Adaptasi

Adaptasi adalah proses evolusi di mana suatu organisme menjadi lebih cocok dengan habitatnya. Proses ini berlangsung selama beberapa generasi. Ini adalah salah satu fenomena dasar biologi.

Ketika orang berbicara tentang adaptasi, yang sering mereka maksudkan adalah 'fitur' (sifat) yang membantu hewan atau tumbuhan bertahan hidup. Contohnya adalah adaptasi gigi kuda untuk menggiling rumput. Rumput adalah makanan yang biasa mereka makan; rumput akan merusak gigi, tetapi gigi kuda terus tumbuh selama hidup. Kuda juga telah beradaptasi untuk berlari cepat, yang membantu mereka melarikan diri dari predator mereka, seperti singa. Fitur-fitur ini adalah produk dari proses adaptasi.

Ilustrasi paruh burung menunjukkan tanda yang jelas tentang cara hidup mereka yang berbeda. Namun, memakan makanan yang berbeda juga berarti memiliki sistem pencernaan, usus, cakar, sayap, dan yang terpenting, perilaku bawaan yang berbeda. Untuk adaptasi utama, yang berubah bukanlah sifat tunggal, tetapi seluruh kelompok fitur.

Adaptasi terjadi karena hewan yang beradaptasi lebih baik adalah yang paling mungkin bertahan hidup, dan berhasil bereproduksi. Proses ini dikenal sebagai seleksi alam; ini adalah penyebab dasar perubahan evolusi.

Paruh burung sebagai adaptasi

Lebah dan bunga berevolusi bersama, sehingga adaptasi mereka cocok satu sama lain: evolusi bersama.

Prinsip-prinsip umum

Adaptasi adalah, pertama-tama, suatu proses, bukan bagian fisik dari tubuh.

Adaptasi... tidak bisa lagi dianggap sebagai kondisi statis, produk dari masa lalu yang kreatif, dan sebaliknya menjadi proses dinamis yang berkelanjutan. Ernst Mayr.

Parasit internal (seperti cacing) adalah contoh yang baik: parasit ini memiliki struktur tubuh yang sangat sederhana, tetapi organisme ini masih sangat beradaptasi dengan lingkungannya yang khusus. Dari sini kita melihat bahwa adaptasi bukan hanya masalah sifat-sifat yang terlihat: pada parasit seperti itu, adaptasi kritis terjadi dalam siklus hidup, yang sering kali cukup kompleks.

Namun demikian, sebagai istilah praktis, adaptasi sering digunakan untuk produk: ciri-ciri suatu spesies yang dihasilkan dari proses tersebut. Banyak aspek dari seekor hewan atau tumbuhan yang dapat dengan tepat disebut adaptasi, meskipun selalu ada beberapa fitur yang fungsinya diragukan. Dengan menggunakan istilah adaptasi untuk proses evolusi, dan sifat adaptif untuk bagian atau fungsi tubuh (produk), kedua pengertian kata tersebut dapat dibedakan.

Adaptasi adalah salah satu dari dua proses utama yang menjelaskan beragam spesies yang kita lihat dalam biologi. Yang lainnya adalah spesiasi (pemisahan spesies atau kladogenesis). Contoh favorit yang digunakan saat ini untuk mempelajari interaksi antara adaptasi dan spesiasi adalah evolusi ikan cichlid di danau-danau Afrika.

Suatu organisme harus dapat bertahan hidup pada semua tahap perkembangannya dan pada semua tahap evolusinya. Hal ini menempatkan kendala pada evolusi perkembangan, perilaku dan struktur organisme.

Gagasan umumnya adalah bahwa setiap perubahan genetik dan fenotipik selama evolusi harus relatif kecil, karena sistem perkembangan begitu kompleks dan saling terkait. Tetapi poliploidi pada tanaman adalah perubahan genetik besar yang cukup umum. Asal usul eukariota oleh simbiosis mikro-organisme adalah contoh yang lebih eksotis.

Relung ekologis

Semua adaptasi membantu organisme bertahan hidup di relung ekologi mereka. Ini menyiratkan peningkatan kebugaran biologis.

Sifat-sifat adaptif ini bisa bersifat struktural, perilaku atau fisiologis. Adaptasi struktural adalah ciri-ciri fisik dari suatu organisme (bentuk, penutup tubuh, persenjataan; dan juga organisasi internal).

Adaptasi perilaku terdiri dari rantai perilaku yang diwariskan dan / atau kemampuan untuk belajar: perilaku dapat diwariskan secara rinci (naluri), atau kecenderungan untuk belajar dapat diwariskan (lihat neuropsikologi). Contoh: mencari makanan, seks, vokalisasi.

Adaptasi fisiologis memungkinkan organisme untuk melakukan fungsi-fungsi khusus (misalnya, membuat racun, mensekresi lendir, fototropisme); tetapi juga fungsi yang lebih umum seperti pertumbuhan dan perkembangan, pengaturan suhu, keseimbangan ionik, dan aspek lain dari homeostasis. Maka, adaptasi mempengaruhi semua aspek kehidupan organisme.

Setelan adaptasi

Adaptasi yang penting tidak datang sendiri-sendiri. Mereka datang dalam kelompok, yang bekerja sama untuk membuat hewan atau tumbuhan berhasil dalam ceruk atau gaya hidup tertentu.

Burung pelatuk

Adaptasi burung pelatuk adalah contoh yang baik tentang bagaimana seluruh rangkaian fitur diperlukan untuk cara hidup yang sukses.

Paruhnya: ujungnya seperti pahat, dan mengasah diri dengan mematuk kayu. Burung ini menggunakannya untuk mendapatkan belatung di bawah kulit kayu, untuk melebarkan lubang untuk membuat sarang, dan untuk memberi sinyal wilayah kekuasaannya dengan menabuh genderang. Banyak perilaku mencari makan, berkembang biak, dan memberi isyarat dari burung pelatuk yang melibatkan permainan drum dan memalu dengan menggunakan paruhnya.
Lidah panjang yang lengket menangkap belatung serangga yang hidup di bawah kulit kayu.
Milidetik sebelum kontak dengan kayu, selaput nictitating yang menebal menutup, melindungi mata dari serpihan yang beterbangan. Lubang hidungnya juga terlindungi; sering kali berbentuk seperti celah dan memiliki bulu khusus untuk menutupinya.
Untuk mencegah kerusakan otak akibat perlambatan yang cepat dan berulang-ulang, burung pelatuk telah mengembangkan sejumlah adaptasi yang melindungi otak. Hal ini termasuk

ukuran otak kecil
posisi otak menyebar area kontak antara otak dan tengkorak
durasi kontak yang singkat
Panjang paruh bagian atas dan bawah yang tidak sama (bagian bawah lebih panjang). Hal ini mengarahkan gaya tumbukan ke bawah, jauh dari otak.
Otak burung pelatuk ditahan dalam tengkorak dengan lempengan spons yang tidak rata yang menyerap guncangan.
Pelatuk memiliki tulang hyoid khusus, yang menjangkau dari paruhnya, melingkar di atas tengkorak untuk mengelilingi otak mereka sepenuhnya. Hal ini berfungsi untuk menjaga otak tetap di tempatnya. Pergerakan otak di dalam tengkorak selama benturan, lebih dari pukulan itu sendiri, yang menyebabkan gegar otak. Jika otak tertahan di tempatnya, risiko cedera akan sangat berkurang.

Pelatuk kayu memiliki kaki zygodactyl. Kaki ini memiliki empat jari kaki, jari kaki pertama dan keempat menghadap ke belakang, dan jari kaki kedua dan ketiga menghadap ke depan. Susunan kaki ini baik untuk menggenggam dahan dan batang pohon. Anggota keluarga ini dapat berjalan secara vertikal ke atas batang pohon. Selain cakar dan kaki yang kuat, burung pelatuk memiliki kaki pendek yang kuat. Ini adalah tipikal burung yang mencari makan di batang pohon.
Ekor burung pelatuk kaku, dan ketika burung bertengger pada permukaan vertikal, ekor dan kakinya bekerja sama untuk menopangnya.
Seluruh sistem dibantu oleh perubahan pada otak, sistem saraf, otot dan ligamen dari apa yang biasa terjadi pada nenek moyang mereka.

Pelatuk leluhur, yang beralih memanjat batang pohon, memiliki struktur kaki dan ekor leluhur. Hal ini menunjukkan bahwa perubahan perilaku, mungkin untuk mendapatkan sumber makanan yang lebih baik, adalah salah satu hal pertama yang terjadi dalam rantai peristiwa. Cara evolusi hal baru dimulai adalah topik yang penting.

Burung pelatuk hijau: perhatikan paruh, kaki dan ekornya

Burung pelatuk hitam

Fungsi adaptasi

Sifat-sifat tanpa fungsi

Tidak semua ciri-ciri suatu organisme merupakan adaptasi. Mungkin perlu investigasi lapangan atau eksperimen untuk mengetahui apakah hal itu memiliki fungsi dalam kehidupan spesies tersebut.

Adaptasi cenderung merefleksikan kehidupan masa lalu suatu spesies. Jika suatu spesies baru saja mengubah gaya hidupnya, adaptasi yang dulunya berharga mungkin menjadi sisa-sisa yang berkurang. Hewan yang hidup di gua-gua yang gelap sering kehilangan warna dan penglihatannya dalam jangka waktu yang lama.

Alasan untuk ini bisa beragam. Hilangnya struktur dan fungsi mungkin merupakan adaptasi positif yang menghemat energi dan material. Tetapi mungkin hanya produk sampingan dari gen yang dipilih untuk fungsi lain (pleiotropi). Atau struktur mungkin terkait dalam perkembangan, dan dipengaruhi oleh seleksi untuk beberapa struktur lainnya.

Merupakan aturan umum bahwa setiap adaptasi yang tidak lagi berguna akan menjadi organ vestigial (lihat apendiks vermiform), atau dapat dipilih dan diadaptasikan ke fungsi lain (lihat ossicles telinga).

Adaptasi dengan berbagai fungsi

Banyak adaptasi yang memiliki lebih dari satu fungsi. Hal ini sering menjadi alasan mengapa beberapa sifat menjadi sangat mencolok sehingga hampir mendefinisikan spesies yang bersangkutan. Kaki kuda juga merupakan pertahanan utama: tendangan kuda sangat merusak. Tanduk rusa jantan berfungsi sebagai fungsi seksual dan juga pertahanan terhadap predator. Otak besar manusia tidak hanya berfungsi untuk bahasa, tetapi juga untuk berpikir dan memecahkan masalah. Bulu burung tidak hanya digunakan untuk terbang; bulu burung adalah dasar dari konservasi panas, pengaturan suhu, dan pemberian sinyal.

Kompromi dan konflik antara adaptasi

Ini adalah kebenaran yang mendalam bahwa Alam tidak tahu yang terbaik; bahwa evolusi genetika... adalah kisah pemborosan, seadanya, kompromi dan kesalahan. Peter Medawar.

Adaptasi tidak pernah sempurna. Selalu ada pertukaran antara berbagai fungsi dan struktur dalam tubuh. Organisme secara keseluruhanlah yang hidup dan bereproduksi, oleh karena itu, rangkaian lengkap adaptasi yang diwariskan ke generasi mendatang.

Semua adaptasi memiliki kelemahan: kaki kuda sangat bagus untuk berlari di atas rumput, tetapi mereka tidak dapat menggaruk punggung mereka; rambut mamalia membantu pengaturan suhu, tetapi menawarkan ceruk untuk ektoparasit. Kompromi dan make-shift terjadi secara luas, bukan kesempurnaan. Tekanan seleksi menarik ke arah yang berbeda, dan adaptasi yang dihasilkan adalah semacam kompromi.

Karena fenotipe secara keseluruhan adalah target seleksi, maka tidak mungkin untuk meningkatkan secara bersamaan semua aspek fenotipe pada tingkat yang sama. Ernst Mayr.^p589

Burung Merak

Kamuflase untuk menghindari deteksi akan hancur ketika warna-warna cerah ditampilkan pada waktu kawin. Di sini risiko terhadap kehidupan diimbangi oleh kebutuhan untuk reproduksi. Kereta hias merak (tumbuh baru pada waktunya untuk setiap musim kawin) adalah adaptasi yang terkenal. Hal ini harus mengurangi kemampuan manuver dan terbangnya, dan sangat mencolok; juga, pertumbuhannya membutuhkan sumber makanan.

Penjelasan Darwin tentang keuntungannya adalah dalam hal seleksi seksual: "Hal ini tergantung pada keuntungan yang dimiliki individu tertentu dibandingkan individu lain dari jenis kelamin dan spesies yang sama, dalam kaitannya dengan reproduksi". Jenis seleksi seksual yang diwakili oleh burung merak disebut 'pilihan pasangan', yang berarti prosesnya memilih yang lebih cocok daripada yang kurang cocok, dan karenanya memiliki nilai kelangsungan hidup. Dalam praktiknya, merak biru Pavo cristatus adalah spesies yang cukup sukses, dengan jangkauan alam yang luas di India, sehingga hasil keseluruhan dari sistem perkawinan mereka cukup layak.

Kelahiran manusia

Ukuran otak janin manusia pada saat lahir berarti otak bayi yang baru lahir belum cukup matang. Otak bayi yang baru lahir tidak boleh lebih besar dari sekitar 400cc, jika tidak, otak tidak akan bisa melewati panggul ibu. Namun ukuran yang dibutuhkan untuk otak orang dewasa adalah sekitar 1400ccs.

Hal-hal yang paling vital dalam kehidupan manusia (gerak, bicara) hanya harus menunggu sementara otak tumbuh dan matang. Itulah hasil dari kompromi kelahiran. Sebagian besar masalah berasal dari sikap bipedal tegak kita, yang tanpanya panggul kita bisa dibentuk lebih sesuai untuk kelahiran. Neanderthal memiliki masalah yang sama.

Perubahan fungsi dari waktu ke waktu

Fungsi dari suatu sifat dapat, dan sering kali, berubah dari waktu ke waktu. Beberapa istilah telah digunakan untuk menggambarkan hal ini: praadaptasi, eksaptasi, kooptasi. 'Preadaptation' adalah istilah yang paling umum digunakan ketika struktur atau sifat yang sudah ada sebelumnya yang diwarisi dari nenek moyang berevolusi dengan fungsi yang berbeda. Ini adalah istilah yang digunakan oleh Julian Huxley dan Ernst Mayr. Istilah 'pra-' tidak berarti pandangan ke depan, itu hanya berarti adaptasi sudah tersedia, melayani beberapa fungsi yang lebih tua. 'Eksaptasi' adalah kata Stephen J. Gould.

Salah satu contoh praadaptasi adalah pada dinosaurus, yang mengembangkan bulu dengan fungsi termo-insulasi dan tampilan jauh sebelum bulu-bulu tersebut digunakan untuk terbang oleh burung-burung purba. Kelenjar keringat pada mamalia kemudian berubah menjadi kelenjar susu. Contoh lain adalah perjalanan panjang ossicles telinga mamalia, yang dimulai dari penutup insang ikan purba, kemudian menjadi bagian dari rahang bawah reptil, dan kemudian menjadi bagian dari telinga bagian dalam mamalia. Contoh lainnya adalah sayap penguin. Setelah digunakan untuk terbang, sayap-sayap ini sekarang digunakan untuk 'terbang' di bawah air.

Perubahan fungsi pada organ dan struktur sangat umum dalam evolusi. Banyak fitur tetrapoda (vertebrata darat) berevolusi dari fitur-fitur dengan fungsi yang berbeda pada ikan bersirip lobus leluhur (Sarcopterygii).

Sebuah latihan Merak India dalam tampilan penuh

Definisi

Definisi-definisi berikut ini terutama berasal dari Theodosius Dobzhansky.

Adaptasi adalah proses evolusi di mana suatu organisme menjadi lebih mampu hidup di habitatnya atau habitatnya.
Adaptasi adalah keadaan beradaptasi: sejauh mana suatu organisme mampu hidup dan bereproduksi dalam seperangkat habitat yang diberikan.
Sifat adaptif adalah aspek dari pola perkembangan organisme yang meningkatkan kemungkinan organisme itu bertahan hidup dan bereproduksi.

Halaman terkait

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apa itu adaptasi?

J: Adaptasi adalah proses evolusi di mana suatu organisme menjadi lebih cocok dengan habitatnya selama beberapa generasi.

T: Apa yang dimaksud orang ketika mereka berbicara tentang adaptasi?

J: Orang sering mengartikan adaptasi sebagai "fitur" atau sifat yang membantu hewan atau tumbuhan untuk bertahan hidup.

T: Dapatkah Anda memberikan contoh adaptasi pada kuda?

J: Ya, salah satu contohnya adalah adaptasi gigi kuda untuk menggiling rumput. Rumput adalah makanan mereka yang biasa; rumput membuat gigi menjadi aus, tetapi gigi kuda terus tumbuh selama hidup. Selain itu, kuda telah beradaptasi untuk berlari cepat, yang membantu mereka melarikan diri dari predator seperti singa.

T: Apakah perubahan pada satu sifat merupakan satu-satunya hasil adaptasi?

J: Tidak, untuk adaptasi besar, perubahan terjadi pada seluruh kelompok fitur, seperti sistem pencernaan, usus, cakar, sayap, dan perilaku.

T: Apa alasan terjadinya adaptasi pada hewan?

J: Adaptasi terjadi karena hewan yang beradaptasi lebih baik adalah yang paling mungkin bertahan hidup dan berkembang biak dengan sukses, yang dikenal sebagai seleksi alam.

T: Apa yang dimaksud dengan seleksi alam?

J: Seleksi alam adalah penyebab dasar dari perubahan evolusioner, di mana hewan yang beradaptasi lebih baik memiliki peluang lebih tinggi untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

T: Apa yang ditunjukkan oleh ilustrasi paruh burung?

J: Ilustrasi paruh burung menunjukkan tanda yang jelas tentang cara hidup mereka yang berbeda, tetapi juga menunjukkan perbedaan dalam sistem pencernaan, usus, cakar, sayap, dan perilaku yang diwariskan karena adaptasi mereka terhadap sumber makanan yang berbeda.