Biológiai adaptációs jellemzők, típusok, példák

egy biológiai adaptáció a szervezetben olyan jellemző, amely megnöveli a túlélésre és a szaporodásra való képességét a társaival szemben, amelyek nem rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal. Az egyetlen olyan eljárás, amely az adaptációk megjelenéséhez vezet, a természetes kiválasztás.

Ha abbahagyjuk az élő szervezetek különböző vonalainak megfigyelését, akkor azt találjuk, hogy sok komplex adaptációval rendelkeznek. A pillangók mimikriájából a szárnyakat lehetővé tevő szárnyaik összetett szerkezetébe.

Nem minden tulajdonságot vagy tulajdonságot, amelyet bizonyos szervezetekben megfigyelünk, azonnal kiigazíthatjuk. Egyesek lehetnek kémiai vagy fizikai következmények, lehetnek a gén drift által előidézett tulajdonságok vagy az esemény által hívott események genetikai kocogás.

A szervezetek jellemzőit a tudományos módszer alkalmazásával lehet vizsgálni annak igazolására, hogy valóban alkalmazkodnak-e, és hogy milyen jellegzetes funkciójuk van.

Ehhez a potenciális felhasználásra vonatkozó hipotéziseket megfelelő kísérleti tervezéssel kell javasolni és tesztelni - akár az egyén manipulálásával, akár egyszerű megfigyeléssel.

Bár az adaptációk sokszor tökéletesnek tűnnek, sőt „terveztek”, nem. Az adaptációk nem tudatos folyamat eredménye, mivel az evolúciónak sem vége, sem célja nincs, és nem törekszik a tökéletes szervezetekre.

index

• 1 Jellemzők
• 2 típus
• 3 Az összes funkció alkalmazkodik?
  • 3.1 Kémiai vagy fizikai következmények lehetnek
  • 3.2 Lehet, hogy a gén drift következménye
  • 3.3 A Can a másik tulajdonsággal korrelál
  • 3.4 A filogenetikai történelem következménye lehet
• 4 Előzetes adaptációk és kivételek
• 5 Példák az adaptációkra
  • 5.1 Repülés gerinceseken
  • 5.2 Echolokáció a denevérekben
  • 5.3 A zsiráfok hosszú nyaka
  • 5.4 Szóval, mi a zsiráf nyakai??
• 6 Különbségek az evolúcióval
• 7 Összeolvadások az adaptációkról
• 8 Hivatkozások

jellemzői

Az adaptáció egy olyan funkció, amely növeli a alkalmasság egyén számára. Az evolúciós biológiában a kifejezés alkalmasság vagy a biológiai megfelelőség a szervezet utódokból való kilépésének képességére utal. Ha egy adott személy több utódot hagy el, mint egy partner, azt mondják, hogy több van alkalmasság.

Az egyén nagyobb alkalmasság Ez nem a legerősebb, sem a leggyorsabb, sem a legnagyobb. Ő az, aki túléli, talál egy társat és reprodukál.

Egyes szerzők rendszerint más elemeket adnak hozzá az adaptáció definícióiban. Ha figyelembe vesszük a vonal történetét, akkor az adaptációt olyan származékos karakterként definiálhatjuk, amely egy bizonyos szelektív ágensre válaszul alakult ki. Ez a meghatározás összehasonlítja a karakter hatásait a alkalmasság egy konkrét változat.

típus

Az adaptációk különböző szinteken jelennek meg. Megmutathatjuk a morfológiai és anatómiai adaptációkat, például a fogakat, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy bizonyos fajta ételeket vagy struktúrákat fogyasszunk, amelyek gyorsan futnak, és gyorsan eljutnak a zsákmányhoz vagy a ragadozóktól..

Az adaptációk fiziológiásak lehetnek, akár a sejtek szintjén, akár a szervezeten belüli biokémiai folyamatokban.

Például, bizonyos halak, amelyek vízben élnek, ahol a hőmérséklet rendkívül hideg, fagyálló fehérjékkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy fagyasztás nélkül úszjanak jeges vizekben.

Ugyanígy az adaptációk viselkedési vagy etológiai jellegűek is lehetnek. Az állatok bizonyos viselkedése kedvez a túlélésnek és a szaporodásnak.

A hüllőkben a termoreguláció kapacitása a meleg vagy hideg zónák felé való elmozdulással történik, az egyéni igényektől függően. Egy másik példa az egyes madarak parazita viselkedése, hogy tojásukat más faj fészkébe helyezzék, hogy elkerüljük a tenyésztési folyamatot.

Minden funkció adaptáció?

Bármely élő lény megfigyelésekor észre fogjuk venni, hogy tele van olyan jellemzőkkel, amelyek magyarázatot igényelnek. Gondolj egy madárra: a tollazat színe, a dal, a lábak alakja és a csőr, az udvarlások összetett táncai, tekinthetjük őket mind alkalmazkodó jellegzetességeknek??

Bár igaz, hogy a természeti világ tele van adaptációkkal, nem szabad azonnal rámutatnunk arra, hogy az általunk megfigyelt tulajdonság az egyik. A tulajdonságok főként a következő okok miatt fordulhatnak elő:

Ezek kémiai vagy fizikai következmények lehetnek

Sok tulajdonság egyszerűen kémiai vagy fizikai esemény következményei. A vér színe vörös az emlősökben, és senki sem gondolja, hogy a vörös színt adja önmagában ez egy adaptáció.

Összetétele miatt a vér vörös, a vörösvértestek hemoglobin nevű oxigén szállítására alkalmas fehérjét tárolnak, ami a folyadék jellegzetes színeződését okozza..

Lehetséges, hogy ez a gén drift következménye

A Drift egy véletlen folyamat, amely az allélfrekvenciák változásait eredményezi, és bizonyos allélok stochasztikus rögzítéséhez vagy megszüntetéséhez vezet. Ezek a jellemzők nem adnak előnyt, és nem növelik a alkalmasság az egyén.

Tegyük fel, hogy van egy fehér medve és az azonos faj fekete feketék. Bizonyos pontokon a vizsgálati populáció a környezeti katasztrófa következtében csökken a szervezetek száma, és a legtöbb fehér személy véletlenszerűen hal meg.

Az idő múlásával nagy a lehetősége annak, hogy a fekete szőrzetet kódoló allél rögzítve van, és az egész populáció fekete egyénekké válik.

Ez azonban nem adaptáció, mert nem ad előnyt annak a személynek, aki a tulajdonosa. Ne feledje, hogy a gén drift folyamatai nem vezetnek adaptációk kialakulásához, ez csak a természetes szelekció mechanizmusán keresztül történik.

Ez összefügghet egy másik funkcióval

Génjeink egymás mellett találhatók, és különböző módon kombinálhatók a rekombinációnak nevezett folyamatban. Egyes esetekben a gének összekapcsolódnak és öröklődnek együtt.

A helyzet illusztrálására hipotetikus esetet fogunk használni: a kék szemeket kódoló gének kapcsolódnak a szőke hajéhoz. Logikailag egyszerűsítés, valószínűleg más tényezők is szerepet játszanak a struktúrák színezésében, azonban didaktikus példaként használjuk..

Tegyük fel, hogy hipotetikus szervezetünk szőke haja bizonyos előnyökkel jár: álcázás, sugárzás elleni védelem, hideg ellen stb. A szőke hajú embereknek több gyermekük lesz, mint a társaik, akik nem rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal.

Az utódok, a szőke hajokon kívül, kék szemük lesz, mivel a gének összekapcsolódnak. A generációk során láthatjuk, hogy a kék szemek gyakorisága növekszik, bár nem adnak adaptív előnyt. Ez a jelenség az irodalomban ismert:genetikai kocogás".

A filogenetikai történelem következménye lehet

Néhány karakter a filogenetikai történelem következménye lehet. A koponya varratai emlősökben hozzájárulnak a születési folyamathoz és elősegítik a születési folyamatot, és képesek arra, hogy ezt adaptálják. A jellemző azonban más vonalakban van ábrázolva, és ősi tulajdonsága.

Előbeigazítások és kivonások

Az évek során az evolúciós biológusok gazdagították a szervezet jellemzőivel kapcsolatos terminológiát, ideértve az új fogalmakat is, mint például a "preadaptation" és a "exaptation"..

Futuyma (2005) szerint az elő adaptáció „olyan tulajdonság, amely véletlenül egy új funkciót szolgál”.

Például egyes madarak erős csúcsai úgy lettek kiválasztva, hogy egy bizonyos típusú élelmiszert fogyasztanak. Megfelelő esetekben azonban ez a szerkezet a juhok támadásához is alkalmazkodhat. Ez a hirtelen változás a függvény előzetes adaptációja.

1982-ben Gould és Vrba bevezette a „kivonás” fogalmát, hogy leírja az új felhasználásra kiválasztott előzetes adaptációt..

Például az úszó madarak tollai nem a természetes szelekcióval formálódtak az úszás szelektív nyomása alatt, hanem véletlenül szolgáltak neki..

A folyamathoz hasonlóan az orrunk van, bár valószínűleg azért választottuk, mert bizonyos előnyökkel jár a légzési folyamatban, most azt használjuk, hogy lencseinket tartsuk.

A felfedezés leghíresebb példája a panda hüvelykujja. Ez a faj kifejezetten a bambuszra táplálkozik, és manipulálja azt a „hatodik hüvelykujjával”, amely más struktúrákból származik.

Példák az adaptációkra

A járat a gerinceseken

A madarak, a denevérek és a már kihalt pterosaurok konvergens módon szerezték meg mozgásképességüket: a repülést. Ezeknek az állatoknak a morfológiája és fiziológiája számos szempontból úgy tűnik, hogy olyan adaptációk, amelyek növelik vagy kedveznek a repülési képességnek.

A csontok olyan üregeket tartalmaznak, amelyek könnyű szerkezetekké alakítják őket, de ellenállnak. Ez a konformáció pneumatizált csontként ismert. A jelenlegi repülési vonalakban - madarak és denevérek - az emésztőrendszer bizonyos sajátosságokkal is rendelkezik.

A belek sokkal rövidebbek, mint a hasonló méretű, nem repülő állatokhoz képest, valószínűleg a repülés során a súly csökkentése. Így a tápanyagok felszívódásának felszínének csökkenése a sejtek abszorpciós útvonalainak növekedését választotta.

A madarak adaptációi elérik a molekuláris szinteket. Javasolták, hogy a genom méretét a repüléshez alkalmazkodva csökkentsék, csökkentve a nagy genomhoz kapcsolódó metabolikus költségeket, és ezáltal a nagy sejteket..

Echolokáció a denevérekben

A denevérekben van egy speciális adaptáció, amely lehetővé teszi számukra, hogy térben mozogjanak: echolokáció.

Ez a rendszer a hangok kibocsátásából áll (az emberek nem tudják észlelni őket), amelyek ugrálják ki az objektumokat, és a denevérek képesek érzékelni és lefordítani őket. Hasonlóképpen bizonyos fajok fülének morfológiája adaptációnak tekinthető a hullámok hatékony fogadására.

A zsiráfok hosszú nyaka

Senki sem kétséges, hogy a zsiráfok atípusos morfológiájúak: egy hosszúkás nyak, amely egy kis fejet és hosszú lábakat tart, amelyek támogatják a súlyát. Ez a kialakítás akadályozza az állat életének különböző tevékenységeit, mint például a tó vizet veszi.

Az afrikai fajok hosszú nyakának magyarázata évtizedek óta az evolúciós biológusok kedvenc példája. Mielőtt Charles Darwin megfogalmazta volna a természeti szelekció elméletét, Jean-Baptiste Lamarck francia természettudósító már kezelt egy biológiai változások és evolúció fogalmát - bár tévedt..

Lamarck esetében a zsiráfok nyaka hosszúkás volt, mivel ezek az állatok folyamatosan nyúltak, hogy elérjék az akácok rügyeit. Ez a művelet örökölt változást eredményezne.

A modern evolúciós biológia fényében úgy véljük, hogy a karakterek használata és felhasználása nincs hatással az utódokra. A hosszú nyak adaptálódását azért kellett kialakítani, mert azok a személyek, akik mutációkat hordoztak ennek a tulajdonságnak, több utódot hagytak, mint a rövidebb nyakú társaik..

Intuitív módon feltételezhetjük, hogy a hosszú nyak segít a zsiráfoknak az étel megszerzésében. Ezek az állatok azonban rendszerint alacsony cserjékben keresik az ételüket.

Szóval, mi a zsiráf nyakának használata??

1996-ban a kutatók Simmons és Scheepers tanulmányozták e csoport társadalmi kapcsolatait, és visszautasították a zsiráfok nyakának.

E biológusok számára a nyak "fegyver" alakult ki, amelyet a férfiak a harcokban használnak, hogy a nőstényeket hozzák, és hogy ne kapjanak élelmiszert magas területeken. Különböző tények alátámasztják ezt a hipotézist: a férfiak nyakai sokkal hosszabbak és nehezebbek, mint a nőké.

Arra a következtetésre juthatunk, hogy bár az adaptációnak látszólag nyilvánvaló jelentése van, megkérdőjelezzük az értelmezéseket és teszteljük az összes lehetséges hipotézist a tudományos módszerrel.

Különbségek az evolúcióval

Mindkét fogalom, az evolúció és az adaptáció nem ellentmondásos. Az evolúció a természetes szelekció mechanizmusán keresztül történhet, és ez adaptációkat generál. Hangsúlyozni kell, hogy az egyetlen olyan mechanizmus, amely adaptációkat hoz létre, a természetes kiválasztás.

Van egy másik folyamat, az úgynevezett gén drift (az előző részben említett), amely a populáció fejlődéséhez vezethet, de nem hoz létre alkalmazkodást.

Zavarok az adaptációkról

Annak ellenére, hogy az adaptációk pontosan az általuk kifejlesztett jellemzőknek tűnnek, az evolúció, és ezért az adaptációk fogalma nem cél- vagy tudatos cél. Ezek nem azonosak a fejlődéssel.

Ahogy az erózió folyamata nem a gyönyörű hegyek létrehozására irányul, az evolúció nem célja a környezetüknek tökéletesen alkalmazkodó szervezetek létrehozása.

A szervezetek nem törekednek arra, hogy fejlődjenek, így a természetes szelekció nem ad egyénnek azt, amire szüksége van. Képzeljünk el például egy sor nyulakat, amelyeknek a környezeti változások miatt erős fagynak kell elviselniük. Az állatoknak a bőséges szőrzetre való szükségessége nem fogja megjelenni és elterjedni a népességben.

Ezzel ellentétben, a nyúl genetikai anyagában található néhány véletlen mutáció bőségesebb szőrzetet eredményezhet, így a hordozónak több gyermeke van. Ezek a gyermekek valószínűleg örökölhetik apjuk szőrmeit. Így a bőséges bevonat növelheti gyakoriságát a nyúl populációban, és a nyúl nem volt tudatában.

Ezenkívül a kiválasztás nem eredményez tökéletes szerkezetet. Csak akkor kell „elég jónak” lenniük, hogy tovább tudjanak lépni a következő generációra.

referenciák

1. Caviedes-Vidal, E., McWhorter, T. J., Lavin, S. R., Chediack, J. G., Tracy, C. R. és Karasov, W.H. A repülő gerincesek emésztési adaptációja: a magas bél paracelluláris abszorpció kompenzálja a kisebb béleket. A Nemzeti Tudományos Akadémia eljárása, 104(48), 19132-19137.
2. Freeman, S., és Herron, J. C. (2002). Evolúciós elemzés. Prentice Hall.
3. Futuyma, D. J. (2005). evolúció. Sinauer.
4. Gould, S. J. és Vrba, E.S. (1982). Kifejezés - hiányzó kifejezés a tudomány tudományában. Paleobiológiai, 8(1), 4-15.
5. Orgona, C. L., Shedlock, A.M., Meade, A., Pagel, M. és Edwards, S. V. (2007). A madárgenom mérete és szerkezete a nem madár dinoszauruszokban. természet, 446(7132), 180.