo tėvo kailius. Taigi gausus kailis gali padidinti jo dažnumą triušių populiacijoje ir jokiu būdu triušis to nežinojo.

Be to, atranka nesukuria tobulų struktūrų. Jie turėtų būti „pakankamai geri“, kad galėtų pereiti prie naujos kartos.

Nuorodos

1. Caviedes-Vidal, E., McWhorter, T.J., Lavin, S.R., Chediack, J.G., Tracy, C. R. & Karasov, W.H. Skraidančių stuburinių gyvūnų virškinimo adaptacija: didelė žarnyno paracelioulinė absorbcija kompensuoja mažesnius žarnas. Nacionalinės mokslų akademijos darbai, 104(48), 19132-19137.
2. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoliucinė analizė. Prentice salė.
3. Futuyma, D. J. (2005). Evoliucija. Sinauer.
4. Gould, S. J., ir Vrba, E.S. (1982). Ištrynimas - trūkstamas terminas mokslo moksle. Paleobiologija, 8(1), 4-15.
5. Organas, C. L., Shedlock, A.M., Meade, A., Pagel, M., & Edwards, S.V. (2007). Paukščių genomo dydžio ir struktūros kilmė ne paukščių dinozauruose. Gamta, 446(7132), 180.