Biološke prilagoditvene značilnosti, vrste, primeri



Ena biološka prilagoditev to je značilnost, prisotna v organizmu, ki povečuje njeno sposobnost preživetja in razmnoževanja v primerjavi s svojimi tovariši, ki nimajo te lastnosti. Edini proces, ki povzroča nastanek prilagoditev, je naravna selekcija.

Če bomo prenehali opazovati različne rodove živih organizmov, bomo ugotovili, da so polni niza kompleksnih prilagoditev. Od mimikrije metuljev do zapletene strukture njihovih kril, ki omogočajo let.

Vse lastnosti ali lastnosti, ki jih opazimo pri nekaterih organizmih, ni mogoče takoj označiti kot prilagoditve. Nekateri so lahko kemične ali fizične posledice, lahko so lastnosti, ki jih povzroči gnezdenje gena ali dogodek, ki se imenuje genetsko stopenje.

Značilnosti organizmov se lahko preučijo z uporabo znanstvene metode, da se preveri, ali so dejansko prilagoditve in kakšna je njihova poskusna funkcija..

V ta namen je treba predlagati in preskusiti hipoteze o potencialni uporabi z ustreznim eksperimentalnim načrtovanjem - bodisi z manipulacijo posameznika bodisi z enostavnim opazovanjem..

Čeprav se prilagoditve zdijo večkrat popolne in celo "oblikovane", niso. Prilagoditve niso bile rezultat zavestnega procesa, saj evolucija nima niti konca niti cilja, niti ne išče popolnih organizmov.

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Vrste
  • 3 So vse prilagoditve funkcij?
    • 3.1 Lahko so kemične ali fizikalne posledice
    • 3.2 Lahko je posledica odnašanja genov
    • 3.3 Možnost je povezana z drugo funkcijo
    • 3.4 Lahko je posledica filogenetske zgodovine
  • 4 Predhodne prilagoditve in prilagoditve
  • 5 Primeri prilagoditev
    • 5.1 Let v vretenčarjih
    • 5.2 Eholokacija v netopirjih
    • 5.3 Dolg vrat žirafe
    • 5.4 Torej, kakšna je uporaba vratu žirafe??
  • 6 Razlike z evolucijo
  • 7 Zmede glede prilagoditev
  • 8 Reference

Funkcije

Prilagoditev je funkcija, ki poveča fitnes posameznika. V evolucijski biologiji, izraz fitnes ali biološka ustreznost se nanaša na sposobnost organizma, da zapusti potomce. Če posameznik zapusti več potomcev kot partner, se pravi, da ima več fitnes.

Posameznik z večjim fitnes Ni najmočnejša, niti najhitrejša, niti največja. On je tisti, ki preživi, ​​najde partnerja in reproducira.

Nekateri avtorji v definicije prilagajanja navadno dodajajo druge elemente. Če upoštevamo zgodovino rodu, lahko prilagoditev opredelimo kot izpeljan lik, ki se je razvil kot odgovor na določeno selektivno sredstvo. Ta definicija primerja učinke znaka v fitnes določene različice.

Vrste

Prilagoditve se lahko pojavijo na različnih ravneh. Lahko prikažemo morfološke in anatomske prilagoditve, kot so zobje, ki nam omogočajo uživanje določenih vrst hrane ali struktur, ki so zasnovane tako, da tečejo in hitro dosežejo svoj plen ali pobegnejo pred plenilci.

Prilagoditve so lahko tudi fiziološke, bodisi na ravni celic bodisi na biokemičnih procesih, ki se pojavljajo v organizmu.

Nekatere ribe, ki živijo v vodi, kjer so temperature zelo hladne, imajo na primer beljakovine proti zmrzovanju, ki jim omogočajo plavanje v ledenih vodah brez zmrzovanja..

Na enak način so lahko prilagoditve tudi vedenjske ali etološke. Nekatera vedenja v živalih dajejo prednost njihovemu preživetju in razmnoževanju.

Pri plazilcih je sposobnost termoregulacije podana z gibanjem v vroče ali hladne cone, odvisno od potreb posameznika. Drug primer je parazitsko obnašanje določenih ptic, da se jajca položijo v gnezda drugih vrst, da bi se izognili procesu vzreje.

Vse funkcije so prilagoditve?

Ko opazujemo katero koli živo bitje, bomo opazili, da je poln značilnosti, ki potrebujejo razlago. Pomislite na ptico: obarvanost perja, pesem, obliko nog in kljuna, zapleteni plesi sodišč, ali jih lahko obravnavamo kot prilagodljive lastnosti??

Ne. Čeprav je res, da je naravni svet poln prilagoditev, ne smemo takoj sklepati, da je značilnost, ki jo opazimo, ena izmed njih. Lastnost je lahko prisotna predvsem zaradi naslednjih razlogov:

Lahko so kemične ali fizične posledice

Številne lastnosti so preprosto posledice kemičnega ali fizičnega dogodka. Barva krvi je pri sesalcih rdeča in nihče ne misli, da bi to barvo rdeče per se je prilagoditev.

Kri je rdeča zaradi svoje sestave: rdeče krvne celice shranjujejo protein, ki je odgovoren za transport kisika, imenovan hemoglobin, kar povzroča značilno obarvanost tekočine..

Lahko je posledica odnašanja gena

Drift je naključni proces, ki proizvaja spremembe frekvenc alelov in vodi do fiksacije ali izločanja določenih alelov stohastično. Te lastnosti ne dajejo nobene prednosti in ne povečujejo. \ T fitnes posameznika.

Recimo, da imamo populacijo belih medvedov in črnih medvedov iste vrste. V določeni točki se populacija študij zaradi okoljske katastrofe zmanjšuje, število večinoma belih posameznikov pa umre naključno..

Sčasoma obstaja velika verjetnost, da je alel, ki je kodiran za črno krzno in je celotna populacija črna..

Vendar to ni prilagoditev, ker ne daje nobene prednosti posamezniku, ki je lastnik. Upoštevajte, da procesi odnašanja genov ne vodijo k oblikovanju prilagoditev, to se zgodi le skozi mehanizem naravne selekcije.

Lahko se poveže z drugo funkcijo

Naši geni so drug ob drugem in se lahko združijo na različne načine v procesu, ki se imenuje rekombinacija. V nekaterih primerih so geni povezani in podedovani skupaj.

Za ponazoritev te situacije bomo uporabili hipotetičen primer: geni, ki kodirajo modre oči, so povezani s tistimi, ki so blond las. Logično je, da gre za poenostavitev, verjetno obstajajo tudi drugi dejavniki, ki vplivajo na barvanje struktur, vendar ga uporabljamo kot didaktični primer..

Recimo, da mu blond lasje našega hipotetičnega organizma daje nekaj prednosti: kamuflaža, zaščita pred sevanjem, proti mrazu itd. Posamezniki s svetlimi lasmi bodo imeli več otrok kot njihovi vrstniki, ki nimajo te značilnosti.

Potomci bodo poleg plavih las imeli modre oči, ker so geni povezani. Skozi generacije lahko vidimo, da se modre oči povečujejo, čeprav ne dajejo nobene prilagodljive prednosti. Ta pojav je v literaturi znan kotgenetsko stopenje".

Lahko je posledica filogenetske zgodovine

Nekateri znaki so lahko posledica filogenetske zgodovine. Šivi lobanje pri sesalcih prispevajo in olajšujejo rojstvo, saj ga lahko razlagajo kot prilagoditev zanjo. Vendar pa je značilnost zastopana v drugih rodah in je dedna lastnost.

Predhodne prilagoditve in prilagoditve

Z leti so evolucijski biologi obogatili terminologijo o značilnostih organizma, vključno z novimi koncepti, kot so "predadaptacija" in "podrtje"..

V skladu s Futuymo (2005) je pred-prilagoditev "lastnost, ki naključno služi novi funkciji".

Na primer, močni vrhovi nekaterih ptic so lahko izbrani za uživanje določene vrste hrane. Toda v ustreznih primerih lahko ta struktura služi tudi kot prilagoditev za napad ovac. Ta nenadna sprememba funkcije je vnaprejšnja prilagoditev.

Leta 1982 sta Gould in Vrba uvedla koncept "podvajanja", da bi opisala predhodno prilagoditev, ki je bila sprejeta za novo uporabo..

Na primer, perja plavajočih ptic niso bila oblikovana z naravno selekcijo pod selektivnim pritiskom plavanja, ampak naključno so služili za to.

Kot analogijo temu procesu imamo svoj nos, čeprav je bil verjetno izbran, ker je dodal nekaj prednosti v procesu dihanja, zdaj ga uporabljamo za držanje leč..

Najbolj znan primer razširjenosti je pandin palec. Ta vrsta se hrani posebej z bambusom in za manipulacijo z njim uporablja "šesti palec", ki izhaja iz rasti drugih struktur.

Primeri prilagoditev

Polet v vretenčarjih

Ptice, netopirji in že izumrli pterosaurji so na konvergenten način pridobili sredstva za gibanje: let. Zdi se, da so številni vidiki v morfologiji in fiziologiji teh živali prilagoditve, ki povečujejo ali spodbujajo sposobnost letenja.

Kosti predstavljajo votline, ki jih spremenijo v svetlobne strukture, vendar odporne. Ta konformacija je znana kot pnevmatizirane kosti. V sedanjih letečih linijah - pticah in netopirjih - ima prebavni sistem tudi določene posebnosti.

Čreva so v primerjavi s podobnimi velikostmi, ki niso leteče živali, precej krajše, kar verjetno zmanjša težo med letom. Tako zmanjšanje površine absorpcije hranil izbere povečanje absorpcijskih poti za celično.

Prilagoditve v pticah dosežejo molekularno raven. Predlagano je bilo, da se velikost genoma zmanjša kot prilagoditev za let, kar zmanjša presnovne stroške, povezane z velikim genomom, in zato velike celice..

Eholokacija v netopirjih

Pri netopirjih obstaja posebna prilagoditev, ki jim omogoča, da se med gibanjem orientirajo prostorsko: eholokacija.

Ta sistem je sestavljen iz emisije zvokov (ljudje jih ne morejo zaznati), ki odbijajo predmete in jih netopirji lahko zaznajo in prevedejo. Prav tako se morfologija ušes nekaterih vrst šteje za prilagoditev, ki omogoča učinkovito sprejemanje valov.

Dolg vrat žirafe

Nihče ne bi dvomil, da imajo žirafe atipično morfologijo: podolgovat vrat, ki ima majhno glavo in dolge noge, ki podpirajo njegovo težo. Ta zasnova ovira različne dejavnosti življenja živali, kot je jemanje vode iz ribnika.

Razlaga dolgega vratu teh afriških vrst je že desetletje najljubši primer evolucijskih biologov. Preden je Charles Darwin zasnoval teorijo naravne selekcije, je francoski naturalist Jean-Baptiste Lamarck že upravljal koncept - čeprav napačno - bioloških sprememb in evolucije..

Za Lamarcka je bil vrat žirafe podaljšan, ker so se te živali nenehno raztezale, da so dosegle popke akacije. Ta ukrep bi povzročil dedno spremembo.

V luči sodobne evolucijske biologije velja, da uporaba in neuporaba znakov ne vpliva na potomce. Prilagoditev dolgega vratu je morala nastati, ker so posamezniki, ki so nosili mutacije za to značilnost, pustili več potomcev kot njihovi spremljevalci s krajšim vratom..

Intuitivno lahko domnevamo, da dolg vrat pomaga žirafam, da dobijo hrano. Vendar pa te živali običajno iščejo hrano v nizkem grmičevju.

Torej, kaj je uporaba žirafovih vratov??

Leta 1996 so raziskovalci Simmons in Scheepers preučevali družbene odnose te skupine in ovrgli razlago, kako so žirafe dobile vratove..

Za te biologe se je vrat razvil kot "orožje", ki ga moški uporabljajo v spopadih, da bi dobili ženske, in da ne dobijo hrane na visokih območjih. Različna dejstva podpirajo to hipotezo: vratovi moških so veliko daljši in težji od ženskih.

Lahko zaključimo, da čeprav ima prilagoditev na videz očiten pomen, moramo z uporabo znanstvene metode preizkusiti interpretacije in preizkusiti vse možne hipoteze..

Razlike z evolucijo

Oba koncepta, evolucija in prilagajanje nista protislovna. Evolucija se lahko pojavi skozi mehanizem naravne selekcije, kar ustvarja prilagoditve. Treba je poudariti, da je edini mehanizem, ki proizvaja prilagoditve, naravna selekcija.

Obstaja še en postopek, ki se imenuje premik gena (omenjen v prejšnjem oddelku), ki lahko vodi do razvoja populacije, vendar ne povzroči prilagoditev.

Zmede glede prilagoditev

Čeprav se zdi, da so prilagoditve značilnosti, oblikovane natanko za njihovo uporabo, evolucija in s tem zasnova prilagoditev nimata cilja ali zavestnega namena. Niso sinonim za napredek.

Tako kot proces erozije ni namenjen ustvarjanju čudovitih gora, evolucija ni namenjena ustvarjanju organizmov, ki so popolnoma prilagojeni svojemu okolju.

Organizmi se ne trudijo razvijati se, zato naravna selekcija ne daje posamezniku tistega, kar potrebuje. Predstavljajte si na primer serijo kuncev, ki morajo zaradi okoljskih sprememb prenašati močno zmrzaljo. Potreba živali po obilnem plašču ne bo povzročila, da bi se pojavila in razširila v populaciji.

Nasprotno pa lahko naključna mutacija v genetskem materialu zajca ustvari bolj obilno plašč, zaradi česar ima nosilec več otrok. Ti otroci verjetno podedujejo očetovo krzno. Tako lahko obilni plašč poveča njegovo pogostnost pri kunčjih populacijah in nikoli ga ni zavedel.

Poleg tega izbor ne ustvarja popolnih struktur. Morali bi biti le "dovolj dobri", da bi lahko prešli na naslednjo generacijo.

Reference

  1. Caviedes-Vidal, E., McWhorter, T. J., Lavín, S. R., Chediack, G. J., Tracy, R.C., in Karasov, W. H. (2007). Prebavni prilagoditev plujejo vretenčarjev: visoka črevesno absorpcijo paracelični kompenzira manjše Guts. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, 104(48), 19132-19137.
  2. Freeman, S., in Herron, J. C. (2002). Evolucijska analiza. Prenticeova dvorana.
  3. Futuyma, D. J. (2005). Evolucija. Sinauer.
  4. Gould, S.J., & Vrba, E.S. (1982). Izročitev - manjkajoči izraz v znanosti o formi. Paleobiologija, 8(1), 4-15.
  5. Organ, C.L., Shedlock, A.M., Meade, A., Pagel, M., & Edwards, S.V. (2007). Nastanek velikosti in strukture ptičjega genoma pri ne-ptičjih dinozavrih. Narava, 446(7132), 180.