Fisiología evolutiva: definición y ejemplos

Términos generales:

Repasemos algunos términos generales que le ayudarán a comprender algunos conceptos de fisiología evolutiva.

• Evolución : proceso mediante el cual los organismos se desarrollan y se diversifican a partir de formas anteriores. El proceso generalmente ocurre durante muchas generaciones. Muchas fuerzas ayudan a impulsar la evolución, incluida la selección natural, las mutaciones y las presiones ambientales.
• Fenotipo : características observables de un individuo. Por ejemplo ojos azules o marrones. Tus padres pueden tener ojos de diferente color y te transmiten un genotipo, la expresión que vemos es tu fenotipo. La selección natural actúa sobre los fenotipos.
• Nicho : donde vive un organismo y cómo interactúa con el medio ambiente. Un pájaro puede vivir en las copas de los árboles mientras que otro puede vivir en el suelo. Están ocupando diferentes nichos.
• Homólogo : Tener estructuras u origen similar. Generalmente se refiere a las estructuras de un organismo. Por ejemplo: agujas de pino y espinas de cactus. Ambos son modificaciones de una hoja con estructura y lugar de origen similares.
• Adaptación : Un cambio en la estructura o función de un organismo o cualquiera de sus partes que resulta de la selección natural. Este cambio suele hacer que el organismo se adapte mejor a su entorno. Los diferentes picos de los pinzones de Galápagos son un ejemplo. Las formas de pico adaptadas permiten a las aves comer diferentes dietas.
• Co-evolución : El proceso en el que dos o más especies afectan la evolución de la otra. Los colibríes tienen un pico especializado que les permite beber el néctar de las flores y, a su vez, estas flores son polinizadas. Las flores tienen colores que atraen a los colibríes para asegurar esta relación.
• Selección natural : supervivencia y reproducción de individuos debido a diferencias en el fenotipo o rasgos externos. La selección natural es un factor que impulsa la evolución.

Conceptos:

A continuación, presentamos algunos conceptos específicos de evolución fisiológica y ejemplos que le ayudarán a comprenderlos mejor.

• Evolución convergente : la formación de una estructura similar en dos especies diferentes. Por ejemplo, tanto los murciélagos como los pájaros tienen alas para volar. Estas estructuras, aunque similares en uso y estructura, no son las mismas. Mientras que un pájaro tiene un ala verdadera, un murciélago usa una mano modificada, ya que los murciélagos son mamíferos.

• Evolución divergente : proceso en el que una especie evoluciona hacia dos o más descendientes. Hay muchos ejemplos de esto, como pollos y cuervos, que son aves con un ancestro común, pero dos especies diferentes.

Estudio de caso en evolución divergente.

Cuando Charles Darwin navegó hacia las Galápagos y observó los muchos animales allí, una especie que notó fueron los pinzones. Sin embargo, lo que notó fue que muchos de ellos tenían diferentes formas y tamaños de pico. ¿Por qué estas aves tienen diferentes formas y tamaños de picos? Piense en cómo la forma sigue a la función. Cuando hay muchos de un tipo de ave, la competencia por la comida se vuelve muy alta. Para sobrevivir, los pinzones necesitaban reducir la competencia. Esto sucedió por el proceso de selección natural. Los pinzones comenzaron a comer diferentes alimentos para evitar la competencia. Con el tiempo, las aves que tenían picos que les permitían comer diferentes alimentos sobrevivirían mejor, transmitirían estos genes a diferentes picos y, finalmente, crearían nuevas especies de pinzones.

• Estructuras vestigiales : son restos de estructuras que alguna vez fueron utilizadas por un organismo, pero que a través de la evolución se han vuelto obsoletas. Por ejemplo, se dice que el apéndice de los humanos es una estructura vestigial. Un ejemplo interesante son los huesos de las piernas o las caderas de las ballenas. A medida que las ballenas se convirtieron en organismos acuáticos, un cuerpo aerodinámico las ayudó en este entorno y, por lo tanto, las patas no fueron necesarias. La función de caminar se perdió, por lo que también se perdió la forma de las piernas.

Esqueleto de ballena que muestra una estructura vestigial, etiquetada como C

• Regla de Foster : las especies se hacen más grandes o más pequeñas dependiendo de los recursos disponibles. Los organismos evolucionarán para ser más pequeños en las islas porque hay menos recursos disponibles. Un gran ejemplo de esto se puede ver en Key Deer que se encuentra en los Cayos de Florida.
• Regla de Allen : establece que los animales en climas más fríos evolucionarán para tener extremidades más cortas para disminuir el área de superficie expuesta al frío y conservar el calor, mientras que los animales en climas más cálidos tendrán extremidades o apéndices más grandes para aumentar el área de superficie y aumentar el enfriamiento por evaporación.

Hablemos de nuevo sobre cómo la forma sigue a la función. Cuando se trata de apéndices o extremidades, piense en usted mismo en un caluroso día de verano. ¿Qué pasa si te paras al sol? Empiezas a sudar, ¿verdad? Bueno, esa sudoración es el proceso de enfriamiento evaporativo. A medida que suda, el aire o el clima árido absorben la humedad y, por lo tanto, lo enfrían. Cuanto mayor sea el área que tenga para producir sudor, más enfriamiento podrá hacer. Lo mismo ocurre con otros animales, estos apéndices más grandes les permiten emitir calor y enfriarse. Pensemos en los elefantes. Tienen esas orejas grandes para ayudarlos a enfriarse. ¿Alguna vez has notado que el elefante africano tiene orejas más grandes que el elefante asiático? África es un clima más cálido que Asia, por lo que tendría sentido que estos elefantes tuvieran orejas más grandes para ayudarlos a refrescarse. De nuevo, la forma sigue a la función:

Resumen:

La forma sigue la funcion. Animales, sean mejor adaptados a su medio ambiente, se evolucionar ciertos rasgos fisiológicos que les ayudan a sobrevivir mejor. Algunos organismos, para evitar la competencia, desarrollarán rasgos para explotar un nuevo nicho . Otros aprovecharán o trabajarán con otras especies para coevolucionar . Mientras se adapta a un nuevo recurso o nicho, algunas estructuras pueden no ser necesarias y con el tiempo pueden convertirse en estructuras vestigiales. La presión para sobrevivir hará que la fisiología de las plantas y los animales evolucione para hacerlos más aptos para la supervivencia.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador