Карактеристике, врсте, примери биолошке адаптације



Један биолошка адаптација то је карактеристика присутна у организму која повећава њену способност за опстанак и репродукцију, у односу на своје сапутнике који не поседују ту особину. Једини процес који доводи до појаве адаптација је природна селекција.

Ако престанемо да посматрамо различите линије живих организама, открићемо да су оне препуне низа сложених адаптација. Од мимикрије лептира до сложене структуре њихових крила која омогућавају лет.

Нису све карактеристике или особине које посматрамо у одређеним организмима могуће одмах означити као адаптације. Неке могу бити хемијске или физичке посљедице, могу бити особине које произлазе из помака гена или догађаја који се зове генетски хитцххикинг.

Карактеристике организама могу се проучавати применом научне методе да би се проверило да ли су заиста адаптације и која је њихова провизорна функција.

Да би се то постигло, хипотезе о потенцијалној употреби морају бити предложене и тестиране са одговарајућим експерименталним дизајном - било манипулацијом појединца или једноставним посматрањем.

Иако се адаптације чине много пута савршеним и чак "дизајниране", оне нису. Адаптације нису биле резултат свјесног процеса, јер еволуција нема ни циљ ни циљ, нити настоји да усаврши организме.

Индек

  • 1 Карактеристике
  • 2 Типови
  • 3 Јесу ли све могућности адаптације?
    • 3.1 Могу бити хемијска или физичка последица
    • 3.2 Може бити посљедица наноса гена
    • 3.3 Може се повезати са другом особином
    • 3.4 Може бити последица филогенетске историје
  • 4 Пре-адаптације и адаптације
  • 5 Примери адаптација
    • 5.1 Лет у кичмењацима
    • 5.2 Ехолокација у слепим мишевима
    • 5.3 Дуги врат жирафе
    • 5.4 Дакле, каква је употреба жирафа??
  • 6 Разлике са еволуцијом
  • 7 Конфузије о адаптацијама
  • 8 Референце

Феатурес

Адаптација је функција која повећава фитнесс појединца. У еволуцијској биологији, термин фитнесс или биолошка адекватност се односи на способност организма да остави потомство. Ако одређени појединац остави више потомака од партнера, каже се да има више фитнесс.

Појединац са већим фитнесс Она није најјача, нити најбржа, нити највећа. Он је тај који опстаје, проналази партнера и репродукује.

Неки аутори обично додају друге елементе у своје дефиниције адаптације. Ако узмемо у обзир историју лозе, можемо да дефинишемо адаптацију као деривативни карактер који је еволуирао као одговор на одређени селективни агенс. Ова дефиниција пореди ефекте карактера у фитнесс одређене варијанте.

Типови

Адаптације се могу појавити на различитим нивоима. Можемо показати морфолошке и анатомске адаптације као што су зуби који нам омогућавају да конзумирамо одређене врсте хране или структуре дизајниране да трче и брзо досегну свој плијен или побјегну од предатора.

Адаптације такође могу бити физиолошке, било на нивоу ћелија или биохемијских процеса који се јављају у организму.

На пример, неке рибе које живе у води где су температуре изузетно хладне имају протеине против смрзавања који им омогућавају да пливају у леденој води без смрзавања..

На исти начин, адаптације могу бити бихевиоралне или етолошке. Одређена понашања у животињама погодују њиховом опстанку и репродукцији.

Код гмизаваца, капацитет терморегулације се даје са кретањем према врућим или хладним зонама, у зависности од потреба појединца. Други пример је паразитско понашање одређених птица да положе јаја у гнезда других врста, како би се избегао процес узгоја.

Све карактеристике су адаптације?

Када посматрамо било које живо биће, приметићемо да је пун карактеристика којима је потребно објашњење. Помислите на птицу: обојеност перја, пјесму, облик ногу и кљун, сложене плесове удварања, можемо ли их све сматрати адаптивним карактеристикама??

Иако је истина да је природни свет пун адаптација, не треба одмах закључити да је карактеристика коју посматрамо једна од њих. Карактер може бити присутан углавном из следећих разлога:

Оне могу бити хемијска или физичка последица

Многе особине су једноставно посљедице кемијског или физичког догађаја. Боја крви је црвена код сисара и нико не мисли да је то црвена боја пер се то је адаптација.

Крв је црвена због свог састава: црвене крвне ћелије чувају протеин одговоран за транспорт кисеоника који се зове хемоглобин - што узрокује карактеристичну боју поменуте течности.

То може бити посљедица помјерања гена

Дрифт је случајни процес који производи промене у фреквенцијама алела и доводи до фиксације или елиминације одређених алела стохастично. Ове карактеристике не дају никакву предност и не повећавају фитнесс појединца.

Претпоставимо да имамо популацију бијелих медвједа и црних медвједа исте врсте. У једном тренутку, популација која проучава пати од смањења броја организама због еколошке катастрофе и већина бијелих особа умире случајно.

С временом постоји велика могућност да је алел који је кодиран за црно крзно и да цијела популација постаје црна особа.

Међутим, то није адаптација јер не даје никакву предност појединцу који га посједује. Треба приметити да процеси кретања гена не доводе до формирања адаптација, већ се то дешава само кроз механизам природне селекције.

Може се повезати са другом особином

Наши гени су раме уз раме и могу се комбиновати на различите начине у процесу који се назива рекомбинација. У неким случајевима, гени су повезани и наслеђени заједно.

Да бисмо илустровали ову ситуацију, користићемо хипотетички случај: гени који кодирају плаве очи повезани су са генима плаве косе. Логично, то је поједностављење, вероватно постоје и други фактори који су укључени у бојање структура, али га користимо као дидактички пример..

Претпоставимо да јој плава коса нашег хипотетског организма даје неку предност: камуфлажа, заштита од зрачења, против хладноће итд. Појединци са плавом косом ће имати више деце него њихови вршњаци који не поседују ову особину.

Потомци ће поред плаве косе имати плаве очи јер су гени повезани. Током генерација видимо да се плаве очи повећавају, иако не дају никакву адаптивну предност. Овај феномен је у литератури познат као "генетски хитцххикинг".

То може бити последица филогенетске историје

Неки ликови могу бити посљедица филогенетске повијести. Шавови лобање код сисара доприносе и олакшавају процес рађања, јер га могу интерпретирати као адаптацију за њега. Међутим, карактеристика је заступљена у другим линијама и представља предак.

Пре-адаптације и адаптације

Током година, еволуциони биолози су обогатили терминологију која се односи на карактеристике организма, укључујући нове концепте као што су "преадаптација" и "екстапација"..

Према Футуими (2005), пре-адаптација је "особина која случајно служи новој функцији".

На пример, јаки врхови неких птица могу бити изабрани да конзумирају одређену врсту хране. Али у одговарајућим случајевима, ова структура може послужити и као адаптација за напад на овце. Ова нагла промена функције је пре-адаптација.

Године 1982. Гоулд и Врба увели су концепт "екстапације" како би описали пре-адаптацију која је кооптирана за нову употребу.

На пример, перје птица које пливају нису биле обликоване природном селекцијом под селективним притиском пливања, али случајно су служиле за то.

Као аналогија овом процесу имамо свој нос, иако је вероватно изабран зато што је додао неке предности у процесу дисања, а сада га користимо за држање наших сочива..

Најпознатији примјер експанзије је пандин палац. Ова врста храни се посебно на бамбусу и да манипулише њиме они користе "шести палац" који потиче од раста других структура.

Примери адаптација

Лет у краљежњацима

Птице, слепи мишеви и већ изумрли птеросаури су на конвергентан начин стекли средства за кретање: лет. Неколико аспеката морфологије и физиологије ових животиња изгледа да су адаптације које повећавају или фаворизују способност летења.

Кости представљају шупљине које их претварају у свјетлосне структуре, али отпорне. Ова конформација је позната као пнеуматизоване кости. У садашњим летећим линијама - птице и слепи мишеви - дигестивни систем такође има одређене посебности.

Цријева су много краћа, у успоредби с не-летећим животињама сличне величине, вјеројатно да би се смањила тежина тијеком лета. Према томе, смањење површине апсорпције нутријената је одабрало повећање путева апсорпције за ћелијске.

Адаптације птица досежу молекуларне нивое. Предложено је да је величина генома смањена као адаптација за лет, смањујући метаболичке трошкове повезане са великим геномом, па самим тим и великим ћелијама..

Ехолокација у слепим мишевима

Код слепих мишева постоји одређена адаптација која им омогућава да се оријентишу просторно док се крећу: ехолокација.

Овај систем се састоји од емитовања звукова (људи нису у стању да их опажају) који одбијају објекте и слепи мишеви могу да их опажају и преведу. Исто тако, морфологија ушију одређених врста сматра се адаптацијом како би се могли учинковито примати валови.

Дуги врат жирафа

Нико не би сумњао да жирафе имају атипичну морфологију: издужени врат који држи малу главу и дуге ноге које подржавају његову тежину. Овај дизајн омета различите активности животињског живота, као што је узимање воде из језера.

Објашњење дугог врата ових афричких врста је већ десетљеће омиљени примјер еволуцијских биолога. Пре него што је Цхарлес Дарвин осмислио теорију природне селекције, француски природословац Јеан-Баптисте Ламарцк већ је управљао концептом - иако погрешним - биолошким промјенама и еволуцијом.

За Ламарка, врат жирафе је издужен јер су се те животиње стално растезале како би досегле пупољке акација. Ова акција би резултирала насљедном промјеном.

У светлу модерне еволуционе биологије, сматра се да употреба и неупотреба карактера нема утицаја на потомство. Адаптација дугог врата морала је да настане јер су појединци који су носили мутације за ову карактеристику оставили више потомака него њихови другови са краћим вратом..

Интуитивно можемо претпоставити да дуги врат помаже жирафама да добију храну. Међутим, ове животиње обично траже храну у ниским грмовима.

Па, која је корист од жирафа??

1996. године, истраживачи Симмонс и Сцхееперс су проучавали друштвене односе ове групе и одбацили тумачење начина на који су жирафе добили свој врат..

За ове биологе, врат се развио као "оружје" које мужјаци користе у борби да би добили женке, а не да добију храну у високим подручјима. Различите чињенице подржавају ову хипотезу: вратови мужјака су много дужи и тежи од женских.

Можемо закључити да, иако адаптација има наизглед очигледно значење, морамо испитати интерпретације и тестирати све могуће хипотезе користећи научну методу..

Разлике са еволуцијом

И концепти, еволуција и адаптација нису контрадикторни. Еволуција се може догодити кроз механизам природне селекције и то ствара адаптације. Потребно је нагласити да је једини механизам који производи адаптације природна селекција.

Постоји још један процес, који се назива дрифт гена (који је наведен у претходном одељку), који може довести до еволуције популације, али не производи адаптације.

Збуњеност око адаптација

Иако се чини да су адаптације карактеристике које су дизајниране управо за њихову употребу, еволуција, а самим тим и концепција адаптација, немају циљ или свјесну сврху. Они нису синоним за напредак.

Баш као што процес ерозије није намијењен стварању прекрасних планина, еволуција није намијењена стварању организама савршено прилагођених њиховој околини.

Организми не теже еволуцији, тако да природна селекција не даје појединцу оно што му је потребно. На пример, замислите серију зечева који због промена у окружењу морају да издрже јак мраз. Потреба животиња за обилним капутом неће се појавити и ширити у популацији.

Насупрот томе, нека насумична мутација у генетичком материјалу зеца може створити обилније длаке, због чега носилац има више дјеце. Та деца су вероватно наследила крзно свог оца. Дакле, обилни слој може повећати његову учесталост у популацији кунића и ни у једном тренутку зец није био свјестан тога.

Поред тога, избор не даје савршене структуре. Они би требало да буду само "довољно добри" да би могли да пређу на следећу генерацију.

Референце

  1. Цавиедес-Видал, Е., МцВхортер, Т.Ј., Лавин, С.Р., Цхедиацк, Ј.Г., Траци, Ц.Р., & Карасов, В.Х. (2007). Дигестивна адаптација летећих кичмењака: висока интестинална парацелуларна апсорпција компензује мање црева. Зборник радова Националне академије наука, 104(48), 19132-19137.
  2. Фрееман, С., & Херрон, Ј. Ц. (2002). Еволуцијска анализа. Прентице Халл.
  3. Футуима, Д.Ј. (2005). Еволутион. Синауер.
  4. Гоулд, С.Ј., & Врба, Е.С. (1982). Експатација - недостаје термин у науци о форми. Палеобиологи, 8(1), 4-15.
  5. Орган, Ц.Л., Схедлоцк, А.М., Меаде, А., Пагел, М., & Едвардс, С.В. (2007). Порекло величине и структуре птичјег генома код не-птичјих диносаура. Природа, 446(7132), стр.