Fysiologisk tilpasning i hvad den består af og eksempler

en fysiologisk tilpasning det er en egenskab eller karakteristik på niveauet af en organismes fysiologi - kald det celle, væv eller organ - der øger dets biologiske effektivitet eller fitness.

I fysiologi er der tre termer, som ikke bør forveksles: tilpasning, indstilling og akklimatisering. Det naturlige udvalg af Charles Darwin er den eneste kendte mekanisme, der giver anledning til tilpasninger. Denne proces er normalt langsom og gradvis.

Det er almindeligt, at tilpasning forveksles med indstilling eller akklimatisering. Første term er relateret til variationer på det fysiologiske niveau, selv om det også kan forekomme i anatomi eller biokemi, som følge af organismens eksponering for en ny miljøtilstand, som forkølelse eller ekstrem varme.

Akklimation indebærer de samme ændringer, der beskrives i begrebet miljø, kun at miljøforskelle induceres af en forsker i laboratoriet eller på området. Både akklimatisering og stemning er reversible fænomener.

indeks

• 1 Hvad består den af??
• 2 Hvordan kan vi konkludere, at et træk er en fysiologisk tilpasning?
• 3 eksempler
  • 3.1 Fordøjelsessystemer hos flyvende hvirveldyr
  • 3.2 Tilpasninger af planter i tørre omgivelser
  • 3.3 Frostvæskeproteiner i teleostfisk
• 4 referencer

Hvad består det af??

Fysiologiske tilpasninger er karakteristiske for celler, organer og væv, som øger effektiviteten hos personer, der besidder det, med respekt for dem, der ikke bærer det.

Når vi taler om "effektivitet" henviser vi til begrebet meget anvendt i evolutionær biologi (også kaldet darwinistisk effekt eller fitness) relateret til organismers evne til at overleve og reproducere. Denne parameter kan opdeles i to komponenter: sandsynligheden for overlevelse og det gennemsnitlige antal efterkommere.

Det vil sige, når vi har visse fysiologiske egenskaber, der øger fitness af enkeltpersoner kan vi intuitere, at det er en adaptiv funktion.

Vi skal være forsigtige, når vi identificerer tilpasningerne, da alle de kendetegn, vi ser i et dyr, ikke er adaptive. For eksempel ved vi alle, at vores blod har en levende rød farve.

Denne egenskab har ingen adaptiv værdi og er kun en kemisk konsekvens. Blodet er rødt, fordi det har et molekyle kaldet hæmoglobin, der er ansvarlig for ilttransport.

Hvordan kan vi konkludere, at et træk er en fysiologisk tilpasning?

Når vi observerer en bestemt karakteristik af en organisme, kan vi hæve flere hypoteser om dens adaptive betydning.

For eksempel er der ingen tvivl om, at dyrets øjne er strukturer, som tillader optagelse af lys. Hvis vi anvender den ovennævnte ordre af ideer, kan vi konkludere, at personer med strukturer, som opfatter lys, har en vis fordel i forhold til deres jævnaldrende, såsom let at flygte fra rovdyr eller finde mad lettere..

Men ifølge den berømte evolutionærbiolog og paleontolog Stephen Jay Gould "må ingen forklaring på den adaptive værdi af et tegn accepteres kun fordi det er plausibelt og charmerende".

Faktisk er demonstrationen om at tegnene er tilpasninger en af ​​de evolutionsbiologers mest fremragende opgaver, siden Charles Darwin-tiderne.

eksempler

Fordøjelsessystemer hos flyvende hvirveldyr

Flydende hvirveldyr, fugle og flagermus, står over for en grundlæggende udfordring: overvinde tyngdekraften for at kunne mobilisere.

Således har disse organismer unikke egenskaber, som vi ikke finder i en anden gruppe af hvirveldyr, hvis bevægelsesretning er tydelig jordbaseret, som f.eks. En mus, for eksempel.

Modifikationer af disse særegne hvirveldyr spænder fra lette knogler med indre huller til en betydelig reduktion i hjernens størrelse.

Ifølge litteraturen er et af de vigtigste selektive tryk, der har støbt denne dyregruppe, behovet for at reducere sin masse for at øge flyets effektivitet.

Det antages, at fordøjelsessystemet er blevet formet af disse kræfter, der favoriserer personer med kortere tarm, hvilket ville betyde mindre masse under flyvningen.

Men ved at reducere tarmene kommer en yderligere komplikation: assimilering af næringsstoffer. Da der er mindre overfladeabsorption, kan vi intuitere, at indtagelsen af ​​næringsstoffer påvirkes. Nylig forskning har vist, at dette ikke sker.

Ifølge Caviedes-Vidal (2008) er der en paracellulær absorptionsvej, der kompenserer for faldet i tarmvæv. For at nå disse konklusioner undersøgte forfatterne absorptionsveje i de frugivorøse flagermus tarm Artibeus lituratus.

Tilpasninger af planter i tørre omgivelser

Når planter udsættes for uønskede miljøforhold, kan de ikke flytte til andre steder med bedre omstændigheder, som kunne en fugl migrere til varme områder for at undslippe vinterens varme stress.

Derfor har forskellige plantearter tilpasninger, herunder fysiologiske, som gør det muligt for dem at blive udsat for ugunstige forhold, såsom ørkenens tørke.

Der er træer med særdeles omfattende rodsystemer, der giver dem mulighed for at drikke vand i dybe reservoirer.

De præsenterer også alternative metaboliske veje, der hjælper med at reducere vandtab. Blandt disse ruter har vi C4-planterne, der reducerer fænomenet fotorespiration takket være den rumlige adskillelse af Calvin-cyklen og fikseringen af ​​kuldioxid.

Fotorespiration er en alternativ vej, der ikke giver nogen gevinst og forekommer, når enzymet RuBisCO (ribulose-1,5-bisphosphatcarboxylase / oxygenase) anvender oxygen og ikke kuldioxid.

CAM-planterne (syre metabolisme af crasuláceas) reducerer fotorespirationsprocessen og gør det muligt for planten at mindske vandtabet takket være en midlertidig adskillelse.

Frostbeskyttelsesproteiner i teleostfisk

Flere arter af teleostfisk (tilhørende infrastruktur Teleostei) har opnået en række storslåede tilpasninger for at kunne udvikle sig i omgivelser med lave temperaturer.

Disse fysiologiske tilpasninger omfatter fremstilling af frostbeskyttelsesproteiner og glycoproteiner. Disse molekyler produceres i fiskens lever og eksporteres til blodbanen for at opfylde deres funktion.

Ifølge de biokemiske sammensætninger af proteinerne er fire grupper kendetegnet. Derudover har ikke alle arter den samme mekanisme: nogle syntetiserer proteiner, før de udsættes for lave temperaturer, andre gør det som reaktion på termisk stimulering, mens en anden gruppe syntetiserer dem gennem året.

Takket være de kolligative virkninger af opløsningerne reduceres temperaturen, hvor den fryser, betydeligt, når der tilsættes mere opløste stoffer til plasmaet. I modsætning hertil vil vævene fra en fisk, der ikke har denne type beskyttelse, begynde at fryse, når temperaturen når 0 ° C.

referencer

1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W.H., Chediack, J.G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A.P., og Otani, L. (2008). Paracellulær absorption: en flagermus bryder pattedyrs paradigmet. PLoS One, 3(1), e1425.
2. Davies, P. L., Hew, C. L., & Fletcher, G.L. (1988). Fisk frostvæske proteiner: fysiologi og evolutionær biologi. Canadiske tidsskrift for zoologi, 66(12), 2611-2617.
3. Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Evolutionær analyse. Prentice Hall.
4. Price, E.R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., & Karasov, W.H. (2015). Fordøjelsesanvendelser af antenne livsstil. Fysiologi, 30(1), 69-78.
5. Villagra, P. E., Giordano, C., Alvarez, J. A., Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C., ... & Greco, S. (2011). At være en plante i ørkenen: strategier for vandanvendelse og modstandsdygtighed mod vandspændinger i Central Monte of Argentina. Sydlige økologi, 21(1), 29-42.