מאפייני הסתגלות ביולוגית, טיפוסים, דוגמאות

אחת הסתגלות ביולוגית זוהי נוכחות אופיינית באורגניזם שמגביר את יכולתו להישרדות ולהתרבות, ביחס לחבריה שאין להם תכונה זו. התהליך היחיד שמעורר את הופעת ההתאמות הוא הברירה הטבעית.

אם נעצור לראות את השורות השונות של האורגניזמים החיים, נגלה שהם מלאים בסידורים מורכבים. מחיקוי הפרפרים למבנה המורכב של כנפיהם המאפשרים את הטיסה.

לא כל המאפיינים או התכונות שאנו רואים באורגניזמים מסוימים ניתנים לתיאור מיידי כהתאמות. חלקם עשויים להיות כימיים או השלכות פיזיות, עשויים להיות תכונות המיוצר על ידי סחף גנים או על ידי אירוע שנקרא טרמפים גנטיים.

המאפיינים של האורגניזמים ניתן ללמוד על ידי יישום השיטה המדעית כדי לוודא אם הם אכן הסתגלות ומה הפונקציה הטנטטיבית שלהם היא.

לשם כך, יש להציע השערות על שימוש פוטנציאלי ובדיקת ניסוי נאותה - אם באמצעות מניפולציה של הפרט או על ידי תצפית פשוטה.

למרות הסתגלות נראה פעמים רבות מושלם ואפילו "מתוכנן", הם לא. ההתאמות לא היו תוצאה של תהליך מודע, שכן לאבולוציה אין סוף ואין מטרה, והיא אינה מבקשת להגיע לאורגניזמים מושלמים.

אינדקס

• 1 מאפיינים
• 2 סוגים
• 3 האם כל ההתאמות תכונות?
  • 3.1 הם יכולים להיות תוצאה כימית או פיזית
  • 3.2 זה יכול להיות תוצאה של סחף גנים
  • 3.3 האם ניתן לתאם עם תכונה אחרת
  • 3.4 זה עשוי להיות תוצאה של היסטוריה פילוגנטית
• 4 טרום הסתגלות ו exaptations
• 5 דוגמאות להתאמות
  • 5.1 טיסה בחוליות
  • 5.2 Eololocation בעטלפים
  • 5.3 הצוואר הארוך של הג'ירפות
  • 5.4 אז מה השימוש בצוואר של ג'ירפות??
• 6 הבדלים עם האבולוציה
• 7 בלבול לגבי הסתגלות
• 8 הפניות

תכונות

הסתגלות היא תכונה מגדילה כושר גופני של אדם. בביולוגיה אבולוציונית, המונח כושר גופני או ביולוגי מתייחס ליכולת של אורגניזם לעזוב צאצאים. אם אדם מסוים משאיר צאצאים יותר מאשר שותף, הוא אמר כי יש לו יותר כושר גופני.

הפרט עם יותר כושר גופני זה לא החזק ביותר, לא המהיר ביותר, ולא הגדול ביותר. הוא זה ששרד, מוצא בן זוג ומתרבה.

מחברים מסוימים בדרך כלל מוסיפים אלמנטים אחרים בהגדרות שלהם של הסתגלות. אם ניקח בחשבון את ההיסטוריה של השושלת, נוכל להגדיר הסתגלות כדמות נגזרת שהתפתחה בתגובה לסוכן סלקטיבי מסוים. הגדרה זו משווה את ההשפעות של אופי ב כושר גופני של גרסה ספציפית.

סוגים

הסתגלות יכולה להופיע ברמות שונות. אנו יכולים להוכיח התאמות מורפולוגיות אנטומיות כגון שיניים המאפשרות לנו לצרוך סוגים מסוימים של מזון או מבנים שנועדו לרוץ במהירות להגיע טרף שלהם או לברוח מפני טורפים.

ההתאמות יכולות להיות גם פיזיולוגיות, הן ברמת התאים והן בתהליכים הביוכימיים המתרחשים בתוך האורגניזם.

לדוגמה, דגים מסוימים שחיים במים שבהם טמפרטורות קרות מאוד יש חלבונים אנטיפריז המאפשרים להם לשחות במים הקפואים ללא הקפאה.

באותו אופן, ההתאמות יכולות להיות התנהגותיות או אתולוגיות. התנהגויות מסוימות בבעלי חיים מעדיפים את הישרדותם ורבייתם.

בזוחלים, היכולת של thermoregulation ניתנת עם התנועה כלפי אזורים חמים או קרים, בהתאם לצרכים של הפרט. דוגמה נוספת היא התנהגות טפילית של ציפורים מסוימות להטיל את הביצים בקנים של מינים אחרים, כדי למנוע את תהליך הרבייה.

כל התכונות הן עיבודים?

כאשר מתבוננים בכל יצור חי, אנו מבחינים בכך שהוא מלא במאפיינים הדורשים הסבר. תחשוב על ציפור: צבע הנוצות, השיר, צורת הרגליים והמקור, הריקודים המורכבים של החיזורים, האם נוכל להתייחס אליהם כאל תכונות מסתגלות??

אמנם נכון שהעולם הטבעי מלא בהסתגלות, אך אסור לנו להסיק מיד שהתכונה שאנו רואים היא אחת מהן. תכונה יכולה להיות נוכחת בעיקר מהסיבות הבאות:

הם יכולים להיות תוצאה כימית או פיזית

תכונות רבות הן פשוט השלכות של אירוע כימי או פיזי. צבע הדם הוא אדום ביונקים ואף אחד לא חושב לייחס את הצבע האדום כשלעצמה היא הסתגלות.

הדם הוא אדום בגלל הרכבו: תאי הדם האדומים מאחסנים חלבון האחראי להובלת חמצן הנקרא המוגלובין - הגורם לצבע האופייני של הנוזל.

זה יכול להיות תוצאה של סחף גנים

הסחף הוא תהליך אקראי המייצר שינויים בתדרי אלל, ומוביל לקיבעון או לחיסול של אללים מסוימים באופן סטוכסטי. מאפיינים אלה אינם מקנים יתרון כלשהו ואינם מגדילים כושר גופני של הפרט.

נניח שיש לנו אוכלוסייה של דובים לבנים ודובים שחורים מאותו המין. בשלב מסוים, אוכלוסיית המחקר סובלת מירידה במספר האורגניזמים בשל קטסטרופה סביבתית, ורוב האנשים הלבנים מתים במקרה.

עם חלוף הזמן, יש אפשרות גבוהה כי אלל כי הקודים של פרווה שחורה קבועה וכל האוכלוסייה הופכת אנשים שחורים.

עם זאת, זה לא הסתגלות כי זה לא נותן שום יתרון לאדם שבבעלותו. שים לב כי התהליכים של סחף הגן לא להוביל להיווצרות של הסתגלות, זה קורה רק באמצעות מנגנון הברירה הטבעית.

זה יכול להיות מתואם עם תכונה אחרת

הגנים שלנו הם זה לצד זה ניתן לשלב בדרכים שונות בתהליך שנקרא רקומבינציה. במקרים מסוימים, הגנים מקושרים בירושה יחד.

כדי להמחיש את המצב הזה, נשתמש במקרה היפותטי: הגנים הקודקים לעיניים כחולות מקושרים לאלו של שיער בלונדיני. מבחינה הגיונית זה פישוט, כנראה יש גורמים אחרים המעורבים צביעה של המבנים, אולם אנו משתמשים בו כדוגמה דידקטי.

נניח שהשיער הבלונדיני של האורגניזם ההיפותטי שלנו נותן לו יתרון: הסוואה, הגנה מפני קרינה, נגד הקור וכו '. אנשים עם שיער בלונדיני יהיו יותר ילדים מאשר בני גילם שאינם בעלי תכונה זו.

הצאצאים, בנוסף לשיער הבלונדיני, יהיו בעלי עיניים כחולות משום שהגנים קשורים זה בזה. לאורך הדורות אנו יכולים לראות כי עיניים כחולות להגדיל בתדירות למרות שהם לא נותנים שום יתרון מסתגל. תופעה זו ידועה בספרות כ "טרמפים גנטיים".

זה יכול להיות תוצאה של היסטוריה פילוגנטית

כמה תווים עשויים להיות תוצאה של ההיסטוריה phylogenetic. התפרים של הגולגולת ביונקים תורמים ומאפשרים את תהליך הלידה, להיות מסוגלים לפרש אותו כהסתגלות עבורו. עם זאת, המאפיין מיוצג בשושלות אחרות והוא תכונה אבות.

טרום הסתגלות ו exaptations

במשך השנים, הביולוגים האבולוציוניים העשירו את המינוח בנוגע למאפייני האורגניזם, כולל מושגים חדשים כגון "הקדמה" ו"התרחקות "..

לדברי Futuyma (2005), מראש הסתגלות היא "תכונה כי במקרה משמש פונקציה חדשה".

לדוגמה, פסגות חזקות של כמה ציפורים ייתכן שנבחרו לצרוך סוג מסוים של מזון. אבל במקרים המתאימים, מבנה זה יכול לשמש גם הסתגלות לתקוף כבשים. שינוי פתאומי זה של הפונקציה הוא מראש הסתגלות.

ב -1982, גולד ורבה הציגו את המושג "exapation" כדי לתאר מראש הסתגלות כי כבר להצטרף לשימוש חדש.

לדוגמה, נוצות ציפורי השחייה לא עוצבו על ידי ברירה טבעית בלחץ הסלקטיבי של השחייה, אך למרבה הפלא שימשו לה.

כאנלוגיה לתהליך זה יש לנו את האף, למרות שזה היה כנראה נבחר כי זה הוסיף קצת יתרון בתהליך הנשימה, עכשיו אנחנו משתמשים בו כדי להחזיק את העדשות שלנו.

הדוגמה המפורסמת ביותר של exapation היא האגודל של פנדה. מין זה מזין במיוחד במבוק ולטפל בו הם משתמשים "אגודל 6" נגזר צמיחה מבנים אחרים.

דוגמאות להתאמות

הטיסה בחוליות

הציפורים, העטלפים והפטרוזאורים שנכחדו כבר נרכשו בצורה מתכנסת באמצעי התנועה שלהם: הטיסה. מספר היבטים במורפולוגיה ובפיזיולוגיה של בעלי החיים האלה נראים כאימוץ המעלה או מעודד את היכולת לעוף.

העצמות מציגות חללים שהופכים אותם למבנים קלים, אך עמידים. קונפורמציה זו ידועה בשם העצמות pneumatized. בשטחי הטיסה הנוכחיים - ציפורים ועטלפים - למערכת העיכול יש גם מוזרויות מסוימות.

המעיים קצרים הרבה יותר, בהשוואה לבעלי חיים שאינם מעופפים בגודל דומה, ככל הנראה כדי להפחית משקל במהלך הטיסה. לפיכך, צמצום פני השטח של קליטה של ​​חומרים מזינים נבחרה עלייה של מסלולי ספיגה עבור הסלולר.

ההתאמות בציפורים מגיעות לרמות המולקולריות. הוצע כי הגודל של הגנום הופחת כהסתגלות לטיסה, הפחתת עלויות מטבוליות הקשורות לגנום גדול, ולכן תאים גדולים.

Echolocation בעטלפים

בעטלפים יש הסתגלות מסוימת המאפשרת להם לכוון את עצמם באופן מרחבי תוך כדי תנועה: echolocation.

מערכת זו מורכבת פליטת קולות (בני אדם אינם מסוגלים לתפוס אותם) כי להקפיץ אובייקטים העטלפים מסוגלים לתפוס ולתרגם אותם. כמו כן, המורפולוגיה של האוזניים של מינים מסוימים נחשב הסתגלות כדי להיות מסוגל לקבל גלים ביעילות.

הצוואר הארוך של הג'ירפות

איש לא היה מטיל ספק בכך שלג'ירפות יש מורפולוגיה לא טיפוסית: צוואר מוארך, בעל ראש קטן ורגליים ארוכות התומכות במשקל. עיצוב זה מעכב פעילויות שונות של החיים של בעל החיים, כגון לקיחת מים מבריכה.

ההסבר לצוואר הארוך של המינים האפריקאים האלה היה בעשור הדוגמה החביבה על ביולוגים אבולוציוניים. לפני שצ'ארלס דארווין הגה את תורת הברירה הטבעית, הצרפתי הטבעי ז'אן-בפטיסט לאמארק כבר ניהל מושג - אם כי מוטעה - של שינויים ביולוגיים ואבולוציה.

עבור למרק, הצוואר של הג 'ירפות היה מוארך כי אלה חיות נמתח כל הזמן כדי להגיע ניצני acacias. פעולה זו תביא לשינוי בירושה.

לאור הביולוגיה האבולוציונית המודרנית, נראה כי לשימוש ולהשמצות הדמויות אין השפעה על הצאצאים. ההסתגלות של הצוואר הארוך היתה צריכה להתעורר משום שהאנשים שנשאו מוטציות למאפיין זה השאירו צאצאים רבים יותר מבני-זוגם בצוואר קצר יותר..

באופן אינטואיטיבי אנו מניחים כי הצוואר הארוך מסייע לג'ירפות לקבל מזון. עם זאת, בעלי חיים אלה בדרך כלל מחפשים את האוכל שלהם בשיחים נמוכים.

אז מה השימוש בצוואר של ג'ירפות??

בשנת 1996, חוקרים סימונס ו Scheepers למד את היחסים החברתיים של קבוצה זו והפסיקה את הפרשנות של איך הג 'ירפות יש צווארם.

עבור הביולוגים האלה, הצוואר התפתח כ"נשק "שהזכרים משתמשים בו כדי לקבל את הנקבות, ולא לקבל מזון באזורים גבוהים. עובדות שונות תומכות בהשערה זו: צווארי הזכרים ארוכים הרבה יותר וכבדים יותר מאלה של הנקבות.

ניתן להסיק שלמרות שלסתגלות יש משמעות ברורה לכאורה, עלינו לחקור את הפרשנויות ולבדוק את כל ההיפותזות האפשריות בשיטה המדעית.

הבדלים עם האבולוציה

שני המושגים, האבולוציה וההסתגלות אינם סותרים. האבולוציה יכולה להתרחש באמצעות מנגנון הברירה הטבעית וזה יוצר התאמות. יש להדגיש כי המנגנון היחיד שמייצר הסתגלות הוא הברירה הטבעית.

יש תהליך נוסף, הנקרא גניבת גנים (המוזכרים בסעיף הקודם), אשר יכול להוביל להתפתחות של אוכלוסייה, אך אינו מייצר הסתגלות.

בלבול לגבי הסתגלויות

למרות שההתאמות הן תכונות המיועדות בדיוק לשימושן, האבולוציה, ולכן התפיסה של ההתאמות, אין להן מטרה או מטרה מודעת. הם אינם שם נרדף להתקדמות.

כשם שתהליך השחיקה אינו מיועד ליצור הרים יפים, האבולוציה אינה נועדה ליצור אורגניזמים המותאמים באופן מושלם לסביבתם.

אורגניזמים אינם שואפים להתפתח, ולכן הברירה הטבעית אינה נותנת לאדם את מה שהוא צריך. לדוגמה, לדמיין סדרה של ארנבונים, בשל שינויים סביבתיים, צריך לסבול כפור חזק. הצורך של בעלי החיים עבור מעיל שופע לא יגרום לה להופיע ולהפיץ באוכלוסייה.

לעומת זאת, מוטציה אקראית כלשהי בחומר הגנטי של הארנב יכולה ליצור מעיל שופע יותר, כך שלמוביל יש יותר ילדים. ילדים אלה כנראה יורשים את הפרווה של אביהם. כך, המעיל השופע יכול להגדיל את תדירותו באוכלוסיית הארנבת, ובכלל לא היה הארנב מודע לכך.

בנוסף, הבחירה אינה מייצרת מבנים מושלמים. הם צריכים להיות רק "טובים מספיק" כדי להיות מסוגל לעבור לדור הבא.

הפניות

1. Caviedes-Vidal, E., McWhorter, T.J, Lavin, S.R., Chediack, J.G., Tracy, CR, & Karasov, W.H. (2007). העיכול העיכול של חוליות מעופפות: ספיגת מעיים גבוהה מעניקה פיצוי על אומץ קטן יותר. ההליכים של האקדמיה הלאומית למדעים, 104(48), 19132-19137.
2. פרימן, ס ', והרון, י' ג. (2002). ניתוח אבולוציוני. פרנטיס הול.
3. Futuyma, D. J. (2005). אבולוציה. סינואר.
4. גולד, ש ', ורבה, א' (1982). Exaptation - מונח חסר במדע של צורה. פליאוביולוגיה, 8(1), 4-15.
5. אורגן, ג 'ל, שדלוק, א.מ., מיד, A., Pagel, M., & Edwards, S.V. (2007). מקור גנום גודל העופות ומבנה דינוזאורים שאינם avian. הטבע, 446(7132), 180.