lunes, 21 de diciembre de 2015

Adaptación de los seres vivos


Adaptación biológica

Una adaptación biológica es un proceso fisiológico o rasgo morfológico o del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un periodo mediante la selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse con éxito.
Tiene tres significados, uno fisiológico y dos evolutivos:
·       Algunos fisiólogos utilizan el término adaptación para describir los cambios compensatorios que ocurren a corto plazo en respuesta a disturbios ambientales. Estos cambios son el resultado de la plasticidad fenotípica. Sin embargo, esto no es adaptación y los términos aclamación y a climatización son más correctos.
En biología evolutiva, la adaptación se refiere tanto a las características que incrementan la supervivencia y/o el éxito reproductivo de un organismo, como al proceso por el cual se adaptan los organismos:
·         Adaptación como patrón: Cualquier carácter, morfológico, fisiológico, de conducta, o de desarrollo que incrementa la supervivencia y/o el éxito reproductivo de un organismo. Por ejemplo, se considera que la presencia de hemoglobina es una adaptación que permite el transporte de mayor cantidad de oxígeno en la sangre.
·         Adaptación como proceso: Los mecanismos por los cuales la selección natural ajusta la frecuencia de los genes que codifican para rasgos que afectan el número de descendientes que sobreviven en generaciones sucesivas, esto es, la aptitud. Por ejemplo, en un taxón el aumento en la concentración de hemoglobina puede considerarse una adaptación a ambientes con baja concentración de oxígeno. Como en este caso los atributos necesarios para la adaptación y para la selección natural incluyen variabilidad, repetibilidad, heredabilidad y supervivencia diferencial de los descendientes, muchos autores consideran que la adaptación es casi sinónima de la selección natural.

(wikipedia, 3 de diciembre del 2015)



Adaptación

La adaptación es un proceso normalmente muy lento, que tiene lugar durante cientos de generaciones y que en general no es reversible. Sin embargo, a veces puede producirse muy rápidamente en ambientes extremos o en ambientes modificados por el hombre con grandes presiones selectivas. La falta de adaptación lleva a la población, especie o clado a la extinción.
Los seres vivos se adaptan al sitio en el que viven. Esto quiere decir que las partes que forman su cuerpo, las funciones que éstas realizan, así como su comportamiento o forma de actuar, les dan mayores posibilidades de sobrevivir y de reproducirse, para dejar descendientes capaces de continuar viviendo, realizando sus funciones vitales, en un lugar determinado.
Esas características son controladas y transmitidas de padres a hijos por los genes. Los genes son fragmentos de una molécula llamada ADN, ácido desoxirribonucleico, que está en el núcleo de las células.
El ADN de cada organismo vivo tiene las instrucciones precisas para que el organismo construya proteínas, estas últimas determinan sus características.
A través de millones de años, los organismos vivos han interactuado con su ambiente, las variaciones que han ocurrido en él han causado cambios en los mensajes genéticos que les han permitido adaptarse a las nuevas condiciones del medio y en consecuencia, ellos y sus descendientes son capaces de sobrevivir.
Las plantas se adaptan de distintas formas.
Algunas plantas que viven en las zonas tropicales, por ejemplo las orquídeas, crecen sobre las ramas altas de los árboles o arbustos, sus raíces son aéreas y les sirven para absorber la mayor cantidad de humedad que sea posible. Vivir en la parte superior también les permite tener mayores posibilidades para recibir la luz del Sol.
Otras plantas producen sustancias químicas que irritan, son tóxicas e incluso llegan a matar insectos.
Ante las defensas que tienen las plantas, los animales que las comen desarrollan capacidades para poder sobrevivir, se vuelven muy selectivos, escogen las partes de la planta que no contienen sustancias venenosas, almacenan la sustancia en un lugar de su cuerpo, o bien comen únicamente aquellas plantas que tienen sustancias que no les causan daño. Por esta razón, los animales herbívoros que comen hierbas se alimentan de pocos tipos de plantas.
Los animales también tienen características que les permiten sobrevivir, por ejemplo, el águila tiene muy desarrollado el sentido de la vista, sus garras y pico están adaptados para capturar a su presa y desgarrarla. El jabalí y el puerco espín se protegen de sus enemigos con púas que tiene su cuerpo. El zorrillo expulsa sustancias tóxicas con las que ahuyentan a sus enemigos.
La adaptación de los seres humanos se diferencia notablemente de las que tienen otros seres vivientes. Esto se debe principalmente a los vertiginosos cambios resultados de la producción cultural. La creatividad humana produce inventos que modifican continuamente la forma de vida, éstos son utilizados rápidamente por grupos de distintas partes de la Tierra.




Tipos de adaptación


Hay tres distintos tipos de adaptación al medio:
·         Morfológica o estructural: Estas adaptaciones pueden ser anatómicas, pero dentro de las adaptaciones morfológicas también se incluye el mimetismo y la coloración críptica. Por ejemplo, entre las adaptaciones de los cactus al ambiente desértico se encuentran las espinas que son hojas modificadas. Las espinas protegen a los tejidos suculentos del cactus de potenciales herbívoros, sirven como lugares de condensación de la humedad del aire y como protección de la corteza fotosintética contra la insolación intensa y la radiación UV. Además, el color de las espinas (a menudo tienen el color del pasto seco) podría ser una adaptación para el camuflaje o para el reconocimiento por parte de los polinizadores o de los despertantes de las semillas.






·    Fisiológica o funcional: Por ejemplo, la glándula de la sal en las iguanas marinas de las islas Galápagos es una adaptación que permite a las iguanas, cuyos riñones son incapaces de producir una orina concentrada, excretar el exceso de sal incorporado al tragar agua de mar o a través de la superficie del cuerpo.







·       Etológica o de comportamiento: El cortejo de las aves del paraíso (Paradisaeidae) es una adaptación que permite el reconocimiento de parejas potenciales de la misma especie. El macho que posee el plumaje y el cortejo más estimulante tiene mayor probabilidad de dejar mayor número de descendientes y menor número de híbridos. Por lo que aquellos machos que poseen plumajes especiales y que ejecutan cortejos elaborados poseen una gran ventaja selectiva.



Adaptaciones de los animales.




Adaptaciones a los cambios de salinidad.


  • La salinidad de los océanos influye en el funcionamiento de los organismos que viven en ellos así como las migraciones de los peces.
  • Los organismos eurihalinos son capaces de acomodarse a los cambios de salinidad del medio.
  • Los organismos estenohalinos no están adaptados a los cambios de salinidad.



Otras adaptaciones de los animales


  • Para desplazarse por el agua los organismos acuáticos poseen extremidades transformadas en aletas o disponen de membranas interdigitales y los que nada tienen el cuerpo en forma de fuso o fusiforme.
  • Para poder tomar u oxígeno disuelto en el agua los peces poseen branquias.
  • Para adaptarse a los cambios  de presión en el interior del agua muchos peces poseen un órgano que se llama vejiga natatoria que se llena o se vacía de gas permitiendo a los peces ascender o descender en el agua.
  • Para poder localizarse entre sí y encontrar a sus presas emitiendo ultrasonidos, otros peces producen sonidos con partes de su cuerpo o soplando aire con la vejiga natatoria.



Adaptaciones de las plantas al medio acuático

  • Carecen de raíces o las tiene poco desarrolladas ya que no encuentran dificultad para conseguir los nutrientes.
  • Hojas grandes con espacios intercelulares cargados de aire, para flotar más fácilmente y eliminar por transpiración el exceso de agua.
  • Estomas abundantes en la epidermis exterior de las hojas flotantes y la ausencia de estomas y de pelos en la epidermis de las hojas sumergidas.
  • Tallos flexibles y herbáceos con escasos tejidos para no ofrecer resistencia al agua.

Adaptación al medio terrestre

  • Cubiertas y segmentos de protección para evitar la disecación y permitir soportar los cambios bruscos de temperatura del medio terrestre.
  • Sistemas de respiración capaces de captar oxigeno del aire, como son el sistema traqueal en los insectos y el pulmonar en los vertebrados terrestres.
  • Sistemas de transporte y extremidades más fuertes como las alas y las patas.
  • Esqueleto que les permite desplazarse y mantenerse erguidos, como el esqueleto interno de los vertebrados.
  • Estructuras relacionadas coas captura de alimentos y la reproducción como el huevo con casca o la placenta.
  • Cambios de la temperatura corporal como el letargo invernal

Adaptación al medio aéreo

  • Osos más ligeros y resistentes anteriores modificadas, pulmones con expansiones llamadas sacos aéreos, para acumular aire, perdida da cola ósea para aligerar el peso del cuerpo y la existencia de plumas que facilitan el vuelo y sirven para mantener la temperatura corporal.

Adaptaciones de las plantas al medio terrestre

  • Sistemas de transporte eficaces para distribuir los nutrientes a grandes distancias como los vasos conductores de las plantas superiores
  • Sistemas de fijación al sustrato o raíces para sostenerse y poder captar el agua y los elementos minerales del suelo
  • Tallos que permiten a las hojas captar la mayor cantidad de luz posible.
  • Estructuras y fibras que les confieren dureza y resistencia a los tallos para mantenerse erguida, como a madera.
  • Estomas en las hojas que permiten el intercambio gaseoso con la atmosfera.

Adaptación de las plantas a la temperatura

-Calor

  • Acumulación de agua y tallos engrosados.
  • Diminución del número de las estomas y de su apertura solo durante la noche para evitar la pérdida de agua por transpiración.
  • La transformación de hojas en espinas
  • El desarrollo de raíces largas y profundas para absorber agua

-Frio

  • Detención de la fotosíntesis durante la época fría, lo que supone la caída de las hojas, como los vegetales caducifolias
  • Perdida de la parte aérea durante la época fría y el desarrollo de estructuras subterráneas como bulbos, tubérculos y raíces con substancias de reserva.
  • Presencia de hojas resistentes protegidas por capas céreas que non caen durante el invierno.



Aspectos históricos

El concepto de adaptación nace en el siglo XIX. Su origen epistemológico es doble: adquiere forma, por una parte, dentro del contexto de la teoría de la evolución, sea ésta lamarckiana o darviniana y, por la otra, en relación con la biología teórica a partir de Claude Bernard. Pero solo en una fase reciente, signada por el advenimiento de una teoría “sintética” de la evolución y por el progreso de la ciencia de las regulaciones (cibernética), la noción de adaptación conoce la radiación conceptual que le confiere agilidad y consistencia. La explicación del concepto de adaptación puede proseguirse en el plano fenomenológico y en el plano funcional.

Métodos para reconocer las adaptaciones
·         Enfoque micro evolutivo:
·         Argumento de diseño: En este tipo de estudios se evalúa si un rasgo morfológico o fisiológico afecta el rendimiento de un organismo. Los organismos son considerados máquinas diseñadas para funcionar óptimamente bajo las condiciones prevalecientes en su ambiente. En los campos de la fisiología y la morfología funcional las predicciones se derivan a menudo de modelos ingenieriles. Estos modelos han sido la base para el estudio de varios aspectos fisiológicos como la locomoción, la respiración, la transferencia de calor y la función renal. Por ejemplo, la forma de los peces se ajusta a las predicciones de un modelo hidrodinámico. En la actualidad, se considera que la selección no actúa en forma independiente sobre cada uno de los caracteres y los estudios en las áreas de la morfología comparada y la biomecánica se centran tanto en los principios de diseño de sistemas biológicos como en la transformación histórica de la estructura y la función durante la evolución.
·         Modelos de optimización: La optimización es una herramienta tomada de la economía y de la ingeniería en los años 60. Durante los años 70 y 80 se hizo popular la aplicación de modelos de optimización en estudios de evolución fisiológica, morfológica, del comportamiento, y de historia de vida. Un modelo de optimización define la estrategia fenotípica que maximiza la aptitud (fitness) en un determinado ambiente y define un conjunto de mecanismos hipotéticos mediante los cuales la selección natural habría moldeado la variación en el rasgo. 

Las modalidades de la adaptación

El término genérico de adaptación oculta bajo una aparente sencillez una rica fenomenología. En efecto, la adaptación puede actualizarse en todas las dimensiones del sistema biológico:

a) Por caracteres o variaciones morfológicas, ya externas, como la disposición de los miembros, ya internas, como las estructuras de los órganos.

b) Por la fisiología: variaciones cuantitativas y cualitativas del metabolismo, secreciones, etc.

c) Por el comportamiento: aptitudes etoecológicas, investigación y explotación de un medio, estructuración del Umwelt;

d) Por procedimiento técnico, es decir, por modelado y movilización del medio, desde la tela de araña hasta las técnicas humanas.

e) Por reacciones colectivas, desde el simple efecto de grupo hasta los complejos sistemas técnico-culturales del hombre (ritos, mitos, normas, sistemas de simbolizan).
En estos vídeos también puedes encontrar más información:
 
https://www.youtube.com/watch?v=eVU4LFd1fH0
          
 
 







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