Fyziologická adaptace z čeho se skládá a příklady

4641
Abraham McLaughlin
Fyziologická adaptace z čeho se skládá a příklady

A fyziologická adaptace je to vlastnost nebo charakteristika na úrovni fyziologie organismu - nazýváme ji buňkou, tkání nebo orgánem - která zvyšuje jeho biologickou účinnost nebo zdatnost.

Ve fyziologii existují tři termíny, které by neměly být zaměňovány: adaptace, nastavení a aklimatizace. Přirozený výběr Charlese Darwina je jediným známým mechanismem, který vede k adaptacím. Tento proces je obecně pomalý a postupný.

Zdroj: Dreamstime.com

Je běžné zaměňovat adaptaci s nastavením nebo aklimatizací. První termín souvisí s variacemi na fyziologické úrovni, i když se mohou vyskytovat také v anatomii nebo biochemii v důsledku vystavení těla novým podmínkám prostředí, jako je extrémní chlad nebo teplo..

Aklimatizace zahrnuje stejné změny popsané v pojmu životní prostředí, pouze změny prostředí vyvolává výzkumný pracovník v laboratoři nebo v terénu. Aklimatizace i nastavení jsou reverzibilní jevy.

Rejstřík článků

  • 1 Co dělá?
  • 2 Jak můžeme dojít k závěru, že znakem je fyziologická adaptace?
  • 3 příklady
    • 3.1 Trávicí systémy u létajících obratlovců
    • 3.2 Přizpůsobení rostlin suchému prostředí
    • 3.3 Nemrznoucí bílkoviny u ryb teleost
  • 4 Odkazy

Z čeho se skládá?

Fyziologické adaptace jsou vlastnosti buněk, orgánů a tkání, které zvyšují účinnost jedinců, kteří ji mají, ve srovnání s těmi, kteří ji nemají..

Když mluvíme o „účinnosti“, máme na mysli termín široce používaný v evoluční biologii (nazývaný také darwinovská účinnost nebo zdatnost) související se schopností 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 zdatnost jednotlivců si můžeme domyslet, že se jedná o adaptivní rys.

Při identifikaci adaptací musíme být opatrní, protože všechny vlastnosti, které u zvířete vidíme, nejsou adaptivní. Například všichni víme, že naše krev je zářivě červená..

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

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

Když sledujeme specifickou vlastnost organismu, můžeme si udělat několik hypotéz o jeho adaptivním významu.

Například není pochyb o tom, že oči zvířat jsou struktury, které umožňují zachycení světla. Použijeme-li pořadí myšlenek uvedené výše, můžeme dojít k závěru, že jednotlivci se strukturami, které vnímají světlo, mají oproti svým vrstevníkům určitou výhodu, například snadný únik před predátory nebo snadnější hledání potravy..

Podle slavného evolučního biologa a paleontologa Stephena Jaye Goulda „by však nemělo být přijímáno žádné vysvětlení adaptivní hodnoty postavy jen proto, že je věrohodná a okouzlující“.

Demonstrace, že postavy jsou adaptacemi, je ve skutečnosti jedním z nejvýznamnějších úkolů evolučních biologů od dob Charlese Darwina..

Příklady

Trávicí systémy u létajících obratlovců

Létající obratlovci, ptáci a netopýři čelí zásadní výzvě: překonat gravitační sílu, abychom se dokázali mobilizovat.

Tyto organismy tedy mají jedinečné vlastnosti, které nenajdeme u jiné skupiny obratlovců, jejichž způsob pohybu je čistě suchozemský, například myš..

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

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

Předpokládá se, že tyto síly formovaly trávicí systém, což upřednostňuje jedince s kratšími střevy, což by znamenalo menší hmotnost během letu..

Při redukci střev však přichází další komplikace: asimilace živin. Protože existuje menší absorpční povrch, můžeme si uvědomit, že je ovlivněn příjem živin. Nedávný výzkum ukázal, že k tomu nedochází.

Podle Caviedes-Vidal (2008) existuje paracelulární absorpční dráha, která kompenzuje pokles střevní tkáně. K dosažení těchto závěrů autoři zkoumali absorpční dráhy ve střevech netopýra. Artibeus lituratus.

Přizpůsobte rostliny suchým prostředím

Když jsou rostliny vystaveny nepříznivým podmínkám prostředí, nemohou se za lepších okolností přestěhovat na jiná místa, protože pták, který migruje do teplých oblastí, by mohl uniknout teplotnímu stresu v zimě..

Z tohoto důvodu mají různé druhy rostlin úpravy, včetně fyziologických, které jim umožňují čelit nepříznivým podmínkám, jako je sucho v pouštích..

Existují stromy s obzvláště rozsáhlými kořenovými systémy (kořeny), které jim umožňují přijímat vodu v hlubokých nádržích.

Představují také alternativní metabolické cesty, které pomáhají snižovat ztrátu vody. Mezi těmito cestami máme rostliny C4, které snižují fenomén fotorespirace díky prostorové separaci Calvinova cyklu a fixaci oxidu uhličitého..

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

Rostliny CAM (metabolismus kyseliny crassulaceae) zpomalují proces fotorespirace a umožňují rostlině snížit ztrátu vody díky dočasnému oddělení.

Nemrznoucí bílkoviny u ryb teleost

Několik druhů mořských teleost ryb (patřících do infostřídy Teleostei) dosáhlo řady skvělých úprav, aby se mohly vyvíjet v prostředích s nízkými teplotami..

Mezi tyto fyziologické úpravy patří produkce nemrznoucích proteinů a glykoproteinů. Tyto molekuly se produkují v játrech ryb a jsou exportovány do krevního řečiště, aby plnily svou funkci..

Podle biochemického složení proteinů se rozlišují čtyři skupiny. Navíc ne všechny druhy mají stejný mechanismus: některé syntetizují bílkoviny před vystavením nízkým teplotám, jiné tak činí v reakci na tepelné podněty, zatímco jiná skupina je syntetizuje po celý rok..

Díky koligativním účinkům roztoků přidáním více rozpuštěných látek do plazmy teplota, při které zmrzne, výrazně klesá. Naproti tomu tkáně ryb, které nemají tento typ ochrany, by začaly mrznout, jakmile teplota dosáhne 0 ° C.

Reference

  1. Caviedes-Vidal, E., Karasov, W. H., Chediack, J. G., Fasulo, V., Cruz-Neto, A. P., & Otani, L. (2008). Paracelulární absorpce: netopýr porušuje paradigma savců. PLoS One, 3(1), e1425.
  2. Davies, P.L., Hew, C.L., a Fletcher, G.L. (1988). Rybí nemrznoucí proteiny: fyziologie a evoluční biologie. Kanadský žurnál zoologie, 66(12), 2611-2617.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluční analýza. Hala Prentice.
  4. Price, E. R., Brun, A., Caviedes-Vidal, E., & Karasov, W. H. (2015). Trávicí úpravy 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 rostlinou v poušti: strategie využívání vody a odolnost vůči vodnímu stresu v centrální hoře Argentiny. Jižní ekologie, dvacet jedna(1), 29-42.

Zatím žádné komentáře