lunes, 16 de abril de 2012

La comunicación intercelular directa

El ambiente para una célula pluricelular no es solo el medio extracelular, sino también las células vecinas. Estas células, al igual que las que se encuentran distantes, están comunicadas entre sí mediante señales químicas.
Las uniones intercelulares son especializaciones de la membrana plasmática que permiten el envío de señales entre una célula y la adyacente para asegurar el desarrollo y el funcionamiento normal del conjunto del organismo.

La comunicación en las células animales

Las células animales pueden comunicarse mediante uniones de hendidura o “uniones gap”. Se trata de canales entre las membranas plasmáticas que conectan directamente los citoplasmas de dos células adyacentes. Por estos canales, formados por proteínas integrales llamadas conexinas, no pueden pasar moléculas grandes como proteínas, pero sí pueden hacerlo libremente iones o pequeñas moléculas, como los aminoácidos. Una célula animal está conectada con sus células vecinas por cientos de uniones de hendidura.
A su vez, las uniones de hendidura permiten la cooperación entre las células de un mismo tejido, lo cual asegura que todas ellas compartan muchas moléculas o iones y que sus concentraciones sean parejas. Por ejemplo, en el cristalino del ojo de los mamíferos, solo las células de la periferia están cerca del suministro de sangre como para permitir la difusión de nutrientes y desechos. Pero como las células están conectadas por muchas uniones de hendidura, el material puede difundirse entre ellas con rapidez.
La comunicación en las células vegetales

Las células vegetales, en lugar de tener uniones de hendidura, poseen plasmodesmos, puentes de membrana que atraviesan las gruesas paredes vegetales que separan las células de las plantas. Una célula vegetal suele tener miles de plasmodesmos. 
A diferencia de las uniones de hendidura, los plasmodesmos están recubiertos por membranas plasmáticas fusionadas entre sí. El diámetro del plasmodesmo permite el pasaje de moléculas o iones. La abertura del poro está ocupada por un desmotúbulo que parece ser una prolongación del retículo endoplasmático. Desde el punto de vista funcional, esta abertura es importante para el transporte de gases y nutrientes de una célula a otra, proceso que de otra manera no se podría realizar. También son importantes para las respuestas a las señales químicas: la difusión de las señales químicas a través de los plasmodesmos asegura que todas las células de un mismo tejido respondan a ellas a la vez.

domingo, 15 de abril de 2012

Especificidad señal-receptor. Receptores de membrana

La acción de estimular a las células se denomina inducción y la célula sensible al estímulo se denomina célula diana o célula blanco.
Dentro de un organismo pluricelular, las señales pueden ser locales o distantes.
Las señales locales llegan hasta la célula blanco por difusión en el lugar. Existen tres tipos:
Las señales autocrinas afectan a las propias células que las producen.
Las señales paracrinas repercuten sobre las células vecinas que presentan los receptores adecuados.
Las señales yuxtacrinas dependen del contacto entre dos células. Existen dos tipos de comunicación yuxtacrina, una se produce cuando la señal unida a la membrana de la célula inductora toma contacto con el receptor localizado en la membrana plasmática de la célula blanco  (ejemplo: respuesta inmune). Otra se da en células conectadas a través de uniones entre las membranas plasmáticas. Así, las células responden de manera coordinada ante una señal que se une a alguna de ellas. Por ejemplo, en la contracción de las células musculares cardíacas.
Las señales distantes llegan a las células blanco mediante algún sistema circulatorio y son producidas por otra célula que se encuentra alejada del lugar de acción. Por ejemplo las señales endócrinas (hormonas insulina o tirotrofina).

El complejo señal-receptor
La célula no incorpora a través de la membrana todos los materiales disponibles en su entorno  ni responde a todas las señales que aparecen a su alrededor. Cada señal se une a un receptor específico, es decir que encaja en un sitio del receptor de la misma manera que para cada cerradura hay una llave. La unión entre la señal y el receptor supone una adaptación estructural entre ambos, el receptor cambia su estructura y forman un complejo señal-receptor.
Además de la especificidad, el complejo presenta las siguientes características:
  • Saturabilidad: un aumento del número de señales satura el complejo señal-receptor. Esto es así porque el número de receptores de una célula es limitado.
  • Reversibilidad: el complejo señal-receptor se separa después de su formación. La liberación de la señal es importante porque si no ocurre, el receptor será estimulado continuamente.
Después que la señal se une al receptor, la interacción entre ambos desencadena una serie de reacciones consecutivas en el interior de la célula, para producir una respuesta celular específica.
Clasificación de los receptores
Los receptores son proteínas que suelen estar incluidas completamente en la membrana plasmática.
En las células eucariotas existen distintos tipos bien conocidos de receptores de membrana plasmática; dos de ellos son los siguientes:
Los canales iónicos son proteínas integrales que comunican ambos lados de la membrana plasmática mediante poros que se abren y se cierran según determinadas condiciones. La unión de señales en los sitios específicos de las proteínas modula la apertura o el cierre del canal.
Los receptores asociados a proteínas G son proteínas que atraviesan la membrana plasmática hacia afuera y hacia adentro varias veces. La unión de una señal sobre el lado extracelular de estas proteínas cambia la forma de su región citoplasmática y abre un sitio de unión para que una proteína periférica, conocida como "proteína G", se active y desencadene una serie de reacciones químicas dentro del citoplasma.

Otros receptores específicos se encuentran en el citoplasma. Cuando una señal química atraviesa la membrana, se une a ellos y permite su activación.

La transducción de la señal y la respuesta

Al proceso mediante el cual la célula blanco convierte una señal extracelular en una señal intracelular se lo denomina transducción de la señal. La transducción tiene varios pasos. La formación del complejo señal-receptor activa una ruta intracelular de transmisión de señales que tendrá como último paso, una respuesta específica.
En cada paso, la señal se amplifica. Por ejemplo, algunos antígenos (señales) pueden llegar a unos pocos receptores de la célula, pero esta termina respondiendo con la liberación de grandes cantidades de ciertas proteínas, los anticuerpos. Por cada señal que se une al receptor se obtienen muchas unidades de producto.
En general, puede tener una vía rápida que se localiza en el citoplasma y una vía lenta en la cual la señal tiene que, de alguna manera, llegar al núcleo celular. Allí se "ordena", por ejemplo, sintetizar anticuerpos.
Visión  esquemática de la sucesión de señales o vías de transducción
Tipos de respuesta
Los efectos que puede producir la recepción de una señal a nivel celular dependen del tipo de señal recibida, de su transducción y, sobre todo, del tipo de célula que recibe esa señal.
¿Cómo ocurren estos efectos o respuestas?
Hay varias posibilidades. Una de ellas es que se "abran" o se modifiquen las proteínas transportadoras de la membrana dejando pasar al interior de la célula, por ejemplo, el calcio, necesario para la contracción muscular. Otra es que se incremente la actividad enzimática para producir ciertas sustancias de secreción. También podría favorecerse el movimiento celular o su división, entre otras cosas.
Ejemplo: analizando como se produce la respuesta inmunitaria mediada por anticuerpos en el ser humano, observaremos que cuando los agentes extraños, virus o bacterias, atraviesan las barreras primarias del cuerpo, como la piel o las mucosas, unas células especializadas llamadas macrófagos, los fagocitan. Además, los dividen en pequeños fragmentos y los exponen sobre la propia membrana plasmática. De este modo son reconocidos por un tipo de glóbulos blancos, los linfocitos T cooperadores. Estos, a su vez, producen nuevas señales que estimulan la diferenciación de otro grupo de glóbulos blancos, los linfocitos B. Estos últimos convertidos en células plasmáticas, sintetizan y liberan unas proteínas específicas contra los antígenos presentados por los macrófagos, los anticuerpos. Anticuerpos que finalmente se adhieren a las bacterias o a las células infectadas por virus y así atraen con mayor avidez a los macrófagos para fagocitarlos.

La membrana celular

La membrana externa que rodea a cada célula (membrana plasmática) y las membranas que envuelven a las organelas celulares tienen una estructura común formada por una doble capa de lípidos que contiene proteínas especializadas, asociadas a su vez a azúcares de superficie. Esta estructura trilaminar (dos líneas densas delgadas -capa interna y capa externa- y una zona más clara entre ellas), conocida como modelo del mosaico fluido (postulado por Seymour Jonathan Singer Y Garth L. Nicolson en 1972) no se ve con el microscopio óptico pero sí mediante el microscopio electrónico.
Las principales funciones de la membrana plasmática de la célula son:
  • confiere a la célula su individualidad, al separarla de su entorno
  • constituye una barrera con permeabilidad muy selectiva, controlando el intercambio   de sustancias
  • controla el flujo de información entre las células y su entorno
  • proporciona el medio apropiado para el funcionamiento de las proteínas de membrana
Lípidos
Cada tipo de lípido de membrana posee una cabeza polar superficial (hidrofílica) y dos cadenas de ácidos grasos orientadas hacia el interior de la membrana (hidrofóbicas), por lo que se dice que esa molécula es anfipática.
Los principales lípidos son:
fosfolípidos, representan en torno al 50% del componente lipídico (fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina). Las débiles fuerzas que unen entre sí a la bicapa permiten a las moléculas de fosfolípidos moverse con cierta libertad en el seno de cada capa, lo que confiere una gran movilidad a la membrana; se disponen rodeando a cierto tipo de proteínas de membrana; de hecho, algunas de esas proteínas necesitan estar asociadas a fosfolípidos específicos
colesterol, hace que la membrana sea menos fluida, pero mecánicamente más estable
glucolípidos, sólo se encuentran en la cara externa de la membrana celular, con los azúcares expuestos hacia el espacio extracelular

Proteínas
Las proteínas pueden formar parte de esa bicapa en forma de proteínas integrales, que atraviesan todo su espesor, o en forma de proteínas periféricas, unidas a la superficie citoplasmática de la bicapa. Algunas de las intrínsecas atraviesan todo el espesor de la membrana (proteínas transmembranosas) y quedan expuestas en las dos superficies; otras proteínas no están fijas y "flotan" en el espesor de la membrana, como icebergs en un mar de lípidos. Aunque los diferentes tipos de proteínas que pueden encontrarse dependen del tipo celular de que se trate, en general tienen unas funciones comunes:
  • fijan los filamentos del citoesqueleto a la membrana celular
  • fijan las células a la matriz extracelular
  • forman canales iónicos que facilitan el paso de iones y moléculas específicas a través de la membrana
  • actúan como receptores en los procesos de comunicación entre células
  • poseen actividades enzimáticas específicas
  • reconocen, por medio de receptores, a antígenos y células extrañas
Azúcares
Por último, los azúcares se encuentran en su mayor parte limitados a la superficie de la membrana celular, formando el glucocálix. Se puede poner en evidencia mediante microscopio electrónico, en forma de una capa blanca por fuera de la membrana celular, formada por azúcares unidos a las proteínas de esa membrana, a los fosfolípidos de la cara externa, o a ambos. Sus principales funciones son:
  • proteger la superficie celular contra la interacción de otras proteínas extrañas o lesiones físicas o químicas
  • papel en el reconocimiento celular, y en los procesos de rechazos de injertos y transplantes
  • participa en los procesos de coagulación de la sangre y en las reacciones inflamatorias, entre otras.
  • fecundación: los espermatozoides distinguen los óvulos de la propia especie de los de especies diferentes
¿Sabías que...?
Las integrinas son moléculas que desempeñan un papel fundamental en la unión celular. Se trata de proteínas transmembrana que por un extremo se unen a moléculas del espacio extracelular, y por otro se unen al citoesqueleto. Esta disposición especial les permite actuar como cemento intercelular, además de facilitar el movimiento celular mediante la formación de pseudópodos y de permitir la transmisión de mensajes entre la célula y la matriz que le rodea. Este proceso de unión de las células entre sí y con la matriz extracelular resulta fundamental para la cohesión de los tejidos, y para procesos vitales como la reparación de heridas, mecanismos de defensa frente a infecciones o la coagulación.
A su vez, el espacio o matriz extracelular está formado por una ingente cantidad de macromoléculas: proteínas y polisacáridos formados por las propias células que contactan con ella. Esta matriz es fundamental tanto para el mantenimiento de la cohesión entre las células y tejidos como para determinar el comportamiento de las células que la rodean. En este último aspecto juegan un importante papel los azúcares del glucocálix, que actúan como portadores de información entre las células, dependiendo de su secuencia de monosacáridos y del tipo de ramificaciones que presenten.

sábado, 14 de abril de 2012

Comunicación celular

La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células. La función principal de la comunicación celular es la de adaptarse a los cambios que existen en el medio que les rodea para sobrevivir a esos cambios, gracias al fenómeno de la homeostasis.

Formas de comunicación por mensajeros químicos: a) comunicación endocrina, b) neurotransmisión, c) neurosecreción, d) comunicación paracrina, e) comunicación yuxtacrina y f) comunicación autocrina. 
Tipos de comunicación celular
Dependiendo de organismos unicelulares o pluricelulares, existen dos tipos de comunicación celular:

Comunicación de organismos unicelulares
Las células unicelulares procariotas (como las bacterias) y las células eucariotas (como los protozoos), viven en un medio acuoso del que reciben múltiples estímulos fisicoquímicos como la luz, temperatura, salinidad, acidez, concentración de otras sustancias, a los que responden generalmente con movimiento, llamado taxia (quimiotaxia, fototaxia). Los organismos unicelulares captan de su microambiente estímulos y procesan la información que reciben a través de una vía de transducción de señales, que controla la dirección del movimiento de sus pseudópodos, flagelos o cilios. Los seres unicelulares móviles se adaptan al estado físico y químico de su entorno y pueden aproximarse o alejarse de varios estímulos, como un medio de competir para la supervivencia. Estos organismos unicelulares también producen sustancias parecidas a las hormonas, que son captadas por individuos de su misma especie mediante receptores celulares de membrana específicos. Este intercambio de información les sirve para el intercambio genético, principalmente.

Comunicación intercelular en organismos multicelulares
Las células poseen en la membrana plasmática un tipo de proteínas específicas llamadas receptores celulares encargadas de recibir señales fisicoquímicas del exterior celular. Las señales extracelulares suelen ser ligandos que se unen a los receptores celulares. 

Existen tres tipos de comunicación celular según el ligando:
Contacto celular con ligando soluble (hormona o factor de crecimiento).
Contacto celular con ligando fijo en otra célula.
Contacto celular con ligando fijo en la matriz extracelular.

Sistemas de comunicación celular
La existencia de organismos multicelulares, en los que cada una de las células individuales debe cumplir con sus actividades de acuerdo con los requerimientos del organismo como un todo, exige que las células posean un sistema de generación, transmisión, recepción y respuesta de una multitud de señales que las comuniquen e interrelacionen funcionalmente entre sí. Estas señales que permiten que unas células influyan en el comportamiento de otras son fundamentalmente químicas.

Comunicación endocrina
En la comunicación endocrina, las moléculas señalizadoras (hormonas) son secretadas por células endocrinas especializadas y se transportan a través de la circulación, actuando sobre células diana localizadas en lugares alejados del organismo. En los animales se producen más de 50 hormonas distintas por las glándulas endocrinas.

Comunicación paracrina
La comunicación paracrina es la que se produce entre células que se encuentran relativamente cercanas (células vecinas), sin que para ello exista una estructura especializada como es la sinapsis, siendo una comunicación local. La comunicación paracrina se realiza por determinados mensajeros químicos peptídicos como citocinas, factores de crecimiento, neurotrofinas o derivados del ácido araquidónico como prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. También por histamina y otros aminoácidos.

Comunicación autocrina
La comunicación autocrina o autocomunicación es la que establece una célula consigo misma. Este tipo de comunicación es el que establece la neurona presináptica al captar ella misma en su receptores celulares, los neurotrasmisores que ha vertido en la sinapsis, para así dejar de secretarlos o recaptarlos para reutilizarlos. Muchas células en crecimiento como las células del embrión o las células cancerosas producen factores de crecimiento y los receptores para esos mismos factores de crecimiento y así perpetuar su proliferación, controlada en el caso del embrión y descontrolada en el caso del cáncer.

Comunicación yuxtacrina
Es la comunicación por contacto con otras células o con la matriz extracelular, mediante moléculas de adhesión celular. La adhesión entre células homólogas es fundamental para el control del crecimiento celular y la formación de los tejidos, entre células heterólogas es muy importante para el reconocimiento que realiza el sistema inmune. La comunicación yuxtacrina se realiza entre otros mecanismos por medio de las uniones celulares como las uniones gap.

Comunicación nerviosa
La comunicación nerviosa o neurotransmisión es un tipo especial de comunicación celular electroquímica, que se realiza entre las células nerviosas. En la neurotransmisión el flujo de información eléctrica recorre la dendrita y axón de las neuronas en una sola dirección, hasta alcanzar la sinapsis, donde en esa hendidura que separa ambas neuronas, la neurona presináptica segrega unas sustancias químicas llamadas neurotransmisores que son captadas por la neurona postsináptica, que transmite y responde a la información. Existen dos variedades de comunicación nerviosa que son:
La neurosecreción o comunicación neuroendocrina, donde una neurona vierte una hormona a la circulación sanguínea para alcanzar a un órgano blanco distante.
La comunicación neuromuscular, donde las neuronas motoras transmiten el impulso nervioso de contracción a las células musculares a través de una estructura semejante a la sinapsis llamada placa motora.

Comunicación por moléculas gaseosas
Es la comunicación en la que intervienen como mensajeros químicos sustancias gaseosas como el óxido nítrico y el monóxido de carbono.

jueves, 5 de abril de 2012

Comportamiento de los seres vivos

Se denomina comportamiento animal o de los seres vivos al conjunto de respuestas que presentan los animales frente a los estímulos  internos y externos que reciben del medio que los rodea.
Los estímulos internos dependen del funcionamiento del propio organismo. Por ejemplo, la sensación de hambre que se origina en el estómago es un estímulo interno que provoca la respuesta de buscar alimento.
Los estímulos externos, por el contrario, tienen su origen en el ambiente.  Así, la aparición de un depredador en el territorio propio estimula en el animal la respuesta de protegerse frente a la agresión o huir.
Cada individuo, de acuerdo a su nivel de complejidad, dado por el sistema nervioso y endocrino que posea, deberá adoptar una estrategia eficaz para elaborar las respuestas adecuadas que controlen tanto las variaciones que ocurren en el interior de su organismo como las que se originan en su medio ambiente.
Cada especie tiene un tipo de comportamiento particular, aunque existen formas de comportamiento comunes a muchas especies de animales.
Los comportamientos de los seres vivos pueden clasificarse en tres grandes grupos, aunque, prácticamente todas las respuestas animales tienen algo de heredado o innato, algo de aprendido, y algo de adquirido o adaptativo.
Comportamiento innato: el tejido de la tela de araña.
Comportamiento aprendido: el león que pasa por un aro de fuego en el circo.
Comportamiento adaptativo: el coipo que nada gracias a las membranas natatorias de sus patas traseras.

Comportamiento innato

Se refiere al grupo de respuestas espontáneas heredadas durante la evolución del embrión o feto, es decir, se trasmiten de padres a hijos y por lo tanto  no se aprenden.
La generación de estas respuestas no es atribuible directamente al ambiente. El comportamiento innato se trasmite, de la misma manera que la forma, el tamaño y el color de los animales.
Aunque cada animal hereda de sus padres características particulares, todos los que son de un mismo tipo poseen caracteres semejantes; por eso se parecen entre sí todas las arañas, todos los canarios, todos los conejos, todos los seres humanos, etcétera, y se comportan de formas similares.
Ejemplos: el tejido de la tela de araña, la creación de nidos por parte de las aves, el vuelo de una mariposa recién nacida, el nadar de los patos recién nacidos quienes apenas salen del huevo, ya corren hacia el agua, nadan y bucean, remueven el lodo con su pico y engrasan sus plumas.
El comportamiento innato de un animal está de acuerdo con las condiciones del mundo en que vive. Este comportamiento no se modifica, aunque el medio cambie.
Se puede observar lo anterior en circunstancias que no son las habituales para un animal. Por ejemplo, los gatos tapan con tierra sus excrementos. Pero si observamos a un gato en un lugar donde no haya tierra, se notará que rasca el piso de todos modos, aunque no logre tapar sus excrementos.
El comportamiento innato incluye a las taxias (tropismos y tactismos), los reflejos (respirar, bombeo del corazón) y los instintos (protección de las crías, sobrevivencia, alimentarse).
Actualmente, este concepto es centro de grandes controversias, ya que no parece que pueda desarrollarse ningún carácter hereditario sin la relación del medio ambiente —en interacción— con la información genética del individuo.

Comportamientos adaptativos

Son las reacciones que desarrollan los organismos para vivir bajo determinadas condiciones del ambiente.
Estos comportamientos, a diferencia de los innatos, se desarrollan lentamente, requiriendo muchísimo tiempo para que se constituyan en un comportamiento adaptativo. Ejemplo: el coipo que nada gracias a las membranas natatorias de sus patas traseras.

El comportamiento adquirido

Son las respuestas aprendidas por los individuos a través de su vida. El comportamiento adquirido es un comportamiento continuamente modificable mediante la experiencia de cada organismo individual.
El comportamiento adquirido incluye la habituación, el aprendizaje condicionado, y formas más complejas de conducta como las que le permiten al hombre producir, crear, descubrir e inventar.
Ejemplos: Hay aves que se alimentan de insectos; pero deben aprender que algunos tienen sabor desagradable o poderosos aguijones, para no volverlos a comer. Los leones jóvenes se ejercitan para atacar a su presa; primero, observan cómo lo hace su mamá y después le ayudan. Las ardillas reconocen, toman y abren las avellanas y nueces sin necesidad de aprender. Pero sólo por experiencia, logran hacerlo de la manera más fácil y rápida.
Entre los organismos vivos, la mayor parte del comportamiento es innato en el sentido de que cualquier miembro de una especie mostrará de manera predecible cierta conducta sin haber tenido ninguna experiencia particular que conduzca a ella (por ejemplo, un sapo que atrapa una mosca que se desplaza dentro de su campo visual). Sin embargo, algo de este potencial innato de conducta requiere que el individuo lo desarrolle en un ambiente completamente normal de estímulos y experiencias. En los seres humanos, por ejemplo, el habla en un niño se desarrollará sin ningún entrenamiento especial si el pequeño puede escuchar e imitar el habla en su propio medio.
Cuanto más complejo es el cerebro de una especie, más amplio es su repertorio de respuestas. Las diferencias en la conducta de los individuos se originan en parte en las predisposiciones heredadas y parcialmente en sus distintas experiencias, especialmente en el caso particular de los seres humanos.

El comportamiento en la protección de las crías

La mayoría de las especies animales aseguran la supervivencia de la especie, cuidando de sus crías hasta que éstas son capaces de alimentarse y defenderse por sí mismas.
Gata con su cría
Este comportamiento puede calificarse de innato, aunque a veces se ha modificado favorablemente por medio del aprendizaje.
El comportamiento de las especies de aves voladoras es un caso notable. Construyen con esmero los nidos adecuados y esperan el nacimiento de sus polluelos. Éstos nacen completamente indefensos, sin, plumas e incapaces de alimentarse.  Sus padres los protegen, los abrigan y les traen el alimento necesario, que los polluelos saben recibir abriendo el pico (respuesta innata). Esto dura hasta que las crías alcancen una edad que les permita alimentarse por sí mismas.
El instinto de cuidar sus crías es notorio en las aves. Por ejemplo, la golondrina de mar aprende a distinguir  a sus hijos de entre los demás de la misma comunidad y sólo alimenta los propios.
Golondrina de mar
Otra actitud que parece digna de imitar es el cuidado y afecto que entregan los padres monos a sus hijos.
Es posible que todos hayamos visto en zoológicos o películas, el cariño conmovedor que la madre mona prodiga a su hijo: lo lame, le saca los piojillos, lo alimenta, lo abraza y acuna.  Cuando el monito se hace más independiente, la madre le permite alejarse de ella, pero sin perderlo de vista; vigila que no realice actividades arriesgadas o que se acerque a animales que la puedan hacer daño.  Ante la más leve señal de peligro, ella emite un grito especial que su lujo reconoce; corre hacia la madre y se estrecha apresuradamente contra su pecho para huir juntos. Llama la atención la obediencia de los monitos pequeños que manifiesta, sin duda, la confianza que depositan en su madre.
La mayoría de los monos se comunican entre sí mediante una serie de sonidos que han ido aprendiendo de generación en generación (comportamiento adquirido), lo que facilita la protección de las crías frente al peligro. Un grito de alarma en la tribu alerta a todos para ponerse a salvo detrás de rocas o sobre las ramas de los árboles más próximos.
En la naturaleza se ha observado que cuanto más evolucionado es un vertebrado, desde peces hasta mamíferos, mayor es el interés y el cuidado que prodiga a sus crías y en consecuencia a toda la especie.
En este aspecto merece destacarse una clase de sapos en la que la hembra pone sus huevos y es el macho que continua la tarea de cuidado y crianza de los sapitos.  En una forma asombrosa, éste sostiene los huevos alrededor de sus patas posteriores, los carga continuamente y por las noches los remoja en alguna charca para que no se deshidraten. El instinto de protección a los hijos está tan desarrollado en estos sapos que su comportamiento se asemeja al de los animales más evolucionados.

El comportamiento en la búsqueda de alimento

Los animales silvestres han desarrollado considerablemente sus sentidos y la percepción para conseguir alimento. El animal debe identificar su alimento antes de capturarlo, poniendo a prueba su sistema de coordinación nerviosa y hormonal que integra estímulos internos, como la sensación de hambre, con estímulos externos que pueden ser un fruto determinado o él movimiento de su presa.
Los animales herbívoros consumen los vegetales que les proporciona el medio. La abundancia de pastos, semillas, plantas o frutos está relacionada con los factores climáticos; por lo tanto, cuando el alimento escasea, los animales se desplazan o migran hacia otros lugares donde poder obtenerlos.
Otro ejemplo es lo que ocurre con las aves; en realidad, son muy pocas las aves que permanecen toda su vida en el mismo sitio. Generalmente migran en las diferentes estaciones del año, buscando lugares de clima más templado y con abundancia de alimento.
Salmón
Los peces como el salmón migran pasando del mar al agua dulce y viceversa.  Nadan hasta los ríos para poner o depositar los huevos, donde se suponen mayores condiciones nutritivas.  A pesar, de la alta contaminación de algunos ríos, los salmones todavía nacen en esas aguas dulces para nadar posteriormente hacia el mar, donde desarrollan su vida adulta.
Los animales carnívoros, en cambio, casi siempre necesitan cazar para alimentarse. Primero identifican su presa y la vigilan concentradamente hasta estar en condiciones de capturarla, en un comportamiento de ataque, en tanto que su presa responde con un comportamiento de defensa.
Las respuestas tienen como componente principal el instinto de supervivencia, pero tienen también algo de comportamientos adaptativos y adquiridos.
Los felinos por ejemplo, han desarrollado grandes destrezas en la tarea de cazar, y aprenden durante su vida estrategias cada vez mejores para atrapar sus presas.  Por su parte, las presas, con el fin de defenderse del depredador, han perfeccionado sus órganos agudizando los sentidos y su sistema locomotor.

El comportamiento en defensa del territorio

Hay animales denominados territoriales porque delimitan el área en que viven mediante señales que pueden reconocer. En ese territorio se alimentan, se reproducen, y generalmente permanecen durante toda su vida.
Las señales pueden ser olfativas, como deposiciones y orina, o visuales, mediante la exhibición del plumaje en el caso de las aves.
Una vez delimitado su territorio, estos animales no permiten que otros ingresen en él, especialmente durante el período de reproducción.
Los comportamientos territoriales son combinaciones de respuestas innatas y aprendidas.
Los cisnes, durante el período de construir sus nidos y cuidar sus huevos, marcan territorios sumamente extensos y los defienden activamente, tanto las hembras como los machos.
El principal fundamento del comportamiento de territorialidad es el de mantener el equilibrio de la naturaleza.
Las poblaciones permanecen estables en el tiempo gracias a la mantención del número de individuos.  Logran la supervivencia habitando en un territorio que pueda satisfacer todas sus necesidades de cimentación y de protección y defensa de sus crías.

El comportamiento condicionado

Los animales vertebrados pueden responder a estímulos de origen neutro para ellos, mediante cierto tipo de entrenamiento.
El comportamiento condicionado es una respuesta causada por un estímulo diferente al que originalmente la provoca: es resultado de la experiencia.
La respuesta condicionada es una de las formas más simples de comportamiento aprendido.
El famoso sicólogo ruso, Iván Pavlov, realizó una serie de experimentos respecto a estos comportamientos.  Observó que si ponía un trozo de carne en la boca de un perro, como estímulo, provocaba que el animal salivara (respuesta).  Esta respuesta innata activa un mecanismo reflejo, que involucro el sentido de gusto por medio de una asociación de neuronas sensoriales en el cerebro y de neuronas motoras que llevan la información a las glándulas salivales.
En una segunda fase del experimento, Pavlov hacía sonar una campana cada vez que introducía un trozo de carne en la boca del perro. Repitiendo esta operación diariamente, observó que el perro salivaba cada vez que escuchaba la campana, aún en ausencia del trozo de carne. La respuesta de salivación estaba condicionada ahora al estímulo auditivo de la campana.
Se ha postulado que la respuesta condicionada es una transferencia de la actividad del sistema nervioso, por medio de asociaciones de neuronas que reemplazan el estímulo original.
Este proceso implica el uso de nuevos "circuitos" y conexiones entre las neuronas, característica común a toda forma de aprendizaje.
Las investigaciones realizadas con animales constituyen las bases sicológicas para entender el aprendizaje humano.
Algunos sicólogos postulan que todo aprendizaje, incluso en el hombre, se desarrolla a partir de respuestas condicionadas.
Las respuestas de las personas frente al consumo de algún producto estarían determinadas en gran parte por el constante bombardeo de imágenes publicitarias que actúan como estímulos condicionados.
Sin embargo, mientras el conocimiento sobre nuestros procesos superiores de pensamiento no se haya clarificado, no podremos aceptar ni rechazar esta teoría.  El área de estudio del aprendizaje es muy amplia y actualmente la Ciencia sigue avanzando para, comprenderlo a cabalidad.

El comportamiento como respuesta

El comportamiento de un animal es la serie de acciones de respuesta a las señales o estímulos que provienen del medio. Los comportamientos que muestran los animales frente a situaciones de peligro se conocen como respuestas de huida, porque el animal reacciona preparándose para escapar.
En los mamíferos los cambios que se producen permitiendo la respuesta de huida son: dilatación de las pupilas, aumento de la frecuencia cardíaca, mayor flujo de sangre al cerebro y los músculos e inhibición del sistema digestivo, entre otros.
La respuesta de huida es instintiva pero puede ser modificada por el aprendizaje.
Como en otros tipos de comportamiento, la intensidad de la respuesta de huida depende del estímulo que la origina y de la manera que es percibido por el animal. Si el estímulo es leve, la respuesta será débil.
La respuesta de huida y el estrés
A principios del siglo XX, Hans Selye un estudiante de Medicina húngaro, notó que los pacientes presentaban ciertos síntomas generales por el solo hecho de estar enfermos. Años más tarde, observó algo parecido en las ratas que utilizaba en sus experimentos. Sobre la base de estas observaciones, Hans Selye propuso que existe un mecanismo común a todos los mamíferos para reaccionar ante situaciones nocivas. En una primera etapa la reacción frente a una amenaza es la respuesta de huida, pero como el cuerpo no se puede mantener en ese estado todo el tiempo ingresa en una segunda fase de alerta, de menor intensidad pero más prolongada. De persistir la amenaza el cuerpo se desgasta y se produce estrés.
El estrés no es una enfermedad en sí, sino que es un mecanismo que permite evitar o hacer frente a posibles riesgos y amenazas. Si un individuo se estresa constantemente, sus defensas colapsan y puede sufrir desde enfermedades leves a graves.
Las causas del comportamiento
A las señales que recibe un animal del entorno y que provocan en él un comportamiento específico, las denominamos estímulos.
La respuesta a un estímulo dependerá de la capacidad de percibirlo que tenga un individuo. Alguna especies de aves, reptiles, peces, protozoos y bacterias pueden percibir campos magnéticos; los perros escuchan sonidos que los humanos no registran, y los tiburones huelen sustancias en el agua en cantidades ínfimas. Es decir el comportamiento de un animal depende del estímulo que recibe. Una amenaza que desencadena la respuesta de huida es un estímulo externo que proviene del ambiente físico o de otros animales, pero el comportamiento de caza de un carnívoro puede estar regido por un estímulo interno, el hambre.
Cada tipo de estímulo provoca una respuesta diferencial, específica para ese estímulo, y puede constituir tan solo una parte de la señal que le llega.