Adaptación fisiológica: qué es, en qué consiste y ejemplos
¿Qué es la adaptación fisiológica?
Una adaptación fisiológica es un rasgo o característica a nivel de la fisiología de un organismo –célula, tejido u órgano– que aumenta su eficacia biológica. Es decir, son los cambios internos que sufre un animal que le permiten adaptarse a las condiciones del entorno donde viven.
Un ejemplo de adaptación fisiológica es el cuello de las jirafas, que permite a estos animales acceder a alimento que se encuentra más alejado del suelo. Otro ejemplo es el pelaje de las cebras que les sirve para camuflarse.
Adaptación, ambientación y aclimatación
En fisiología, existen tres términos que no deben confundirse: adaptación, ambientación y aclimatación. La selección natural de Charles Darwin es el único mecanismo conocido que da lugar a las adaptaciones. Este proceso generalmente es lento y gradual.
Es común que la adaptación se confunda con la ambientación o con la aclimatación. El primer término está relacionado con variaciones a nivel fisiológico, aunque también puede ocurrir en la anatomía o en la bioquímica, como resultado de la exposición del organismo a una nueva condición ambiental, como frío o calor extremos.
La aclimatación involucra los mismos cambios descritos en el término ambientación, solo que las variaciones ambientales son inducidas por un investigador en el laboratorio o en el campo. Tanto la aclimatación como la ambientación son fenómenos reversibles.
¿Dónde se dan las adaptaciones fisiológicas?
Las adaptaciones fisiológicas son características de células, órganos y tejidos que aumentan la eficacia de los individuos que la poseen para sobrevivir en su medio.
Cuando hablamos de “eficacia” nos referimos al término ampliamente usado en biología evolutiva (también denominado eficacia darwiniana o fitness) relacionada con la habilidad de los organismos de sobrevivir y reproducirse.
Por otra parte, cuando estos rasgos adaptativos se transmiten de generación en generación, produciendo un mejoramiento y modificación en la descendencia, se dice que la adaptación fisiológica es exitosa.
Ejemplos de adaptación fisiológica
La lengua de los osos hormigueros
Los osos hormigueros tienen una lengua cubierta de una saliva pegajosa, con forma de gusano, especial para atrapar las hormigas de las que se alimenta en los hormigueros.
La bioluminiscencia
Hay organismos y animales bioluminiscentes (que producen luz por una reacción química donde interviene la enzima luciferasa) que viven en ciertos lugares donde no llega la luz solar. La usan como defensa (camuflaje), como mimetización para que las presas se acerquen y como atracción sexual.
Las algas
Las algas son plantas acuáticas que han desarrollado determinadas estructuras que les permiten flotar.
Sistemas digestivos en vertebrados voladores
Los vertebrados voladores, aves y murciélagos, se enfrentan a un reto fundamental: superar la fuerza de gravedad para poder movilizarse.
Así, estos organismos poseen características únicas que no encontramos en otro grupo de vertebrados cuya manera de desplazarse es netamente terrestre, como un ratón, por ejemplo.
Las modificaciones de estos vertebrados tan peculiares incluyen desde huesos livianos con agujeros internos hasta una reducción considerable del tamaño cerebral.
Según la literatura, una de las presiones selectivas más importantes que ha moldeado a este grupo animal es la necesidad de disminuir su masa para aumentar la eficiencia del vuelo.
Se presume que el sistema digestivo ha sido moldeado por estas fuerzas, favoreciendo a los individuos con intestinos más cortos, que implicaría menor masa durante el vuelo.
No obstante, al reducir los intestinos viene una complicación adicional: la asimilación de nutrientes. Al existir menor superficie de absorción, podemos intuir que la toma de nutrientes se ve afectada. Investigaciones recientes han demostrado que esto no ocurre.
Adaptaciones de las plantas ante ambientes áridos
Cuando las plantas se ven expuestas a condiciones ambientales adversas no pueden movilizarse a otras localidades con mejores circunstancias, como podría hacerlo un ave que migra a zonas cálidas para escapar del estrés térmico del invierno.
Por ello, distintas especies vegetales poseen adaptaciones, entre ellas fisiológicas, que les permiten enfrentar condiciones desfavorables, como la sequía de los desiertos.
Por ejemplo, existen árboles con sistemas de raíces particularmente extensos que les permiten tomar agua en reservorios profundos.
Asimismo, presentan rutas metabólicas alternativas que ayudan a reducir la pérdida de agua. Entre estas vías tenemos a las plantas C4 que reducen el fenómeno de la fotorrespiración, gracias a la separación espacial del ciclo de Calvin y de la fijación del dióxido de carbono.
Las plantas CAM (metabolismo ácido de las crasuláceas) disminuyen el proceso de la fotorrespiración y le permiten a la planta disminuir la pérdida de agua, gracias a una separación temporal.
Proteínas anticongelantes en peces teleósteos
Varias especies de peces teleósteos marinos (pertenecientes a la infraclase Teleostei) han conseguido una serie de magníficas adaptaciones para poder desarrollarse en ambientes con temperaturas bajas.
Estas adaptaciones fisiológicas incluyen la producción de proteínas anticongelantes y glicoproteínas. Estas moléculas son producidas en el hígado de los peces y son exportadas al torrente sanguíneo para cumplir su función.
Según la composición bioquímica de las proteínas se distinguen cuatro grupos. Además, no todas las especies poseen el mismo mecanismo: algunas sintetizan las proteínas antes de ser expuestas a las bajas temperaturas, otras lo hacen en respuesta al estímulo térmico, mientras que otro grupo las sintetiza durante todo el año.
Gracias a los efectos coligativos de las soluciones, al añadir más solutos al plasma la temperatura a la cual se congela disminuye notablemente. En contraste, los tejidos de un pez que no cuenta con este tipo de protección empezarían a congelarse luego de que la temperatura llegue a 0° C.