Fyziologická adaptace v tom, co tvoří a příklady

Jeden fyziologické adaptace je to znak nebo charakteristika na úrovni fyziologie organismu - nazývají se buňka, tkáň nebo orgán - což zvyšuje jeho biologickou účinnost nebo fitness.

Ve fyziologii existují tři termíny, které by neměly být zaměňovány: adaptace, nastavení a aklimatizace. Přirozený výběr Charlese Darwina je jediný známý mechanismus, který vede k adaptacím. Tento proces je obvykle pomalý a postupný.

Je běžné, že adaptace je zaměňována s nastavením nebo aklimatizací. První termín je příbuzný změnám na fyziologické úrovni, ačkoli to může také nastat v anatomii nebo biochemii, jako výsledek vystavení organismu novému environmentálnímu stavu, takový jako chladný nebo extrémní teplo..

Aklimatizace zahrnuje stejné změny popsané v termínu prostředí, pouze to, že změny prostředí jsou vyvolány výzkumníkem v laboratoři nebo v terénu. Jak aklimatizace, tak prostředí jsou reverzibilní jevy.

Index

• 1 Z čeho se skládá??
• 2 Jak můžeme dospět k závěru, že vlastnost je fyziologická adaptace?
• 3 Příklady
  • 3.1 Trávicí systémy u létajících obratlovců
  • 3.2 Přizpůsobení rostlin v suchém prostředí
  • 3.3 Protimrazové proteiny v teleostech
• 4 Odkazy

Z čeho se skládá??

Fyziologické adaptace jsou charakteristické pro buňky, orgány a tkáně, které zvyšují účinnost jedinců, kteří ji mají, s ohledem na ty, kteří ji nemají..

Když hovoříme o "účinnosti", odkazujeme na termín široce používaný v evoluční biologii (nazývaný také Darwinova účinnost nebo. \ T fitness) týkající se schopnosti organismů přežít a rozmnožovat se. Tento parametr lze rozdělit na dvě složky: pravděpodobnost přežití a průměrný počet potomků.

To znamená, že když máme určité fyziologické vlastnosti, které zvyšují fitness jednotlivců můžeme pochopit, že se jedná o adaptivní prvek.

Při identifikaci úprav musíme být opatrní, protože všechny vlastnosti, které vidíme u zvířete, nejsou adaptivní. Například všichni víme, že naše krev má zářivě červenou barvu.

Tato charakteristika nemá žádnou adaptivní hodnotu a je pouze chemickým důsledkem. Krev je červená, protože má molekulu zvanou hemoglobin, zodpovědnou za transport kyslíku.

Jak můžeme dospět k závěru, že vlastnost je fyziologická adaptace?

Když pozorujeme specifickou charakteristiku organismu, můžeme vyvinout několik hypotéz o jeho adaptivním významu.

Například, není pochyb o tom, že oči zvířat jsou struktury, které umožňují zachycení světla. Pokud použijeme výše uvedené pořadí myšlenek, můžeme konstatovat, že jedinci se strukturami, které vnímají světlo, mají oproti svým vrstevníkům určitou výhodu, jako je snadný únik z predátorů nebo snadnější nalezení potravy..

Nicméně, podle slavného evolučního biologa a paleontologa Stephena Jaye Goulda "žádné vysvětlení o adaptivní hodnotě postavy by nemělo být přijímáno jen proto, že je věrohodné a okouzlující".

Ukázka, že postavy jsou adaptace, je ve skutečnosti jedním z nejvýraznějších úkolů evolučních biologů, od dob Karla Darwina.

Příklady

Trávicí soustavy u létajících obratlovců

Létající obratlovci, ptáci a netopýři čelí zásadní výzvě: překonat gravitační sílu, aby mohli mobilizovat.

Tyto organismy tak mají jedinečné vlastnosti, které nenajdeme v jiné skupině obratlovců, jejichž způsob pohybu je jasně pozemský, jako například myš..

Modifikace těchto zvláštních obratlovců sahají od lehkých kostí s vnitřními otvory až po značné snížení velikosti mozku.

Podle literatury je jedním z nejdůležitějších selektivních tlaků, které tuto skupinu zvířat vytvořily, potřeba snížit její hmotnost, aby se zvýšila účinnost letu..

Předpokládá se, že zažívací systém byl formován těmito silami, což zvýhodňuje jedince s kratšími střevy, což by znamenalo menší hmotnost během letu.

Snížením střev přichází další komplikace: asimilace živin. Vzhledem k menší absorpci povrchu můžeme intuitivně pochopit, že je ovlivněn příjem živin. Nedávný výzkum ukázal, že se tak nestane.

Podle Caviedese-Vidala (2008) existuje paracelulární cesta absorpce, která kompenzuje pokles intestinální tkáně. K dosažení těchto závěrů autoři zkoumali absorpční cesty ve střevech pstruhovitých netopýrů Artibeus lituratus.

Adaptace rostlin v suchých prostředích

Když jsou rostliny vystaveny nepříznivým environmentálním podmínkám, nemohou se přestěhovat do jiných míst s lepšími podmínkami, jako by mohl pták migrující do teplých oblastí uniknout teplotnímu stresu v zimě.

Různé druhy rostlin proto mají adaptace, včetně fyziologických, což jim umožňuje čelit nepříznivým podmínkám, jako je sucho pouští.

Existují stromy se zvláště rozsáhlými kořenovými systémy, které jim umožňují pít vodu v hlubokých nádržích.

Také představují alternativní metabolické cesty, které pomáhají snižovat ztráty vody. Mezi těmito cestami máme rostliny C4, které snižují fenomén fotorezpirace díky prostorovému oddělení Calvinova cyklu a fixaci oxidu uhličitého..

Fotorezpirace je alternativní cestou, která neposkytuje žádný zisk a nastane, když enzym RuBisCO (ribulóza-1,5-bisfosfátkarboxyláza / oxygenáza) používá kyslík a ne oxid uhličitý..

Rostliny CAM (metabolismus kyselin crasuláceas) zmenšují proces fotorezpirace a umožňují rostlině snížit ztrátu vody díky dočasnému oddělení..

Protimrazové proteiny v teleost ryb

Několik druhů teleost ryby (patřit k infraclase Teleostei) námořní dosáhli série nádherných adaptací být schopný vyvinout se v prostředích s nízkými teplotami \ t.

Tyto fyziologické adaptace zahrnují produkci nemrznoucích proteinů a glykoproteinů. Tyto molekuly jsou produkovány v játrech ryb a jsou vyváženy do krevního oběhu, aby splnily svou funkci.

Podle biochemického složení proteinů se rozlišují čtyři skupiny. Navíc, ne všechny druhy mají stejný mechanismus: někteří syntetizují bílkoviny předtím, než jsou vystaveni nízkým teplotám, jiní to dělají v reakci na tepelnou stimulaci, zatímco jiná skupina je syntetizuje po celý rok.

Díky koligačním účinkům roztoků se při přidávání více solutů do plazmy významně snižuje teplota, při které zamrzne. Naopak tkáně ryb, které nemají tento typ ochrany, začnou mrznout po dosažení teploty 0 ° C.

Odkazy

1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W.H., Chediack, J.G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A.P., & Otani, L. (2008). Paracelulární absorpce: netopýr rozbije paradigma savce. PLoS One, 3(1), e1425.
2. Davies, P. L., Hew, C. L., & Fletcher, G. L. (1988). Protimrazové proteiny ryb: fyziologie a evoluční biologie. Kanadský žurnál zoologie, 66(12), 2611-2617.
3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluční analýza. Prentice Hall.
4. Price, E. R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., & Karasov, W. H. (2015). Trávicí adaptace vzdušného životního stylu. Fyziologie, 30(1), 69-78.
5. Villagra, P.E., Giordano, C., Alvarez, J.A., Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C., ... & Greco, S. (2011). Být závodem v poušti: strategie pro využití vody a odolnost vůči vodnímu stresu v centrální Monte Argentina. Jižní ekologie, 21(1), 29-42.