Definiția structurilor vestigiale

Structurile vestigiale sunt diferite celule, țesuturi și organe dintr-un corp care nu mai au o funcție. O structură vestigială poate apărea ca urmare a unei mutații în genom. Această mutație va cauza o modificare a proteinelor care sunt necesare pentru formarea structurii.

Explicații privind structurile vestigiale

Deși structura nu mai are funcții, prevalența structurii vestigiale poate crește în populație dacă este avantajoasă pentru supraviețuire sau reproducere. La peștii care locuiesc în peșteri, de exemplu, dezvoltarea și întreținerea ochilor reprezintă o cheltuială energetică inutilă atunci când nu există lumină. Prin urmare, ochii vestigiali pot fi selectați în detrimentul ochilor funcționali.

Din primele zile de studiere a anatomiei diferitelor animale, structurile vestigiale au fost întâlnite și observate la aproape toate speciile. Procesul de evoluție este unul imperfect. În timp ce evoluția încearcă în mod constant să adapteze perfect organismele la condițiile prezente, ea nu poate lucra decât cu ceea ce îi este dat. Prin urmare, de fiecare dată când o populație își mută mediile sau când mediul se schimbă, trebuie să se facă adaptările rezultate. La multe organisme, structurile vestigiale sunt rezultatul unei mari schimbări evolutive care a dus la faptul că o structură anterior funcțională a devenit greoaie și inutilă.

Vestigial înseamnă doar lipsa de funcție sau de utilizare și se poate aplica comportamentelor, căilor chimice și altor aspecte ale existenței unui organism care nu sunt direct fizice. Cu toate acestea, aceste aspecte inutile sunt, de asemenea, controlate de genom și au devenit vestigiale din cauza unei mutații sau a unei schimbări în mediu. Mutația, deși avantajoasă pentru populație, nu a eliminat în totalitate o trăsătură sau un comportament. Acesta este motivul pentru care structurile, comportamentele și căile vestigiale sunt încă prezente.

Exemple de structuri vestigiale

Structuri vestigiale la muștele de fructe

Organismul comun de laborator Drosophila melanogaster (musca de fructe) a fost unul dintre primele organisme al căror mic genom a fost cartografiat. În timpul cartografierii genomului, oamenii de știință au descoperit multe gene care, dacă ar fi inactivate, ar provoca mutații vestigiale la muștele de fructe. Au fost găsite sute de mutații care ar putea produce structuri vestigiale. Aripile, ochii, picioarele și multe organe ar putea deveni vestigiale prin dezactivarea diferitelor gene. Folosind acești muște ca model, oamenii de știință au reușit să arate cu precizie și claritate cum pot apărea structuri vestigiale prin simpla reproducere sexuată și cum aceste structuri vestigiale ar putea deveni frecvente într-o populație.

Populațiile de muște de fructe au fost dezvoltate pentru a avea diferite structuri vestigiale în diferite scopuri. Muștele cu aripi vestigiale sunt crescute și folosite ca insecte hrănitoare pentru broaștele de companie. Deoarece oamenii furnizează un mediu cu hrană din belșug și fără prădători, muștele pot în continuare să crească și să se reproducă. Atunci când este timpul să hrănească broaștele de companie, muștele pot fi scoase cu ușurință din tubul de cultură. Neavând aripi, muștele nu pot zbura sau scăpa în alt mod din incinta broaștei. În alte cazuri, oamenii de știință pot dori să testeze organele senzoriale ale muștelor. De exemplu, prin producerea de muște cu ochi vestigiali, celelalte simțuri pot fi testate fără a fi adăugată variabila văzului.

Membre vestigiale

Înainte de apariția fosilelor, a razelor X și a analizelor ADN, s-a presupus mult timp că șerpii au dat naștere șopârlelor și nu invers. Când oamenii de știință au început să observe cu adevărat anatomia șerpilor, au început să realizeze că mulți șerpi au încă structuri vestigiale acolo unde ar fi fost membrele unei șopârle. Alte structuri vestigiale la șerpi, cum ar fi un plămân vestigial, erau, de asemenea, dovezi că șerpii au evoluat de la un strămoș care folosea doi plămâni și mergea cu 4 membre. Acest lucru, coroborat cu o înregistrare fosilă care a arătat o scădere a dimensiunii membrelor care a dus la șerpi și cu tot mai multe dovezi ADN au arătat că opusul era adevărat: șerpii provin din șopârle și nu invers.

Pierderea membrelor este observată și la balene. Strămoșii balenelor au fost organisme oarecum asemănătoare hipopotamilor, care se deplasau încet în apă. În apă, membrele creează rezistență și fac ca înotul să fie mai puțin eficient. Încet-încet, membrele din față au fost transformate în înotătoare, iar membrele din spate au fost pierdute complet. Cu toate acestea, scheletul unei balene va dezvălui un set de oase, care nu sunt atașate de scheletul principal, în locul în care se aflau membrele posterioare. Oasele nu părăsesc corpul și par să ofere doar un sprijin minor pentru mușchi. Aceste structuri vestigiale sunt un indiciu că, la fel ca șerpii, balenele provin de la un strămoș cu 4 picioare.

Structuri vestigiale la oameni

Oamenii au o gamă largă de trăsături care sunt considerate structuri vestigiale. Una dintre cele mai evidente este osul cozii, sau coccisul. Coccisul este o mică serie de vertebre fuzionate care există la baza pelvisului. La strămoșii noștri, acesta forma probabil o coadă prehensilă mare, capabilă să prindă ramuri. Pe măsură ce am evoluat în bipede, am petrecut mai puțin timp în copaci și mai mult timp mergând și stând pe pământ. După cum se observă în tranziția de la maimuțe la maimuțele mari, pierderea cozii reprezintă un stil de viață mai puțin arboricol, sau bazat pe copaci.

Dacă v-ați scos vreodată măselele de minte, știți că structurile vestigiale pot fi mai mult decât inutile. În cazul măselelor de minte, craniul uman s-a micșorat pe măsură ce am evoluat. O parte din motiv este faptul că dieta noastră a devenit mult mai moale și mai ușor de mestecat, deoarece gătim sau ne procesăm în alt mod alimentele. În timp ce maxilarul nostru a devenit mai mic, ultimul dinte din maxilar nu a fost pierdut. La cei mai mulți oameni, acest dinte va provoca durere pe măsură ce intră și poate deforma ceilalți dinți din maxilar.

Ați avut vreodată pielea de găină atunci când vă este frig? Când se întâmplă acest lucru, micii mușchi vestigiali de la baza foliculilor de păr trag părul astfel încât acesta să se ridice în sus. La strămoșii noștri, acest lucru a creat o haină mult mai pufoasă și mai groasă, care putea reține mai mult aer. Blana unui animal funcționează prin reținerea aerului și încălzirea acestuia. Oamenii au pierdut blana, dar au păstrat mușchii care fac ca firele de păr să stea în sus. Căile care fac ca părul să se ridice pot fi considerate, de asemenea, vestigii. Deși ne ajută să știm că ne este frig, cu siguranță nu ne ajută să ne încălzim.

.