მარეგულირებელი მექანიზმები: რა არის ისინი და როგორ მოქმედებს სხეული

ცოცხალი არსებები, ცხოველებიც და მცენარეებიც, ღია სისტემებია, რომლებიც გარემოდან იღებენ საკვებ ნივთიერებებს და გაზებს და ნარჩენ ნივთიერებებს გამოყოფენ ჩვენს გარემოში უწყვეტად. ჩვენთვის განავალია, სხვა მიკროორგანიზმებისა და უხერხემლოებისთვის წვნიანი ნივთიერებებია, რომელთა ნაწილიც ხდება მათი ქსოვილები (ორგანული ნივთიერებები), რაც საშუალებას იძლევა ნახშირბადის ციკლი გაგრძელდეს ტროფიკულ ჯაჭვებში ეკოსისტემები.

გადარჩენისთვის აუცილებელია ღია სისტემის არსებობა: ენერგია არც იქმნება და არც განადგურებულია, მხოლოდ ის არის გარდაქმნის (ენერგიის დაზოგვის კანონის შესაბამისად) და, შესაბამისად, ის გარემოდან უნდა მივიღოთ მუდმივად. ამასთან, ამას რამდენიმე უარყოფითი წერტილიც აქვს, რადგან ჩვენ მუდმივად ვფანთ სითბოს შუაზე, ჩვენზე ვართ დამოკიდებული ჩვენი გარემო ჩვენი ბიოლოგიური ამოცანების შესასრულებლად და შეგვიძლია ავად გავხდეთ და დავიღუპოთ, რაც ხდება ჩვენს ცხოვრებაში გარემო

გარკვეული წესრიგის დამყარება ქაოსში, რომელიც გარემოა, ჩვენი ორგანოები წარმოადგენენ რიგი ბიოლოგიური და / ან ფიზიოლოგიური მარეგულირებელი მექანიზმების

სტაბილური შიდა მდგომარეობის შენარჩუნება, კომპენსაციისთვის იმ ცვლილებების, რომლებიც შეიძლება მოხდეს გარემოში. ვნახოთ როგორ არიან ისინი.

• დაკავშირებული სტატია: "ბიოლოგიის 10 დარგი: მათი მიზნები და მახასიათებლები"

რა არის მარეგულირებელი მექანიზმი?

ბიოლოგიაში მექანიზმი არის სისტემა ნაწილებით, რომლებიც მიზეზობრივად ურთიერთქმედებენ და წარმოშობენ პროცესებს, რომლებსაც აქვთ ერთი ან მეტი გავლენა გარემოზე, იქნება ეს შიდა, გარე ან ორივე. ერთი მექანიზმი შეიძლება იყოს პროცესი, რომელიც იწვევს ადამიანის ოფლს ცხელ მომენტში (ფიზიოლოგია), მაგრამ ბუნებრივი შერჩევა ან გენეტიკური დრეიფი ასევე განიხილება მექანიზმებად, თუმცა ამ შემთხვევაში ბუნებაა ევოლუციური.

მარეგულირებელი მექანიზმების სამყაროში არაფერია შავი და თეთრი ბიოლოგიური სუბიექტები უკიდურესად რთული არსებებია (მრავალკომპოზიციური), რომელთა სისტემები მუდმივ ურთიერთქმედებასა და უკუკავშირშია. მისი მრავალფეროვნების მიღმა, სამი დიდი დონე შეიძლება გამოიყოს ცოცხალი არსების საფუძვლებში:

• გენეტიკური მექანიზმები: ყველაზე დაბალია იერარქიაში. გენების ფუნქციონირება და მათი გამოხატვა აუცილებელია, მაგრამ ისინი შეესაბამება ნებისმიერი სისტემის ბაზალურ სუბსტრატს.
• უჯრედული ფუნქციონირების მექანიზმები: შემდეგი მექანიზმი არის ის, რაც ეხება უჯრედს და, შესაბამისად, სხეულის ორგანოებსა და ქსოვილებს.
• ნერვული და ენდოკრინული მექანიზმები: ისინი ევოლუციური მასშტაბის ყველაზე მოწინავე მარეგულირებელი მექანიზმებია.

ყველა ცოცხალ არსებას აქვს გენეტიკური მექანიზმები, რადგან განსაზღვრების მიხედვით, უჯრედს უნდა ჰქონდეს გენომი, რომელიც მომავალში თვითრეპლიცირდება (თუნდაც ეს მხოლოდ ერთი ქრომოსომა იყოს, როგორც ბაქტერიებში). მეორეს მხრივ, ყველა ცოცხალმა არსებობამ უნდა წარმოადგინოს მინიმუმ ერთი უჯრედული რეგულირების მექანიზმი, რადგან ეს არის ძირითადი ერთეული სიცოცხლე არის უჯრედი, თუმცა ის მთელ ორგანიზმს ქმნის (როგორც ბაქტერიების და არქეების შემთხვევაში).

როგორც თქვენ წარმოიდგინეთ ფიზიოლოგიური მარეგულირებელი მექანიზმების მწვერვალი (ჯირკვლები და ნეირონები, რომელთა ნაწილიც არის ენდოკრინული და ნერვული სისტემები, შესაბამისად) შეზღუდულია ყველაზე ევოლუციური ცხოველებით რთული, ვინაიდან ჩვენ ხერხემლიანები ვართ, თუმცა სხვა ცოცხალ არსებებსაც აქვთ საკუთარი ნერვული და ენდოკრინული სასწორი.

ამ ეტაპზე უნდა აღინიშნოს, რომ მარეგულირებელ სქემებს შეუძლიათ წარმოადგინონ ორი უკუკავშირის სისტემა (უკუკავშირი): დადებითი და უარყოფითი. შემდეგ სტრიქონებში მოკლედ ავუხსნით, თუ რისგან შედგება ისინი.

1. Უარყოფითი გამოხმაურება

Ამჯერად, რეგულირების მექანიზმი ისახავს X პარამეტრის კონტროლს ძალიან სპეციფიკურ სპექტრში, რომელიც ყოველთვის ახლოს არის X0 მნიშვნელობას, რაც არის მაქსიმალური ოპტიმალური კონკრეტულ გარემოში. X პარამეტრის მნიშვნელობები გროვდება გარემოდან ან შინაგანი გარემოდან ინფორმაციის არხების საშუალებით (მაგალითად, თერმოცეპტორების და სხვა.) ნერვული ჯგუფები) და ინფორმაცია მიეწოდება მექანიზმის ცენტრში, რომელიც გამოიმუშავებს რეაგირებას საუკეთესო გარემოზე დაყრდნობით შესაძლებელია

2. დადებითი გამოხმაურება

ამ შემთხვევაში ყველაფერი იცვლება. პოზიტიური უკუკავშირის რეგულირების მექანიზმების მიზანია გარკვეული პარამეტრების მიღწევის შემდეგ მიაღწიეთ X პარამეტრის მაქსიმალურ ეფექტურობას, გადახრილი X მნიშვნელობიდან.

მიუხედავად იმისა, რომ საკმაოდ რთულ კონცეფციებში მივდივართ, უარყოფითი და პოზიტიური უკუკავშირის განსხვავება ძალიან გასაგებია: პირველ შემთხვევაში, სისტემა რეაგირებს სიგნალის საწინააღმდეგო მიმართულებაზე, ანუ ის ახდენს სისტემის გამომუშავების "სტაბილიზაციას" ისე, რომ იგი კარგ მდგომარეობაში რჩება. მუდმივი მეორეს მხრივ, პოზიტიურ უკუკავშირში სისტემის ეფექტი ან შედეგები იწვევს კუმულაციურ ეფექტს შეყვანის დროს. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ეს არის სისტემა, რომელიც, განმარტებით, წარმოადგენს არასტაბილურ წონასწორობის წერტილს.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ადამიანის სხეულის 12 სისტემა (და როგორ მოქმედებს ისინი)"

მარეგულირებელი მექანიზმების მაგალითები

ჩვენ გადაადგილდით საკმაოდ ეთერულ კონცეფციებს შორის, ამიტომ სასარგებლო იქნება, თუ რამდენად ახსენებთ იმას, თუ რა არის მარეგულირებელი მექანიზმი ფიზიოლოგიური თვალსაზრისით. ვთქვათ, მაგალითად, რომ გვსურს გავიგოთ, როგორ ხდება ოფლიანობა ადამიანებში. წადი მასზე.

უპირველეს ყოვლისა, უნდა აღინიშნოს, რომ ოფლიანობა არის სიმპათიკური ნერვული სისტემის მიერ მოდულირებული მარეგულირებელი მექანიზმი, რომელიც პასუხისმგებელია ადამიანთა მრავალ უნებლიე ფუნქციაზე. ჩვენი ჰიპოთალამუსი ის შეიცავს ნეირონებს წინა და პეროპტოპულ არეში, რომლებიც სპეციალიზირებულია შიდა ტემპერატურის ცვლილებების აღრიცხვასა და თავის ტვინის ქერქის აქტივობაში. ამიტომ, როდესაც ინფორმაცია მიიღება, რომ სითბოს ჭარბი რაოდენობაა (იქნება ეს შინაგანი თუ გარეგანი), ჰიპოთალამუსი ქოლინერული ბოჭკოების საშუალებით აგზავნის სიგნალს მთელ კანზე არსებულ ჯირკვალში ისე, რომ ისე გამოიყოფა ოფლი.

ოფლი გამოდის ფორების საშუალებით, რომლებიც აკავშირებს ეკრიმულ ჯირკვლებს კანთან. მას შემდეგ, რაც სითხეებს აორთქლება სჭირდება სითბოს (სითბო ენერგიაა), ისინი "იჭერენ" სხეულის ზედმეტი ტემპერატურა, რაც იწვევს ჩვენი ზოგადი სისტემის გახდომას დაწყნარდი. ოფლის აორთქლების შედეგად, სხეულის სითბოს 27% იფანტება, ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ ეს მექანიზმი გააქტიურებულია ნებისმიერი ფიზიკური ან / და გარემო ცვლილებების შემთხვევაში..

ამ შემთხვევაში, ჩვენ თეორიულ დონეზე ვართ უარყოფითი უკუკავშირის რეგულირების მექანიზმის წინაშე. ორგანიზმის ინტერესია სხეულის ტემპერატურის შენარჩუნება (პარამეტრი X) შესაფერისი დიაპაზონში მაქსიმალურად ახლოს იყოს იდეალურთან, რომელიც არის 36-დან 37 გრადუსამდე. ამ სისტემაში ფუნქციური კომპლექსი უკუპროპასუხებს გარე სტიმულებს.

თუ ფილოსოფიურს მივიღებთ ასევე შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ ბუნებრივი გადარჩევა ან გენეტიკური დრეიფი, როგორც მარეგულირებელი მექანიზმები ევოლუციური თვალსაზრისით. ბუნებრივი გადარჩევა ახდენს ზეწოლას პოპულაციის ღია სისტემაზე, ირჩევს გენებს, რომლებიც ყველაზე სასარგებლოა გრძელვადიან პერიოდში და უგულებელყოფს ყველაზე ნაკლებად ადაპტაციურებს.

მაგალითად, ფრინველის სახეობის ცხოველი, რომელიც იბადება (de novo მუტაციით) გრძელი წვერით დანარჩენზე დიდი, მას შეიძლება ჰქონდეს უფრო დიდი ობიექტი, რომლითაც მწერები ნადირობენ ქერქებს შორის ხეები. რადგან ამ ცოცხალ არსებას უპირატესობა აქვს დანარჩენებთან შედარებით, ის შეძლებს უფრო მეტ კვებას, უფრო მეტ ზრდას და, შესაბამისად, უფრო ძლიერი იქნება, როდესაც დანარჩენ მამრებთან კონკურენციას გაუწევს გამრავლებას. თუ "დიდი წვერის" თვისება მემკვიდრეობითია, მოსალოდნელია, რომ ამ ცხოველის შთამომავლობა უფრო სიცოცხლისუნარიანი იქნება, ვიდრე დანარჩენი.

ამრიგად, თაობებს შორის "დიდი მწვერვალის" თვისება გაიზრდება მოსახლეობაში, ვინაიდან უბრალოდ ისინი, ვინც მას წარმოადგენენ, უფრო მეტხანს ცხოვრობენ და გამრავლების მეტი შესაძლებლობა აქვთ. ბუნებრივი გადარჩევა ამ შემთხვევაში მოქმედებს როგორც მკაფიო ევოლუციური რეგულირების მექანიზმი, ვინაიდან პოპულაციაში გენების პროპორცია იცვლება გარემოზე ზემოქმედების შესაბამისად.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ბიოლოგიური ევოლუციის თეორია: რა არის ეს და რას განმარტავს"

Გაგრძელება

როგორც უკვე ნახეთ, ბიოლოგიის სამყაროში მარეგულირებელი მექანიზმები ბევრად აღემატება თერმორეგულაციას ან ენერგიის მოხმარებას. გენების გამოხატვიდან დაწყებული სახეობების ევოლუციამდე, ყველაფერი შეიძლება შეჯამდეს დადებით ან უარყოფით გამოხმაურებებში, რაც მიზნად ისახავს ეფექტურობის მაქსიმალურ წერტილს, ამა თუ იმ ეტაპზე. საბოლოო ჯამში, მიზანია მაქსიმალური შიდა ბალანსის მიღწევა ყველანაირად, ყოველთვის გარემო შეზღუდვების გათვალისწინებით.

ბიბლიოგრაფიული ცნობარი:

• ბეხტელი, ვ. (2011). მექანიზმი და ბიოლოგიური ახსნა. მეცნიერების ფილოსოფია, 78 (4), 533-557.
• Brocklehurst, B., & McLauchlan, K. რომ (1996). თავისუფალი რადიკალური მექანიზმი გარემოს ელექტრომაგნიტური ველის ზემოქმედებისათვის ბიოლოგიურ სისტემებზე. სხივების ბიოლოგიის საერთაშორისო ჟურნალი, 69 (1), 3-24.
• ენდლერი, ჯ. რომ (2020). ბუნებრივი შერჩევა ბუნებაში. (MPB-21), ტომი 21. პრინსტონის უნივერსიტეტის პრესა.
• Gadgil, M., & Bossert, W. ჰ. (1970). ბუნებრივი გადარჩევის ისტორიული შედეგები. ამერიკელი ნატურალისტი, 104 (935), 1-24.
• გოდფრი-სმიტი, პ. (2009). დარვინის მოსახლეობა და ბუნებრივი გადარჩევა. ოქსფორდის უნივერსიტეტის პრესა.
• ჰასტინგსი, ჯ. W., & Sweeney, B. მ. (1957). ბიოლოგიურ საათში ტემპერატურის დამოუკიდებლობის მექანიზმზე. ამერიკის შეერთებული შტატების მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის შრომები, 43 (9), 804.
• ლედნევი, ვ. ვ. (1991). ბიოლოგიური სისტემების სუსტი მაგნიტური ველის ზემოქმედების შესაძლო მექანიზმი. ბიოელექტრომაგნეტიკა, 12 (2), 71-75.
• ლეი უმცროსი, ე. გ. (1970). ბუნებრივი შერჩევა და მუტაბელურობა. ამერიკელი ნატურალისტი, 104 (937), 301-305.
• პერსონი, ბ. ნ. ჯ. (2003). ბიოლოგიურ სისტემებში გადაბმის მექანიზმის შესახებ. ქიმიური ფიზიკის ჟურნალი, 118 (16), 7614-7621.
• სტოლმანი, ლ. პ. (2008). ჰიპერჰიდროზი: სამედიცინო და ქირურგიული მკურნალობა. 8 წლის ეპლასტიკა.