miljø (evolusjon)

For encellede organismer består omgivelsene av væsken omkring dem, det være seg sjøvann eller annet vann i naturen, eller, når det gjelder en parasitt, vertens kroppsvæske. Hos flercellede organismer, og særlig hos landdyrene, er livssituasjonen mye mer innviklet. Likevel er situasjonen på det cellulære nivå prinsipielt den samme også hos disse høyere organismene, for hver celle er omgitt av et tynt væskelag; den ekstracellulære væske eller vevsvæsken. Fordi denne væsken utgjør de direkte omgivelsene for alle cellene i en flercellet organisme, og fordi cellenes utvikling foregår via denne væsken, har vevsvæsken fått navnet milieu intérieur ('internt eller innvendig miljø'). Dette navnet fikk den for mer enn hundre år siden av den berømte franske fysiologen Claude Bernard (1813–78). Alt utenfor kroppen, omverdenen, og innholdet i de organer som står i åpen forbindelse med utenverdenen (f.eks. lungene og fordøyelseskanalen) inngår i begrepet milieu extérieur ('utvendig miljø'). Betegnelsen miljø brukes vanligvis om det utvendige miljøet, organismens direkte omgivelser.

En biologisk lov sier at fremtoningspreget (fenotypen) av en organisme bestemmes av arveanleggene (genotypen) og miljøet. En befruktet eggcelle er jo bare en ytterst liten del av det materialet som det voksne individ er oppbygd av, og selv om denne ene eggcellen inneholder alt arvemateriale (DNA, deoksyribonukleinsyre) som styrer utviklingen frem til voksent individ, må byggematerialene som trenges for oppbyggingen av det voksne individ, opptas fra miljøet. For at dette skal skje, må disse være tilgjengelige. Disse opprinnelig kroppsfremmede stoffene blir ved hjelp av mange slags stoffskifteprosesser omdannet til kroppens byggemateriale. Miljøfaktorene (f.eks. temperaturen og nærværet av kjemiske stoffer) har innflytelse også på disse stoffskifteprosessene.

Relativt få av organismens egenskaper er bestemt bare av miljøet eller bare av det arvelige materialet. Summen av arveanleggene definerer organismens rammebetingelser, men for mange egenskapers vedkommende vil miljøfaktorene bety mye for den endelige utformingen av fenotypen. Egenskaper som kroppens størrelse og innholdet av blodfargestoff er svært følsomme for miljøforhold. Andre arvelige egenskaper viser seg å ha små muligheter for variasjon. Blodgruppene forblir f.eks. de samme uansett miljøforhold.

For mennesket og de fleste dyr er vekselvirkningen mellom det innvendige og det utvendige miljøet av stor betydning. Kroppens tilpasnings- (adaptasjons-)evne spiller her en viktig rolle. Cellene hos laverestående organismer har som regel langt større adaptasjonsevne enn cellene i høyerestående organismer. Hos høyerestående organismer står de fleste cellene ikke lenger i direkte kontakt med utenverdenen. Dessuten er cellene i vev og organsystemer organisert på en slik måte at tilpasningen skjer via spesialiserte celler. Problemet er her om kroppen som helhet er i stand til å holde det innvendige miljø konstant, uansett forandringer i det ytre miljø.

God adaptasjonsevne innebærer at kroppen har stor evne til å beskytte det indre miljø mot forandringer som skyldes forhold i omgivelsene. Mennesket kan betraktes som et åpent system som opptar stoffer og informasjon fra utenverdenen, bearbeider disse i organismen og avgir dem i en eller annen form til utenverdenen. Stoffer som er tatt opp, vil gi behov for utskillelse av avfallsstoffer. Kroppsprosesser som ikke er underlagt viljens kontroll og som gjelder omdannelse av stoffer og energi (vegetative funksjoner), er viktige når det gjelder å opprettholde det innvendige miljø og dermed bevare livet til de individuelle cellene.

Ved utvekslingen av oksygen og karbondioksid, byggematerialer og avfallsprodukter er mange organer involvert. Blodet sørger for transport av gasser og stoffer. Denne kroppsvæsken (blodet kan egentlig regnes som et selvstendig organ) er et viktig forbindelsesledd mellom det utvendige og det innvendige miljø.

Ved utvekslingen av informasjon med omgivelsene (det atferdsmessige forhold til det utvendige miljø) blir stimuli fra det utvendige miljø opptatt via sanseorganene og gjennom nerver ført til sentralnervesystemet, hvor de settes i forbindelse med hverandre slik at man kan danne et helhetsbilde av utenverdenen. Fra sentralnervesystemet blir musklene aktivert via motoriske nerver og utformer den atferdsytring som opptrer som reaksjon på opplysninger som er mottatt utenfra.