Hoppa till innehåll
Språklyft

Evolutionär jämförelse av organsystem

Alla djur behöver byta gaser, transportera ämnen och få tag i näring, men de gör det på olika sätt. Genom att jämföra organsystem kan du se hur samma grundproblem har fått olika evolutionära lösningar beroende på kroppsstorlek, miljö och släktskap.

  • Nivå 1

Förstå → Se exempel → Träna

Förstå

Diffusion sätter gränser

Små organismer kan klara mycket transport direkt genom diffusion eftersom avstånden är korta. När kroppen blir större minskar yta i förhållande till volym och transportsträckorna blir längre. Då gynnas specialiserade ytor och transportsystem som kan föra ämnen snabbare mellan olika delar av kroppen.

Olika lösningar för gasutbyte

Gälar, lungor och insekters trakésystem är olika lösningar för att få syre till vävnader och bli av med koldioxid. Gemensamma principer är stor yta, tunt utbytesmembran och att koncentrationsskillnader upprätthålls. Lösningen måste också fungera i organismens miljö.

Cirkulationssystem kan vara öppna eller slutna

I ett slutet cirkulationssystem hålls blodet i kärl och kan styras till olika vävnader under relativt högt tryck. I öppna cirkulationssystem lämnar cirkulationsvätskan delvis kärlen och omger organen direkt. Båda systemen fungerar i de grupper där de har utvecklats och ska inte ses som enkla steg från sämre till bättre.

Matspjälkning och kroppens livssätt

Djur har olika typer av matsmältningssystem beroende på föda och evolutionär historia. Växtätare kan till exempel ha långa tarmar eller symbios med mikroorganismer som hjälper till att bryta ner svårnedbrytbara växtdelar, medan andra djur har andra anpassningar till sin föda.

Homologi och liknande funktion

Likheter mellan organ kan bero på gemensamt ursprung, vilket kallas homologi. Liknande funktion kan också ha utvecklats oberoende i olika grupper genom konvergent evolution. Därför behöver man skilja mellan att två strukturer fungerar på liknande sätt och att de har samma evolutionära ursprung.

Evolution har inget slutmål

Ett organsystem är resultatet av tidigare variation, naturligt urval och historiska begränsningar. Evolution skapar inte den objektivt bästa lösningen utan egenskaper som har fungerat tillräckligt väl i ett visst sammanhang. Olika lösningar innebär därför olika kompromisser.

Exempel

Exempel: fiskens gälar och däggdjurets lungor

  • Både gälar och lungor har stor yta och kort väg för diffusion.
  • Gälar fungerar i vatten och är organiserade så att vatten och blod kan upprätthålla effektiva koncentrationsskillnader.
  • Lungor fungerar i luft och ligger skyddade inne i kroppen, vilket minskar uttorkning av gasutbytesytan.
  • De löser samma grundproblem men med olika strukturer anpassade till olika miljöer.

Så gör du

  1. 1Identifiera vilket fysiologiskt problem som jämförs, till exempel gasutbyte eller transport.
  2. 2Beskriv varje organisms struktur och hur den fungerar.
  3. 3Koppla strukturen till miljö, kroppsstorlek och ämnets transportväg.
  4. 4Identifiera gemensamma fysiologiska principer bakom de olika lösningarna.
  5. 5Skilj mellan likhet på grund av gemensamt ursprung och likhet som utvecklats oberoende.

Vanliga misstag

Vanligt misstag

Ett slutet cirkulationssystem är alltid mer utvecklat än ett öppet.

Bättre

Systemen är olika evolutionära lösningar som fungerar i olika organismgrupper och livssätt.

Evolution är inte en rangordning från enkel till perfekt.

Vanligt misstag

Organ med samma funktion måste ha samma evolutionära ursprung.

Bättre

Liknande funktion kan utvecklas oberoende genom konvergent evolution.

För att avgöra släktskap behövs fler typer av evidens än bara funktion.

Vanligt misstag

Större djur kan förlita sig på diffusion på samma sätt som mycket små djur.

Bättre

Större kroppar kräver ofta specialiserade utbytesytor och transportsystem eftersom diffusionsavstånden blir större.

Förhållandet mellan yta och volym förändras också med storleken.

Fundera

Varför är 'mer avancerat' ofta ett dåligt sätt att jämföra två organsystem evolutionärt?

Träna

Övning

Jämför ett däggdjurs lungor med en insekts trakésystem. Nämn en gemensam fysiologisk princip och en viktig skillnad i hur syre når kroppens celler.

Sammanfattning

  • Kroppsstorlek och diffusionsavstånd påverkar behovet av specialiserade transportsystem.
  • Gälar, lungor och trakéer är olika lösningar på samma fysiologiska behov.
  • Öppna och slutna cirkulationssystem har olika egenskaper och kompromisser.
  • Liknande funktion betyder inte automatiskt gemensamt evolutionärt ursprung.
  • Evolution formar fungerande lösningar under historiska och miljömässiga begränsningar.

Relaterade genomgångar

Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.

Fysiologi, anatomi & hälsa

Andning, cirkulation & matspjälkning

Se hur organsystem samverkar för gasutbyte, transport, näringsupptag och energiomsättning.

Läs genomgången
Fysiologi, anatomi & hälsa

Organsystem, hälsa & sjukdom

Koppla organens funktion till vad som händer när vävnad, transport eller reglering störs.

Läs genomgången