ลักษณะการปรับตัวทางชีวภาพประเภทตัวอย่าง

การปรับตัวทางชีวภาพ มันเป็นลักษณะที่ปรากฏในสิ่งมีชีวิตที่เพิ่มขีดความสามารถในการเอาชีวิตรอดและการสืบพันธุ์ซึ่งสัมพันธ์กับสหายที่ไม่มีลักษณะนี้ กระบวนการเดียวที่ก่อให้เกิดการปรับตัวคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ.

หากเราหยุดสังเกตสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เราจะพบว่าสิ่งเหล่านี้ประกอบไปด้วยการดัดแปลงที่ซับซ้อน จากการล้อเลียนของผีเสื้อไปจนถึงโครงสร้างที่ซับซ้อนของปีกของมันที่ทำให้สามารถบินได้.

คุณลักษณะหรือคุณลักษณะบางอย่างที่เราสังเกตเห็นในสิ่งมีชีวิตบางอย่างนั้นอาจมีการระบุว่าเป็นการดัดแปลง บางอย่างอาจเป็นผลทางเคมีหรือทางกายภาพอาจเป็นลักษณะที่เกิดจากการดริฟท์ของยีนหรือจากเหตุการณ์ที่เรียกว่า รอนแรมทางพันธุกรรม.

สามารถศึกษาลักษณะของสิ่งมีชีวิตได้โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อตรวจสอบว่ามีการดัดแปลงหรือไม่.

ในการทำเช่นนั้นสมมติฐานเกี่ยวกับการใช้ที่อาจเกิดขึ้นจะต้องเสนอและทดสอบด้วยการออกแบบการทดลองที่เพียงพอไม่ว่าจะโดยการจัดการกับบุคคลหรือโดยการสังเกตอย่างง่าย.

ถึงแม้ว่าการดัดแปลงจะดูเพอร์เฟ็กต์และแม้กระทั่ง "ออกแบบ" หลายครั้ง แต่ก็ไม่เหมาะ การดัดแปลงนั้นไม่ได้เป็นผลมาจากกระบวนการมีสติเนื่องจากวิวัฒนาการไม่มีจุดสิ้นสุดหรือเป้าหมายและไม่ได้ค้นหาสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์แบบ.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
• 2 ประเภท
• 3 มีการปรับคุณสมบัติทั้งหมด?
  • 3.1 อาจเป็นผลทางเคมีหรือทางกายภาพ
  • 3.2 มันอาจเป็นผลมาจากการดริฟท์ของยีน
  • 3.3 Can มีความสัมพันธ์กับคุณสมบัติอื่น
  • 3.4 มันอาจเป็นผลมาจากประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ
• 4 การดัดแปลงล่วงหน้าและการขัดเกลา
• 5 ตัวอย่างของการดัดแปลง
  • 5.1 การบินในสัตว์มีกระดูกสันหลัง
  • 5.2 Echolocation ในค้างคาว
  • 5.3 คอยาวของยีราฟ
  • 5.4 ดังนั้นอะไรคือการใช้คอของยีราฟ?
• 6 ความแตกต่างกับวิวัฒนาการ
• 7 ความสับสนเกี่ยวกับการดัดแปลง
• 8 อ้างอิง

คุณสมบัติ

การปรับตัวเป็นคุณสมบัติที่เพิ่ม การออกกำลังกาย ของแต่ละบุคคล ในชีววิทยาวิวัฒนาการคำว่า การออกกำลังกาย หรือความเพียงพอทางชีวภาพหมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตที่จะทิ้งลูกหลาน หากบุคคลบางคนออกจากสายเลือดมากกว่าคู่ชีวิตเขาก็บอกว่าเขามีมากกว่า การออกกำลังกาย.

บุคคลที่มีมากขึ้น การออกกำลังกาย มันไม่ได้แข็งแกร่งหรือเร็วที่สุดหรือยิ่งใหญ่ที่สุด เขาเป็นคนที่รอดชีวิตค้นหาคู่ครองและสืบพันธุ์.

ผู้เขียนบางคนมักจะเพิ่มองค์ประกอบอื่น ๆ ในคำจำกัดความของการปรับตัว หากเราคำนึงถึงประวัติความเป็นมาของเชื้อสายเราสามารถกำหนดการดัดแปลงเป็นตัวละครอนุพันธ์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองต่อตัวแทนคัดเลือก คำจำกัดความนี้จะเปรียบเทียบเอฟเฟกต์ของตัวละครใน การออกกำลังกาย ของตัวแปรเฉพาะ.

ชนิด

การดัดแปลงสามารถปรากฏในระดับต่าง ๆ เราสามารถแสดงให้เห็นถึงการปรับเปลี่ยนทางสัณฐานวิทยาและกายวิภาคเช่นฟันที่ช่วยให้เราบริโภคอาหารหรือโครงสร้างบางประเภทที่ออกแบบมาเพื่อวิ่งและเข้าถึงเหยื่อหรือหนีจากสัตว์นักล่าได้อย่างรวดเร็ว.

การดัดแปลงยังสามารถทางสรีรวิทยาทั้งในระดับของเซลล์หรือกระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต.

ตัวอย่างเช่นปลาบางชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำที่มีอุณหภูมิเย็นมากมีโปรตีนแอนติฟรีซที่ช่วยให้พวกเขาว่ายน้ำในน้ำเย็นฉ่ำโดยไม่ต้องแช่แข็ง.

ในทำนองเดียวกันการดัดแปลงอาจเป็นพฤติกรรมหรือจริยธรรม พฤติกรรมบางอย่างในสัตว์ชอบการอยู่รอดและการสืบพันธุ์.

ในสัตว์เลื้อยคลานความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยการเคลื่อนที่ไปยังโซนร้อนหรือเย็นขึ้นอยู่กับความต้องการของแต่ละบุคคล อีกตัวอย่างหนึ่งก็คือพฤติกรรมของนกกาฝากเพื่อวางไข่ในรังของนกชนิดอื่นเพื่อหลีกเลี่ยงกระบวนการผสมพันธุ์.

ฟีเจอร์ทั้งหมดเป็นการดัดแปลง?

เมื่อสังเกตสิ่งมีชีวิตใด ๆ เราจะสังเกตเห็นว่ามันเต็มไปด้วยคุณสมบัติที่ต้องการคำอธิบาย ลองนึกถึงนก: สีของขนนก, เพลง, รูปร่างของขาและจงอย, การเต้นรำที่ซับซ้อนของการเกี้ยวพาราสีเราสามารถพิจารณาพวกมันทั้งหมดว่าเป็นลักษณะที่ปรับตัวได้หรือไม่??

ไม่ได้ในขณะที่มันเป็นความจริงที่โลกธรรมชาติเต็มไปด้วยการดัดแปลงเราไม่ควรสรุปทันทีว่าคุณลักษณะที่เราสังเกตเป็นหนึ่งในนั้น อาจมีลักษณะส่วนใหญ่ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

พวกเขาสามารถเป็นผลทางเคมีหรือทางกายภาพ

คุณสมบัติหลายอย่างเป็นผลมาจากเหตุการณ์ทางเคมีหรือทางกายภาพ สีของเลือดเป็นสีแดงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและไม่มีใครคิดว่าจะให้สีแดง ต่อ se มันเป็นการปรับตัว.

เลือดเป็นสีแดงเนื่องจากองค์ประกอบของมัน: เซลล์เม็ดเลือดแดงเก็บโปรตีนที่รับผิดชอบในการขนส่งของออกซิเจนที่เรียกว่าเฮโมโกลบิน - ซึ่งทำให้เกิดลักษณะสีของของเหลวดังกล่าว.

มันอาจเป็นผลมาจากการลอยของยีน

Drift เป็นกระบวนการสุ่มที่สร้างการเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลและนำไปสู่การตรึงหรือกำจัดอัลลีลบางอย่าง ลักษณะเหล่านี้ไม่ได้ให้ประโยชน์ใด ๆ และไม่เพิ่มขึ้น การออกกำลังกาย ของแต่ละบุคคล.

สมมติว่าเรามีประชากรหมีขาวและหมีดำในสายพันธุ์เดียวกัน ในบางประเด็นประชากรที่ศึกษามีจำนวนลดลงเนื่องจากภัยพิบัติทางสิ่งแวดล้อมและคนผิวขาวส่วนใหญ่เสียชีวิตโดยบังเอิญ.

เมื่อเวลาผ่านไปมีความเป็นไปได้สูงที่อัลลีลจะเปลี่ยนรหัสขนสีดำและประชากรทั้งหมดกลายเป็นคนผิวดำ.

อย่างไรก็ตามมันไม่ได้เป็นการปรับตัวเพราะมันไม่ได้ให้ประโยชน์กับบุคคลที่เป็นเจ้าของ โปรดทราบว่ากระบวนการของการดริฟท์ของยีนไม่ได้นำไปสู่การก่อตัวของการปรับตัวสิ่งนี้เกิดขึ้นผ่านกลไกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ.

มันมีความสัมพันธ์กับคุณสมบัติอื่น

ยีนของเราอยู่เคียงข้างกันและสามารถรวมกันได้หลายวิธีในกระบวนการที่เรียกว่าการรวมตัวกันอีกครั้ง ในบางกรณีมีการเชื่อมโยงและถ่ายทอดพันธุกรรมเข้าด้วยกัน.

เพื่อแสดงสถานการณ์นี้เราจะใช้กรณีสมมุติ: ยีนที่รหัสสำหรับตาสีฟ้าเชื่อมโยงกับผมสีบลอนด์ เหตุผลมันคือการทำให้เข้าใจง่ายอาจมีปัจจัยอื่นที่เกี่ยวข้องในการระบายสีโครงสร้าง แต่เราใช้มันเป็นตัวอย่างการสอน.

ให้เราสมมติว่าผมสีบลอนด์ของสิ่งมีชีวิตในสมมุติฐานของเราให้ประโยชน์กับมันเช่นการอำพรางการป้องกันรังสีกับความหนาวเย็นเป็นต้น คนที่มีผมสีบลอนด์จะมีลูกมากกว่าคนรอบข้างที่ไม่มีคุณสมบัตินี้.

ลูกนอกเหนือไปจากผมบลอนด์จะมีดวงตาสีฟ้าเพราะมีการเชื่อมโยงยีน ตลอดชั่วอายุคนเราจะเห็นว่าดวงตาสีฟ้าเพิ่มความถี่แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้รับประโยชน์ใด ๆ ที่ปรับตัวได้ ปรากฏการณ์นี้เป็นที่รู้จักในวรรณคดีว่า "รอนแรมทางพันธุกรรม".

มันอาจเป็นผลมาจากประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ

อักขระบางตัวอาจเป็นผลมาจากประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ รอยเย็บของกะโหลกศีรษะในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีส่วนช่วยและอำนวยความสะดวกในกระบวนการเกิดความสามารถในการตีความว่าเป็นการปรับตัว อย่างไรก็ตามลักษณะที่แสดงในเชื้อสายอื่นและเป็นลักษณะของบรรพบุรุษ.

การดัดแปลงก่อนและ exaptations

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักชีววิทยาวิวัฒนาการได้ปรับปรุงคำศัพท์เกี่ยวกับลักษณะของสิ่งมีชีวิตรวมถึงแนวคิดใหม่ ๆ เช่น "preadaptation" และ "exaptation".

ตามที่ Futuyma (2005) การปรับตัวล่วงหน้าคือ "ลักษณะที่ให้บริการฟังก์ชั่นใหม่โดยบังเอิญ".

ตัวอย่างเช่นยอดเขาที่แข็งแรงของนกบางตัวอาจถูกเลือกให้กินอาหารบางประเภท แต่ในกรณีที่เหมาะสมโครงสร้างนี้ยังสามารถทำหน้าที่ปรับตัวเพื่อโจมตีแกะ การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของฟังก์ชั่นคือการปรับตัวล่วงหน้า.

ในปี 1982 โกลด์และ Vrba แนะนำแนวคิดของ "exaptation" เพื่ออธิบายการปรับตัวที่ได้รับการเลือกใช้ร่วมสำหรับการใช้งานใหม่.

ยกตัวอย่างเช่นขนนกของนกว่ายน้ำไม่ได้ถูกคัดเลือกโดยธรรมชาติภายใต้แรงกดดันในการเลือกว่ายน้ำ แต่โชคดีที่มันทำหน้าที่แทนมัน.

ในการเปรียบเทียบกับกระบวนการนี้เรามีจมูกของเราแม้ว่ามันอาจจะถูกเลือกเพราะมันเพิ่มความได้เปรียบบางอย่างในกระบวนการหายใจตอนนี้เราใช้มันเพื่อเก็บเลนส์ของเรา.

ตัวอย่างที่โด่งดังที่สุดของการถูกเนรเทศคือนิ้วหัวแม่มือของหมีแพนด้า สปีชีส์นี้กินเฉพาะบนไม้ไผ่และจัดการมันโดยใช้ "หัวแม่มือที่หก" ซึ่งได้มาจากการเจริญเติบโตของโครงสร้างอื่น ๆ.

ตัวอย่างของการดัดแปลง

เที่ยวบินในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

นกค้างคาวและเรซัวร์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วได้มาในลักษณะลู่เข้าหากัน: การบิน หลายแง่มุมทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของสัตว์เหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นการดัดแปลงที่เพิ่มหรือสนับสนุนความสามารถในการบิน.

กระดูกนำเสนอโพรงที่เปลี่ยนพวกมันให้เป็นโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา แต่ทนได้ โครงสร้างนี้เรียกว่ากระดูก pneumatized ในเชื้อสายการบินปัจจุบัน - นกและค้างคาว - ระบบย่อยอาหารยังมีลักษณะเฉพาะบางอย่าง.

ลำไส้จะสั้นกว่ามากเมื่อเทียบกับสัตว์ที่ไม่ได้มีขนาดใกล้เคียงกันอาจลดน้ำหนักในระหว่างเที่ยวบิน ดังนั้นการลดลงของพื้นผิวของการดูดซึมของสารอาหารที่เลือกเพิ่มขึ้นในเส้นทางการดูดซึมสำหรับเซลล์.

การปรับตัวในนกถึงระดับโมเลกุล มันได้รับการเสนอว่าขนาดของจีโนมได้ลดลงเป็นการปรับตัวสำหรับการบินลดค่าใช้จ่ายในการเผาผลาญที่เกี่ยวข้องกับจีโนมขนาดใหญ่และเซลล์ขนาดใหญ่.

Echolocation ในค้างคาว

ในค้างคาวมีการปรับแต่งพิเศษที่ช่วยให้พวกเขาปรับทิศทางเชิงพื้นที่ขณะเคลื่อนไหว: echolocation.

ระบบนี้ประกอบด้วยการเปล่งเสียง (มนุษย์ไม่สามารถรับรู้ได้) ที่กระเด็นวัตถุและค้างคาวสามารถรับรู้และแปลได้ ในทำนองเดียวกันลักษณะทางสัณฐานวิทยาของหูของสัตว์บางชนิดก็ถือว่าเป็นการปรับตัวเพื่อให้สามารถรับคลื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

คอยาวของยีราฟ

ไม่มีใครสงสัยว่ายีราฟมีรูปร่างผิดปกติ: คอยาวที่มีหัวเล็กและขายาวที่รองรับน้ำหนักของมัน การออกแบบนี้เป็นอุปสรรคต่อกิจกรรมต่าง ๆ ของชีวิตสัตว์เช่นการเอาน้ำจากสระน้ำ.

คำอธิบายของคอยาวของเผ่าพันธุ์แอฟริกาเหล่านี้เป็นตัวอย่างที่ดีของนักชีววิทยาวิวัฒนาการ ก่อนที่ชาร์ลส์ดาร์วินจะเข้าใจทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ Jean-Baptiste Lamarck นักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศสได้ทำการจัดการแนวความคิด - แม้ว่าจะเข้าใจผิด - จากการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพและวิวัฒนาการ.

สำหรับลามาร์คคอของยีราฟนั้นยาวเพราะสัตว์เหล่านี้ยืดออกไปเรื่อย ๆ จนถึงยอดของต้นกระถิน การกระทำนี้จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สืบทอดได้.

ในแง่ของชีววิทยาวิวัฒนาการที่ทันสมัยก็ถือว่าการใช้และการเลิกใช้ของตัวละครไม่มีผลต่อลูกหลาน การปรับตัวของคอยาวต้องเกิดขึ้นเพราะบุคคลที่ดำเนินการกลายพันธุ์สำหรับลักษณะนี้เหลือลูกหลานมากกว่าสหายที่มีคอสั้น.

เราสามารถสรุปได้ว่าคอยาวช่วยให้ยีราฟได้รับอาหาร อย่างไรก็ตามสัตว์เหล่านี้มักจะมองหาอาหารของพวกเขาในพุ่มไม้ต่ำ.

ดังนั้นการใช้คอของยีราฟคืออะไร??

ในปี 1996 นักวิจัย Simmons และ Scheepers ได้ศึกษาความสัมพันธ์ทางสังคมของกลุ่มนี้และปฏิเสธการตีความว่ายีราฟได้รับคอของพวกเขาอย่างไร.

สำหรับนักชีววิทยาเหล่านี้คอวิวัฒนาการเป็น "อาวุธ" ที่ผู้ชายใช้ในการต่อสู้เพื่อให้ได้ตัวเมียและไม่ได้รับอาหารในที่สูง ข้อเท็จจริงที่แตกต่างกันสนับสนุนสมมติฐานนี้: คอของตัวผู้นั้นยาวกว่าและหนักกว่าตัวเมียมาก.

เราสามารถสรุปได้ว่าแม้ว่าการดัดแปลงจะมีความหมายที่ชัดเจน แต่เราต้องถามการตีความและทดสอบสมมติฐานที่เป็นไปได้ทั้งหมดโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์.

ความแตกต่างกับวิวัฒนาการ

ทั้งแนวคิดวิวัฒนาการและการปรับตัวไม่ได้ขัดแย้งกัน วิวัฒนาการสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านกลไกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและสิ่งนี้สร้างการปรับตัว มีความจำเป็นต้องเน้นว่ากลไกเดียวที่ทำให้เกิดการปรับตัวคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ.

มีกระบวนการอื่นที่เรียกว่าการดริฟท์ของยีน (ที่กล่าวถึงในหัวข้อก่อนหน้า) ซึ่งสามารถนำไปสู่การวิวัฒนาการของประชากร แต่ไม่ได้ผลิตการปรับตัว.

ความสับสนเกี่ยวกับการดัดแปลง

แม้ว่าการปรับตัวดูเหมือนจะเป็นลักษณะที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานของพวกเขา แต่วิวัฒนาการและดังนั้นความคิดของการดัดแปลงนั้นไม่มีเป้าหมายหรือวัตถุประสงค์ที่ใส่ใจ พวกเขาไม่ได้มีความหมายเหมือนกันกับความคืบหน้า.

เช่นเดียวกับที่กระบวนการกัดเซาะไม่ได้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างภูเขาที่สวยงามวิวัฒนาการไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตที่ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของพวกเขา.

สิ่งมีชีวิตไม่ได้มุ่งมั่นที่จะพัฒนาดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ได้ให้สิ่งที่เขาต้องการ ตัวอย่างเช่นลองนึกภาพกระต่ายชุดหนึ่งซึ่งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมต้องทนกับน้ำค้างแข็ง ความต้องการของสัตว์สำหรับเสื้อคลุมที่อุดมสมบูรณ์จะไม่ทำให้ปรากฏและแพร่กระจายในประชากร.

ในทางตรงกันข้ามการกลายพันธุ์แบบสุ่มบางอย่างในสารพันธุกรรมของกระต่ายสามารถสร้างเสื้อโค้ทที่มีมากขึ้นทำให้สายการบินมีลูกมากขึ้น เด็กเหล่านี้อาจได้รับขนของพ่อ ดังนั้นขนที่อุดมสมบูรณ์สามารถเพิ่มความถี่ในประชากรกระต่ายและในเวลาไม่นานกระต่ายก็ตระหนักถึงมัน.

นอกจากนี้การเลือกไม่ได้สร้างโครงสร้างที่สมบูรณ์แบบ พวกเขาควรจะ "ดีพอ" เพื่อให้สามารถไปยังรุ่นต่อไป.

การอ้างอิง

1. Caviedes-Vidal, E. , McWhorter, T.J. , Lavin, S.R. , Chediack, J.G. , Tracy, C.R. , & Karasov, W.H. (2007) การปรับย่อยอาหารของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่บินได้: การดูดซึม paracellular ในลำไส้สูงชดเชยความกล้าที่เล็กลง. การดำเนินการของ National Academy of Sciences, 104(48), 19132-19137.
2. ฟรีแมน, S. , & เฮอรอน, J. C. (2002). การวิเคราะห์เชิงวิวัฒนาการ. ศิษย์โถง.
3. Futuyma, D. J. (2005). วิวัฒนาการ. Sinauer.
4. Gould, S.J. , & Vrba, สหรัฐอเมริกา (1982) การเนรเทศ - คำที่ขาดหายไปในศาสตร์แห่งรูปแบบ. paleobiology, 8(1), 4-15.
5. ออร์แกน, C. L. , Shedlock, A.M. , Meade, A. , Pagel, M. , & Edwards, S.V. (2007) ต้นกำเนิดของขนาดและโครงสร้างของจีโนมนกในไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นก. ธรรมชาติ, 446(7132), 180.