ADAPTASI FISIOLOGIS: APA ITU DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

Sebuah adaptasi fisiologis adalah sifat atau karakteristik pada tingkat fisiologi organisme - menyebutnya sel, jaringan atau organ - yang meningkatkan efikasi biologisnya atau kebugaran.

Dalam fisiologi, ada tiga istilah yang tidak boleh disalahartikan: adaptasi, pengaturan, dan aklimatisasi. Seleksi alam Charles Darwin adalah satu-satunya mekanisme yang diketahui mengarah pada adaptasi. Proses ini umumnya lambat dan bertahap.

Sumber: pixabay.com

Adaptasi sering dibingungkan dengan pengaturan atau aklimatisasi. Istilah pertama berkaitan dengan variasi di tingkat fisiologis, meskipun dapat juga terjadi dalam anatomi atau biokimia, sebagai akibat tubuh terpapar kondisi lingkungan baru, seperti dingin atau panas yang ekstrem.

Aklimatisasi melibatkan perubahan yang sama yang dijelaskan dalam istilah lingkungan, hanya variasi lingkungan yang diinduksi oleh peneliti di laboratorium atau di lapangan. Aklimatisasi dan pengaturan adalah fenomena yang dapat dibalik.

Terdiri dari apa?

Adaptasi fisiologis adalah karakteristik sel, organ, dan jaringan yang meningkatkan efisiensi individu yang memilikinya, dibandingkan dengan yang tidak memilikinya.

Ketika kita berbicara tentang "kemanjuran" yang kami maksud adalah istilah yang banyak digunakan dalam biologi evolusioner (juga disebut kemanjuran atau kesesuaian Darwinian) yang berkaitan dengan kemampuan organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Parameter ini dapat dipecah menjadi dua komponen: probabilitas kelangsungan hidup dan jumlah rata-rata keturunan.

Artinya, ketika kita memiliki ciri fisiologis tertentu yang meningkatkan kebugaran individu, kita dapat menyimpulkan bahwa itu adalah sifat adaptif.

Kita harus berhati-hati saat mengidentifikasi adaptasi, karena semua karakteristik yang kita lihat pada hewan tidak adaptif. Misalnya, kita semua tahu bahwa darah kita memiliki warna merah cerah.

Karakteristik ini tidak memiliki nilai adaptif dan hanya merupakan konsekuensi kimiawi. Darah berwarna merah karena memiliki molekul yang disebut hemoglobin, yang bertanggung jawab untuk pengangkutan oksigen.

Bagaimana kita dapat menyimpulkan bahwa suatu sifat adalah adaptasi fisiologis?

Ketika kita mengamati karakteristik tertentu dari suatu organisme, kita dapat membuat beberapa hipotesis tentang makna adaptifnya.

Misalnya, tidak diragukan lagi bahwa mata hewan adalah struktur yang memungkinkan penangkapan cahaya. Jika kita menerapkan urutan gagasan yang ditetapkan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa individu dengan struktur yang melihat cahaya memiliki beberapa keunggulan dibandingkan rekan-rekannya, seperti lebih mudah melarikan diri dari predator atau menemukan makanan dengan lebih mudah.

Namun, menurut ahli biologi evolusioner terkenal dan ahli paleontologi Stephen Jay Gould, "tidak ada penjelasan tentang nilai adaptif suatu karakter yang harus diterima hanya karena itu masuk akal dan menawan."

Nyatanya, demonstrasi bahwa karakter adalah adaptasi adalah salah satu tugas paling menonjol dari ahli biologi evolusi, sejak masa Charles Darwin.

Contoh

Sistem pencernaan pada vertebrata terbang

Vertebrata terbang, burung dan kelelawar, menghadapi tantangan mendasar: mengatasi gaya gravitasi agar bisa bergerak.

Jadi, organisme-organisme ini memiliki ciri-ciri unik yang tidak kita temukan pada kelompok vertebrata lain yang cara bergeraknya murni terestrial, seperti tikus, misalnya.

Modifikasi vertebrata aneh ini berkisar dari tulang ringan dengan lubang internal hingga pengurangan ukuran otak yang cukup besar.

Menurut literatur, salah satu tekanan selektif terpenting yang membentuk kelompok hewan ini adalah kebutuhan untuk menurunkan massanya untuk meningkatkan efisiensi terbang.

Diasumsikan bahwa sistem pencernaan telah dibentuk oleh kekuatan ini, mendukung individu dengan usus yang lebih pendek, yang berarti lebih sedikit massa selama penerbangan.

Namun, saat mengurangi usus muncul komplikasi tambahan: asimilasi nutrisi. Karena permukaan penyerapan yang lebih kecil, kita dapat mengetahui bahwa asupan nutrisi terpengaruh. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa ini tidak terjadi.

Menurut Caviedes - Vidal (2008), terdapat jalur absorpsi paracellular yang mengkompensasi penurunan jaringan usus. Untuk mencapai kesimpulan tersebut, penulis meneliti tentang jalur absorpsi di usus kelelawar buah Artibeus lituratus.

Adaptasi tanaman pada lingkungan yang gersang

Ketika tanaman terkena kondisi lingkungan yang merugikan, mereka tidak dapat pindah ke lokasi lain dengan keadaan yang lebih baik, seperti burung yang bermigrasi ke daerah hangat untuk menghindari tekanan panas musim dingin.

Karena alasan ini, spesies tumbuhan yang berbeda memiliki adaptasi, termasuk adaptasi fisiologis, yang memungkinkan mereka menghadapi kondisi yang tidak menguntungkan, seperti kekeringan di gurun.

Ada pohon dengan sistem akar (akar) yang sangat ekstensif yang memungkinkan mereka mengambil air dari reservoir yang dalam.

Mereka juga menghadirkan jalur metabolisme alternatif yang membantu mengurangi kehilangan air. Di antara jalur ini, kami memiliki tumbuhan C4 yang mengurangi fenomena fotorespirasi, berkat pemisahan spasial siklus Calvin dan fiksasi karbon dioksida.

Fotorespirasi merupakan jalur alternatif yang tidak memberikan keuntungan apapun dan terjadi ketika enzim RuBisCO (ribulosa-1,5-bifosfat karboksilase / oksigenase) menggunakan oksigen dan bukan karbon dioksida.

Tanaman CAM (metabolisme asam crassulaceae) memperlambat proses fotorespirasi dan memungkinkan tanaman mengurangi kehilangan air, berkat pemisahan sementara.

Membekukan protein pada ikan teleost

Beberapa spesies ikan teleost laut (yang termasuk dalam infraclass Teleostei) telah mencapai serangkaian adaptasi yang luar biasa untuk dapat berkembang di lingkungan dengan suhu rendah.

Adaptasi fisiologis ini termasuk produksi protein antibeku dan glikoprotein. Molekul-molekul ini diproduksi di hati ikan dan diekspor ke aliran darah untuk memenuhi fungsinya.

Menurut komposisi biokimia protein, empat kelompok dibedakan. Lebih lanjut, tidak semua spesies memiliki mekanisme yang sama: beberapa mensintesis protein sebelum terkena suhu rendah, yang lain melakukannya sebagai respons terhadap rangsangan termal, sementara kelompok lain mensintesisnya sepanjang tahun.

Berkat efek koligatif larutan, saat menambahkan lebih banyak zat terlarut ke plasma, suhu pembekuan menurun secara signifikan. Sebaliknya, jaringan ikan yang tidak memiliki perlindungan jenis ini akan mulai membeku setelah suhu mencapai 0 ° C.

Referensi

1. Caviedes - Vidal, E., Karasov, WH, Chediack, JG, Fasulo, V., Cruz - Neto, AP, & Otani, L. (2008). Penyerapan paraseluler: kelelawar mematahkan paradigma mamalia. PLoS One, 3 (1), e1425.
2. Davies, PL, Hew, CL, & Fletcher, GL (1988). Protein antibeku ikan: fisiologi dan biologi evolusioner. Jurnal Zoologi Kanada, 66 (12), 2611-2617.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner. Prentice Hall.
4. Harga, ER, Brun, A., Caviedes - Vidal, E., & Karasov, WH (2015). Adaptasi pencernaan dari gaya hidup udara. Fisiologi, 30 (1), 69–78.
5. Villagra, PE, Giordano, C., Alvarez, JA, Bruno Cavagnaro, J., Guevara, A., Sartor, C.,… & Greco, S. (2011). Menjadi tanaman di gurun: strategi penggunaan air dan ketahanan terhadap tekanan air di Central Mountain of Argentina. Austral Ecology, 21 (1), 29–42.