Adaptación en los seres vivos

MECANISMOS DE ADAPTACIÓN EN LOS SERES VIVOS

TIPOS DE ADAPTACIONES

Para empezar a hablar de adaptación hay que partir por definir este concepto, es por eso que decimos que adaptación es: es el proceso por el cual el organismo se va haciendo capaz de sobrevivir en determinadas condiciones ambientales. Las adaptaciones de un organismo a un medio determinado son procesos lentos y complejos que dan como resultado que en los seres vivos se formen o desarrollen órganos adecuados que les permitan realizar su vida en dicho medio.  Hay 3 tipos de adaptaciones: Morfológica o estructural, Fisiológica o funcional y Etológica o de comportamiento

ADAPTACIONES MORFOLÓGICAS.  Son los cambios que presentan los organismos en su estructura externa y que le permiten a un organismo confundirse con el medio ambiente, imitar formas, colores de animales más peligrosos o contar con estructuras que permiten una mejor adaptación al medio. Algunos ejemplos de adaptaciones morfológicas en animales son:

EL CAMUFLAJE : Es cuando la forma o color del organismo es similar al medio donde vive, así que fácil mente se confunde con él, o en otras palabras es la adopción evolutiva por parte de un organismo de un aspecto parecido al medio que le rodea con el fin de pasar desapercibido para los posibles depredadores. El camuflaje o cripsis engloba, por lo general, adaptaciones del tamaño, la forma, el color, los dibujos del cuerpo y el comportamiento, y es relativamente común en los animales, pero menos en los vegetales.  Ejemplos de este tipo de adaptación se tiene; insecto hoja gigante

Clase: Insectos

Orden: Phasmida

Familia: Phylliidae

Género/Especie: Phyllium giganteum

Descripción:

Es un gran ejemplo del uso del camuflaje dentro del mundo de los insectos. Su color es exactamente como el de una hoja verde, con los bordes secos y amarillentos. Destacando las diferencias de tono en ambas caras, simula perfectamente el haz y el envés de la hoja. Incluso, en el envés aparece simulado de una forma más notoria el sistema vascular. La hembra puede alcanzar unos 12 cm. de largo y sus alas cubren toda la longitud del cuerpo. El macho es más pequeño y llega a medir unos 7-8 cm.

El camaleón: que se confunde con rocas observar a sus presas que son general mente insectos.

La mariposa hoja -muerta: de indonesia, hace honor a su nombre , pues verdaderamente parece una hoja seca.

MIMETISMO:  Es la semejanza en apariencia que desarrollan algunos organismos inofensivos para parecerse a otros que son peligroso desagrada les y así ahuyentar a sus enemigos .como:

La serpiente coralillo que es venenosa y tiene colores brillantes de advertencia y la serpiente reina de la montaña que es inofensiva y se parece a ella.

ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS

Son aquellas en las que los organismos alteran la fisiología de sus cuerpos, órganos o tejidos, es decir representan un cambio en funcionamiento del organismo para resolver algún problema que se les presenta en el ambiente, algunos animales reducen sus actividades fisiológicas a un nivel tal que parecen estar muertos, este es el caso de las zarigüeyas o comadrejas ante la presencia de sus enemigos .algunos ejemplos son:

HIBERNACION: Estado letárgico en el que muchos animales de sangre caliente pasan el invierno, sobre todo en regiones templadas y árticas. Se puede decir que cualquier mamífero que permanece inactivo durante muchas semanas con una temperatura corporal inferior a la normal está en hibernación, si bien los cambios fisiológicos que se producen durante el letargo son muy diferentes según las distintas especies. Un animal muy adaptado que hiberna, como una ardilla de tierra, se retirará a su refugio bajo el suelo en la estación apropiada.

ADAPTACIONES CONDUCTUALES:

Son aquellas que implican una modificación en el comportamiento de los organismos por diferentes causas como asegurar la reproducción , buscar alimento, defenderse de sus depredadores ,cambiarse periódicamente de un ambiente a otro ,cuando las condiciones ambientales son desfavorables para asegurar su sobre vivencia, ejemplos:

MIGRACION: Desplazamiento masivo de animales, desde y hacia sus áreas naturales de reproducción, con carácter estacional o periódico. La migración generalmente se produce antes y después de la época de cría. Durante ésta, los animales migratorios son objeto de las variaciones estacionales del medio y experimentan cambios anatómicos y fisiológicos. por ejemplo las golondrinas, la mariposa, algunos peces, etc.

CORTEJO O GALANTEO: Comportamiento animal específico que tiene como finalidad obtener pareja y exhortarla al apareamiento. Muchas especies animales tienen durante el periodo de acoplamiento una serie de comportamientos más o menos ritualizados. Frecuentemente implican la exhibición de características físicas, la producción de sonidos especiales o regalos a ofrecer al candidato.

LOS MAMÍFEROS DE LAS ESTEPAS ANDINAS

La Puna es un ecosistema único de América del Sur que se despliega sobre el territorio de unos pocos países: norte de Chile, parte de Bolivia, sur de Perú y noroeste de Argentina. Estas áreas se caracterizan por su elevación altitudinal (más de 3.500 metros) y su relieve de montaña que incluye mesetas de altura y suaves valles. Su geomorfología es compleja e incluye sierras, salares, valles a más de 3.000 metros, cuencas con lagunas, amplias superficies de erosión.  A pesar de las condiciones críticas, heladas, sequía, altura, en esta área crecen plantas. Los vegetales puneños están adaptados a este ambiente y son sumamente particulares: no hay árboles, sólo pastos y arbustos. La comunidad vegetal toma forma de estepa. Las plantas muestran adaptaciones particulares al clima y al suelo, como ser: hojas muy reducidas o transformadas en espinas, cutícula muy gruesa (parecen plantas secas, son amarillentas), tallos cortos y profundas raíces (tallos de 20 cm de altura y raíces de más de 2 m), de vez en cuando aparecen majestuosos los cardones. Las comunidades clímax son estepas, también hay grupos de vegetales arborescentes o matorrales; ambos son muy codiciados como leña por los pobladores locales y se encuentran en extinción cerca de los poblados.  El silencio a 4.000 metros de altura es denso y profundo, se quiebra con el grito agudo de un macho de vicuña alertando a su familia, a pesar de condiciones tan adversas, estos pequeños animales, como gacelas peludas, corren sin agitarse por las planicies. La historia de los camélidos sudamericanos, como la de los camellos de Asia y África, es su adaptación a la aridez.  Las hembras de vicuña que viven en los territorios comen la mayor parte del tiempo debido a que una semana después de parir entran en celo, quedando preñadas y gestan (1 año) mientras que amamantan a su cría por 8 meses en forma simultánea. Cuando nacen las crías son muy grandes ya que pesan aproximadamente el 15% del peso materno siendo ésta también una adaptación a las condiciones rigurosas de la Puna. A estos animales se los comen los pumas, si no están extinguidos en la zona, y a las crías pequeñas (tequis) se las pueden comer los zorros, aunque el peligro mayor para todos los camélidos son los grupos de perros asilvestrados o cimarrones y la caza furtiva. Las vicuñas son "joyas vivas", ya que poseen una de las fibras más finas del mundo con un grosor de unos 12 micrones y un largo de pocos centímetros. Esta fibra fue valorada desde siempre. La distribución de la vicuña, coincidente con la del imperio incaico, relaciona fuertemente a este animal con esa cultura. Los incas tenían reglas para la explotación de estos animales que se cazaban cada tres o cuatro años. A muchos se los dejaba ir, a otros se los esquilaba y a algunos machos se los mataba aprovechando su cuero y su carne.

LAS AVES DEL ANTÁRTICO

El pingüino emperador se reproduce en un ambiente más frío que el de cualquier otra especie de ave; la temperatura ambiente es de -20 °C de media y puede llegar a -40 °C, y la velocidad del viento puede alcanzar los 144 km/h. La temperatura del agua es de unos gélidos -1,8 °C, mucho más baja que la temperatura corporal media de este pingüino, que está en los 39 °C.

Para sobrevivir en este ambiente glacial ha experimentado diversas adaptaciones que le permiten contrarrestar la pérdida de calor.  El plumaje proporciona el 80-90% de su aislamiento; sus plumas son rígidas y cortas, lanceoladas (con forma de lanza) y se agrupan de forma densa en varias capas sobre toda la superficie de su piel. Con alrededor de quince plumas por centímetro cuadrado, el pingüino emperador tiene la mayor densidad de plumas de entre todas las aves. También cuentan con una capa adicional de aislamiento formada por varias capas de suaves filamentos entre las plumas y la piel. Los músculos mantienen las plumas erguidas en tierra, reduciendo la pérdida de calor manteniendo una capa de aire sobre la piel. Por el contrario, el plumaje se aplana en el agua, impermeabilizando la piel y el suave plumón. El acicalamiento es vital para facilitar el aislamiento y mantener el plumaje aceitoso y repelente al agua. Tiene además una capa de grasa hipodérmica que puede ser de hasta tres centímetros de grosor antes del período de cría. Esta gruesa capa de grasa hace que su movilidad en tierra sea reducida en comparación con su pariente, el pingüino de Magallanes, que cuenta con una capa de grasa más fina. Es capaz de mantener su cuerpo a una temperatura constante sin modificar su metabolismo con temperaturas ambiente comprendidas entre -10 y 20 °C; por debajo de estas temperaturas su ritmo metabólico aumenta de manera significativa, aunque un individuo puede mantener su temperatura corporal entre 37,6 y 38,0 °C con una temperatura ambiente de −47 °C.  El movimiento nadando, andando y el escalofrío son tres mecanismos que utiliza para aumentar el ritmo metabólico; un cuarto proceso implica un aumento de la disolución enzimática de grasas, que es inducido por el glucagón, una hormona peptídica. Por el contrario, con temperaturas ambientales por encima de 20 °C puede mostrarse muy activo y agitar el cuerpo para aumentar la pérdida de calor; separando sus alas para exponer las partes ocultas aumenta la exposición de su superficie corporal al aire en un 6%, lo que también facilita la pérdida de calor.  Adaptación al buceo profundo además de al frío, estas aves están sometidas a otras exigentes condiciones durante sus inmersiones a gran profundidad, momento en el que experimentan presiones de hasta cuarenta veces la existente a nivel de superficie, lo que causaría un baro traumatismo a la mayoría de animales terrestres. Sus huesos son particularmente sólidos y no tienen aire en su interior, lo que limita los riesgos de traumatismo físico. Cuando se sumerge, su consumo de oxigeno disminuye drásticamente, su ritmo cardíaco se reduce a tan sólo quince o veinte latidos por minuto y dirige el flujo sanguíneo hacia los órganos vitales, lo que facilita inmersiones prolongadas.  A diferencia de otras especies, que son incapaces de utilizar todo el oxígeno de sus pulmones debido a que su hemoglobina no puede unirse eficazmente al oxígeno y transportarlo en concentraciones bajas, la hemoglobina del emperador tiene una excepcional capacidad aglutinante y aprovecha todo el oxígeno contenido en sus sacos aéreos para transportarlo hasta los órganos vitales incluso cuando su concentración es muy débil, y así evitar dañar los tejidos y permitiéndole permanecer consciente con tasas muy bajas de oxígeno.

LA VIDA ANIMAL EN EL DESIERTO

A pesar de la apariencia desolada de los desiertos, éstos albergan mucha vida, que ha debido adaptarse a estas condiciones. Uno de los problemas que representa vivir en el desierto es la obtención de agua. En algunos desiertos solo hay lluvias anuales, en otros no llueve durante años. Entonces, ¿qué hacen los animales para sobrevivir a estas condiciones?

Rata canguro. Algunos animales no necesitan beber agua, otros la obtienen de la comida o el aire en forma de humedad. Este es el caso de la rata canguro que crea agua metabólica (agua producida en el cuerpo por reacciones químicas) a partir de las semillas que come. Además, la forma de su hocico le permite aprovechar la humedad de su propio aliento. Escarabajo del desierto de Namibia recolectando agua en su caparazón, Otros animales beben agua condensada en pequeñas cantidades. El escarabajo del desierto de Namibia utiliza este método para obtener agua de la bruma marina que atraviesa las dunas del desierto. De forma ingeniosa, este insecto se posa cabeza abajo en las dunas. Cuando llega la humedad que acompaña la bruma, se forman gotas de agua (por condensación) en el caparazón del escarabajo. Esta agua baja por gravedad hasta la boca del insecto, bebiéndola de este modo. Un mecanismo similar utiliza la víbora de arena que chupa el agua que se condensa en sus escamas.  Camello El camello crea su propia agua a partir de la grasa que tiene en su joroba. Esta grasa también funciona como aislante para protegerlo del calor.  Para algunos animales desérticos, la solución a la escasez de agua y para combatir el calor, es entrar en un estado de letargo hasta que lleguen las lluvias. La tortuga del desierto de Kara Kum (Turkmenistán) se aletarga desde finales de mayo hasta abril del siguiente año, cuando llegan las lluvias. En éste momento sale del letargo, se aparea, pone huevos y come lo suficiente para el nuevo periodo de letargo que le espera.  Muchos sapos y ranas también se aletargan durante casi todo el año hasta que llegan las lluvias, cuando salen para procrearse y comer.  En algunas especies de insectos, crustáceos y peces, los huevos quedan en un estado latente durante la sequía, y emergen durante las lluvias. Se ha encontrado que en una especie de camarón, los huevos pueden estar en éste estado hasta 50 años. Estas y otras adaptaciones han tenido que utilizar los animales para sobrevivir a las condiciones extremas que exigen los desiertos de nuestro planeta.

LOS PECES Y LA ZONA ABISAL.  Los océanos se dividen verticalmente, con base en la profundidad de penetración de la luz, en cuatro regiones principales: en la parte superior se encuentra la llamada zona eufótica que llega, más o menos, hasta los 100 metros de profundidad, y en ella penetran las radiaciones rojas y ultravioletas, que son aprovechadas por los vegetales verdes para producir alimento en la función llamada fotosíntesis, por ello, en esta zona se encuentra la mayoría de los organismos productores, así como de los animales consumidores; todos ellos reciben el nombre de epipelógicos.  Por debajo de la zona eufótica se localiza la llamada disfótica, en la que las profundidades se extienden hasta los 1 000 metros. Esta recibe muy poca y débil iluminación, para que se realice una fotosíntesis efectiva; solamente penetran las radiaciones azules del espectro de la luz. En esta zona disfótica se encuentran pocos vegetales; pero muchos animales se localizan aquí; algunos de ellos son residentes permanentes de ella y otros realizan migraciones diarias o estacionales. A los organismos de esta región disfótica se les llama mesopelágicos. Después de los 1 000 metros de profundidad, la luz ya no alcanza a penetrar, encontrándose la zona afótica, que se extiende hasta los 4 000 metros. Los pocos organismos que viven en ella reciben el nombre de batipelágicos y todos ellos son animales.  En las grandes profundidades por debajo de los 4 000 metros, y alcanzando hasta los 11 000, se localiza la llamada zona abisal, que forma las fosas oceánicas y en ella se han detectado bacterias a las que se denomina abisopelágicas, sin encontrarse, hasta la fecha, ninguna otra representación de vida.

En los peces que viven en las grandes profundidades los ojos tienden a atrofiarse, es decir, a disminuir su desarrollo y, por lo tanto, su función, o perderla totalmente; en ellos se presenta un gran desarrollo de la boca, como compensación para una manera más fácil de capturar los alimentos.  En las especies abisales donde existe un aumento en el tamaño de los ojos, éstos se desplazan a los lados de la cabeza y, en algunos casos, se forman prolongaciones laterales de ella llamadas pedúnculos, en cuyos extremos se colocan los ojos, obteniéndose de esta forma un mayor radio de capacidad visual, ya que adquieren, con este pedúnculo, extraordinaria movilidad.

Uno de los casos más curiosos se presenta en las larvas de algunos peces abisales, ya que sus ojos están situados en el extremo de larguísimos pedúnculos formados por los propios nervios ópticos que adquieren tal longitud equivalente, por lo menos, a una cuarta parte del tamaño total de la larva, que es muy larga y delgada. En otros animales marinos los ojos, al aumentar de tamaño, modifican su morfología, presentándose un enorme desarrollo de sus elementos lenticulares, que al hacerse muy grandes y globulosos dan lugar a lo que se llama "ojos telescópicos". Sus ojos voluminosos con una gran curvatura en su cristalino y en su córnea, estructuras que permiten la entrada de la luz, les dan la característica de ojos de auténtico miope, ya que sólo realizan la visión a muy corta distancia, pero aumentando mucho los detalles, y su retina, lugar donde se forma la imagen, está muy desarrollada y en su superficie se perciben los cambios de intensidad lumínica.

En los ojos de los crustáceos se experimentan similares transformaciones. Los ojos simples se desarrollan más, constituyendo un ojo telescópico que les permite ver los detalles de los objetos aumentados. Los ojos compuestos de estos crustáceos son pedunculados y en cada elemento constitutivo del ojo se presenta una modificación, formándose dos zonas: la basal, con la que registran imágenes aumentadas, y la lateral, destinada a la observación de los objetos situados a mayor distancia y que, en varias ocasiones, son iluminados por órganos especiales luminiscentes que producen luz y que acompañan a los ojos. Como se ha visto, en el mar la luz solar no llega a las grandes profundidades, por lo que apenas rasga las tinieblas de sus aguas oscuras, hondas y quietas; sin embargo, en estas regiones profundas no reina absoluta oscuridad, por la presencia de multitud de animales capaces de producir por sí mismos en todo su cuerpo o en órganos luminosos determinados una cierta cantidad de luz, fenómeno llamado luminiscencia o bioluminiscencia. Estos animales toman el aspecto de entes extraños y alumbran débilmente las sombras de los abismos oceánicos. En los animales bioluminiscentes la producción de luz se inicia cuando llegan los impulsos nerviosos a las células especializadas de sus órganos productores; esta luz tiene una longitud de onda del espectro visible por el ojo humano, es decir, roja, amarilla, verde o azul, y en algunos casos pueden ser de estos colores. La intensidad de la luz es muy grande y la bioluminiscencia producida en una pequeña zona del animal supera proporcionalmente en luminosidad a una lámpara fluorescente.  Los seres productores de luz abundan más en el medio oceánico que en el dulceacuícola, el terrestre o el aéreo, haciendo del mar la residencia predilecta de pequeños animales luminosos. No se circunscriben a las regiones profundas, batipelágica y abisal, donde reina la oscuridad, puesto que también se les encuentra a profundidades menores, e incluso en la misma superficie, donde pueden ser extraordinariamente abundantes, como ocurre con muchos de los pequeños organismos que se localizan flotando, formando el plancton. Son ejemplo de estos organismos planctónicos productores de luz por bioluminiscencia los dinoflagelados, organismos microscópicos dotados de dos filamentos muy largos llamados flagelos, por su aspecto de látigo, y entre los que más abundan están las noctilucas que le dan al agua del mar durante el día un aspecto grasoso, y en la noche, al producir la luz, lo iluminan con su brillo: de aquí el nombre de Noctiluca. Los seres marinos productores de luz pueden dividirse, según la forma y región en que producen la luz, en tres categorías principales:

La primera la constituyen los organismos que producen bioluminiscencia difusa, generalmente son vegetales o animales formados por una sola célula, como en el caso de las bacterias bioluminiscentes o "fotobacterias", que han dado lugar a curiosos experimentos, como el de construir focos luminosos llenando globos de vidrio con cultivos que contengan multitud de estas bacterias. La producción de esta luz por las bacterias se verifica a muy diversas temperaturas, y si se mantienen a seis o siete grados centígrados bajo cero, conservan su actividad luminosa por mucho tiempo.  Muchas veces, estas bacterias se asocian con otros organismos del mar haciéndolos participar de su luminosidad, como ocurre con las llamadas "pulgas de mar", que son pequeños crustáceos que viven en las playas. La segunda forma que los organismos presentan de bioluminiscencia es la localizada en determinados puntos del cuerpo, como los ctenóforos o farolillos de mar que la producen en sus órganos locomotores, con forma de pequeños peines, los que durante la oscuridad se iluminan presentando el aspecto de un farol. En los protocordados, que son los antecesores de los peces, del grupo de los Pirosomas, también tienen puntos de bioluminiscencia en su cuerpo y reciben este nombre por producir intensas luminiscencias en el agua.  Entre los animales que viven a gran profundidad se localizan algunas estrellas de mar en que la luminiscencia es de carácter intermitente, de tal modo que el cuerpo es recorrido por oleadas de luz.  Al tercer grupo caracterizado por la presencia de órganos especiales para la producción de luz, pertenecen los crustáceos, los moluscos y los peces, que presentan órganos productores situados en la superficie ventral y más abundante en su cabeza que en otras regiones del cuerpo, con una estructura compleja que permite que la luz emitida pueda variar no sólo en intensidad sino en color. Estos órganos funcionan por acción motora del sistema nervioso y con frecuencia de manera perfectamente voluntaria, como en el caso de los calamares de aguas profundas.  El procedimiento de la producción de luz, es decir, el origen de la bioluminiscencia, ha sido motivo de multitud de investigaciones que comenzaron con las observaciones del físico Faraday sobre los cocuyos, en los que observó la luminiscencia continua después de la muerte del animal. En la actualidad se sabe que este fenómeno se debe a que existen dos sustancias: una, un fermentador llamado luciferasa, y otra, una sustancia fermentable, es decir, que reacciona químicamente con el fermento, luciferina, y que al presentar su reacción producen la luz, requiriéndose para esto la presencia de oxígeno.  La luciferasa difiere de composición química de acuerdo con las diferentes especies de animales. Cuando estas sustancias son extraídas de las células se pierde la propiedad de producir luz. Los seres que pueblan el océano revelan grandes bellezas y maravillas de color y forma de acuerdo con la intensidad luminosa que reciben, en ocasiones, gracias a los matices de órganos brillantes de naturaleza delicada que presentan en su cuerpo y que les dan apariencia de estar adornados por una diadema de brillantes gemas.

PARA PROFUNDIZAR

https://www.youtube.com/watch?v=SVLwwp7DciI

https://www.youtube.com/watch?v=3jdlRleaabc

TALLER

Completa la información del cuadro con ejemplos en los que se relacione: tipo de ecosistema o bioma, ejemplo de organismo que habite en ese ecosistema, condiciones o características del ecosistema y adaptaciones que presenta el organismo para adaptarse a esas condiciones, recuerda que las adaptaciones son de tres tipos.

ECOSISTEMA	CONDICIÓN	ORGANISMO	ADAPTACIÓN
Desierto	Aridez	Plantas xerofíticas	Hojas trasformadas en espinas y tallos suculentos
Selva tropical	Grandes árboles, plantas de gran tamaño	Plantas de sotobosque	Desarrollo de grandes hojas para aprovechar al máximo la radiación solar, plantas epifitas y lianas