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.

sábado, 24 de marzo de 2012

Las respuestas de las plantas

Todo ser vivo responde a los cambios que se producen en su entorno. Si esta respuesta es efectiva, la especie seguirá existiendo; si no lo es, simplemente se extinguirá.
En los seres vivos existen dos tipos de respuesta frente a estímulos ambientales: respuestas rápidas (mediadas por el sistema nervioso) y respuestas lentas (mediadas por el sistema hormonal). En el caso de las plantas no existe un sistema nervioso y sus respuestas frente a los cambios ambientales son mediadas por hormonas vegetales. A estas respuestas se las conoce como tropismos.
Tropismos son las respuestas específicas que dan las plantas a los cambios o estímulos que se producen en algún factor del ambiente.
Los tropismos son, por lo general, respuestas que consisten en movimientos de crecimiento de algunas partes del vegetal, como los tallos, hojas y raíces.  Se caracterizan por involucrar un aumento de la biomasa, razón por la cual son respuestas irreversibles y lentas.

Tipos de tropismos
Los estímulos que determinan respuestas de los vegetales pueden ser: físicos, químicos o de contacto.
Atendiendo al estímulo que los produce, los tropismos se denominan:
fototropismos, hidrotropismos, tigmotropismos y gravitropismos.
Los tropismos son respuestas que pueden ser de acercamiento o alejamiento del estímulo que los produce.  Llamamos tropismos positivos a aquellos que provocan una respuesta de acercamiento al estímulo, y tropismos negativos a aquellos movimientos de alejamiento.

Fototropismo es la respuesta del vegetal frente al estímulo luminoso. El fototropismo positivo hace referencia al crecimiento de la planta hacia la fuente de luz, mientras el fototropismo negativo implica un crecimiento de la planta en la dirección contraria a la de la fuente lumínica. En el caso del tallo, se observa un fototropismo positivo, porque este crece hacia la fuente luminosa. La raíz, en cambio, no necesita de la luz, por lo tanto presenta un fototropismo negativo.


Hidrotropismo es la respuesta de las plantas frente al estímulo agua. Es positivo cuando el vegetal o una parte de él, frente a este estímulo, realiza un movimiento hacia zonas húmedas, donde se encuentra el agua. Frente a este estímulo la raíz manifiesta una respuesta positiva, por lo cual se habla de un hidrotropismo positivo.
Tigmotropismo es la respuesta direccional, o el movimiento de una planta al tocar o hacer contacto físico con un objeto sólido, aunque ahora también se sabe que hasta las vibraciones causan esta respuesta. Tigmo viene del griego thigma, que significa "tocar".
Es una cualidad que poseen todas las plantas hasta cierto grado; algunas plantas se han especializado en ello, ganando ventaja en la adaptación. Esta habilidad sensitiva llega mas allá que la de animales, ya que algunas plantas son capaces de percibir 0.0008-0.00025mg, mientras que nosotros percibimos pesos de hasta 0.002mg.
En si, el efecto que el "tigmo" que reciba la planta es el alterar su velocidad de crecimiento, cambiar la morfología, evitar barreras, controlar la germinación, apoyarse en estructuras, facilitar la polinización, acelerar el movimiento del polen, esporas o semillas, y capturar presas.
Gravitropismo es un tipo de tropismo, propio de las plantas, que se refleja en un crecimiento en respuesta a la aceleración de la gravedad. Permite el crecimiento basípeto de las raíces, que deben hundirse en el suelo para su correcto funcionamiento, y el crecimiento de los tallos hacia el medio aéreo. Es de especial importancia durante la germinación de las semillas.


Antiguamente, a este último ejemplo se lo denominaba geotropismo, pero los científicos prefirieron cambiarlo, ya que, si se analiza el nombre antiguo, éste sugiere la respuesta de un vegetal al estímulo "tierra" (geo = tierra).
Las plantas responden en forma diferente a un mismo estímulo, dependiendo de la parte del vegetal que está recibiendo el estímulo.  Así, el tallo posee fototropismo positivo, mientras que la raíz posee fototropismo negativo.
Frente a la fuerza de gravedad, el tallo presenta gravitropismo negativo, ya que éste crece hacia arriba, en dirección opuesta a la fuerza de gravedad.  La raíz, en cambio, tiene gravitropismo positivo porque crece en la misma dirección que el estímulo.
Algunas plantas, como las parras, presentan tigmotactismo positivo. Esto significa que se acercan a objetos que estén en su proximidad, de forma que se apoyan sobre ellos para seguir creciendo.

Mecanismos de acción de los tropismos
El conocimiento que actualmente se tiene de los tropismos ha sido producto de las investigaciones realizadas desde hace muchos años.  Un pionero en estas investigaciones fue Charles Darwin, quien, en 1880, junto a su hijo Francis, estudió por qué las plantas crecían siempre hacia la luz.
Como cualquier científico, Darwin identificó este problema y formuló una hipótesis para explicar lo que había observado.  Luego, diseñó un experimento para poner a prueba su hipótesis, donde se sugería básicamente que el curvamiento de las plantas, al acercarse hacia la luz, se debe a la presencia de una sustancia química que es producida en la punta del tallo de las plantas.

a. Hormonas vegetales
Los estudios realizados por Darwin primeramente, y luego por un botánico holandés llamado Fritz Went, han permitido a los actuales científicos comprender que las plantas responden a los estímulos gracias a la producción de ciertas sustancias químicas conocidas como hormonas.
Las hormonas vegetales son producidas por células que se ubican en las zonas apicales de la planta.  Estas células no están agrupadas en estructuras específicas formando glándulas, como se presentan en los animales.
Hormona es una sustancia química producida por células especializadas, que actúan sobre otras células del individuo y que se encuentran lejos del lugar de producción de la hormona.

b. Acción de las hormonas vegetales
Las hormonas determinan una enorme gama de funciones en las plantas. Participan en el crecimiento de los vegetales gracias a que producen el alargamiento de sus células.  También participan en la maduración de los frutos, en la caída de las hojas y cicatrización de las heridas.
La importancia de las hormonas se debe a que las plantas no poseen un sistema nervioso, como los animales; un vegetal que se acerca hacia la luz no lo hace porque "le conviene", ya que no es consciente de ello, sino por el efecto de una hormona que determina que la planta se curve en esa dirección.
Esta respuesta al estímulo es vital para la planta, porque de esta forma obtiene la energía luminosa para realizar fotosíntesis. Pero debe quedar en claro que esta respuesta es involuntaria y se debe a la producción de una sustancia química específica.

Las nastias: otra forma de respuesta vegetal

Una mención especial requiere la respuesta que presentan algunas plantas ante estímulos de contacto.
Nastia es una respuesta que produce un movimiento pasajero en alguna parte del vegetal respondiendo a estímulos táctiles, lumínicos, etc.
Nastias: Son movimientos relacionados con los tropismos; pero se diferencian  de estos en que el estímulo no provoca una dirección determinada en la respuesta de la planta. Las nastias se efectúan de acuerdo con trayectorias predeterminadas por la estructura dorsoventral del órgano correspondiente; son transitorios. Resumiendo, son movimientos independientes de la dirección que tiene el estímulo. Cuando hablamos de nastia, sólo indicamos movimiento. 
Se conocen varias clases de nastias.
Termonastias son movimientos de apertura y cierre, según la variación de la temperatura, de las hojas periánticas de muchas flores, debido a que el óptimo de crecimiento de la cara superior responde a una temperatura diferente de la cara inferior; así sucede con la flor de una planta, tulipan, que si pasa del aire libre a una habitación que esté más caliente, se abre; y si la temperatura desciende, se cierra. Esto se debe a que una elevada temperatura determina el crecimiento de la cara superior, en tanto que un descenso lo provoca en la inferior.

      
Trébol pata de conejo
Fotonastias son variaciones debidas a cambios en la intensidad de luz. La iluminación produce, en general, apertura de las flores; la oscuridad, el cierre. En las plantas de floración nocturna ocurre al revés. Muchos movimientos de las hojas en relación con la intensidad de luz no son debidos a diferencias en el crecimiento, sino a variaciones en la temperatura de las células. Se relacionan con la temperatura y la luminosidad las nastias producidas por la alternancia del día y la noche (nictinastias); son notables estos movimientos en la Falsa acacia (Robinia pseudoacacia) y Trébol pata de conejo(Trifolium arvense). Generalmente, las hojas nictinásticas se disponen por la noche en forma que los foliolos ocultan parte de la superficie superior, que durante el día exponen a la luz en grado máximo; tales movimientos deben responder a variaciones de permeabilidad del plasma. 
Falsa acacia
La respuesta a la intensidad luminosa que provoca la apertura y el cierre de muchas flores ocurre en el dondiego de noche (Mirabilis jalapa), que abre sus flores durante la noche y las cierra durante el día. 
Dondiego de noche

El girasol (Helianthus annuus) presenta fotonastia positiva
Girasol
Sismonastias, movimientos rápidos en los que una parte de la planta adopta posiciones particulares; se deben a la turgencia de las células de determinados tejidos. Los más llamativos se observan en mimosas tropicales, cuyas hojas y peciolos se pliegan rápidamente después de un golpe. Las causas de estos movimientos no están todavía bien aclaradas y se reducen a hipótesis.
Es el caso de una planta cuyo nombre científico es mimosa púdica.  Esta planta, al ser tocada por algún objeto o por el contacto de la mano de una persona, responde plegando sus pequeños folíolos, y si la intensidad del contacto es mayor, puede suceder que la rama completa caiga.
Esta respuesta no corresponde a movimientos de acercamiento o alejamiento ante el estímulo, y tampoco está controlada por la acción de hormonas como ocurre en el caso de los tropismos.



Quimionastia: respuesta de movimiento ante sustancias químicas, como las plantas carnívoras, que atrapan insectos.



Algo más:
La mimosa sensitiva (Mimosa pudica en botánica) es una de aquellas plantas que tanto gusta a los niños y sorprende a los mayores por sus características “mágicas”.
La mimosa sensitiva reacciona al tacto contrayendo sus hojas en dirección a su tallo. Esta característica es producto de la evolución genética de la planta ya que de este modo busca la protección de sus predadores naturales. La planta una vez contraída tiene un aspecto mustio que la hace poco apetitosa para herbívoros, insectos, orugas y caracoles.
Este mecanismo de contracción también se activa para evitar que la planta pierda agua durante las horas de más calor, durante la noche y en días de mucho viento.
Es importante no “jugar” excesivamente con ella, ya que un continuo abrir y cerrar de hojas le supone un exceso gasto de energía que muchas veces la planta no puede asumir.
La mimosa sensitiva es originaria de las zonas tropicales de Sudamérica. En nuestro clima puede vivir perfectamente como planta de interior siempre y cuando la ubiquemos en lugares muy luminosos y que siempre superen los 13ºC de temperatura.
El riego de la planta ha de ser abundante, y es importante mantenerla alejada del humo del tabaco.
En condiciones óptimas de cultivo puede alcanzar, fácilmente, más de 1 metro de altura. Por contra, es difícil que viva más de 5 años tanto en exterior como en interior.

Otro detalle a destacar es su espectacular floración de color rosa que aparece a mediados del verano.

sábado, 17 de marzo de 2012

Relación y coordinación en el nivel celular. Respuestas en invertebrados y vertebrados

Las células perciben los cambios del medio y responden a estos cambios de manera adecuada. Las variaciones del medio se llaman estímulos, y las reacciones de las células, respuestas.
Las respuestas de las células a estímulos se manifiestan con cambios de forma, movimientos, cambios metabólicos, secreciones, etc.
Ciertas células responden a algunos estímulos (falta de alimento, excesivo calor…) segregando sustancias que se depositan en su membrana y las aíslan del exterior. La célula así envuelta se llama quiste y puede permanecer mucho tiempo con una vida latente hasta que cambian las condiciones y reanuda su actividad. Es una respuesta típica de las bacterias.
Las respuestas de movimiento se denominan tactismos o taxismos: son positivos si se acercan al estímulo y negativos si se alejan. Según el tipo de estímulo, puede ser fototactismo (si el estímulo es la luz), quimiotactismo (una sustancia química), termotactismo (una variación de temperatura), etc.
Los protozoos y las algas microscópicas se mueven ante la presencia de luz o de sustancias en el medio. El movimiento celular se realiza por seudópodos, flagelos o cilios.
Las bacterias que poseen flagelos tienen movilidad, o sea, el movimiento de traslación de un punto a otro en forma rápida y de zig zag permitiéndoles responder a estímulos por ejemplo: químicos cuando las bacterias son atraídas a determinados compuestos como la glucosa, la galactosa y se denomina quimiotactismo positivo o por el contrario son repelidas de algunos compuestos como los antibióticos, quimiotactismo negativo, luminosos es el caso de las bacterias fotosintéticas que tienen fototactismo positivo a los rayos luminosos.

Las respuestas de los invertebrados a los estímulos

Las respuestas de los invertebrados a los estímulos externos son más complejas que los tropismos, pues estos animales, además de un control hormonal, poseen una regulación de sus respuestas al ambiente dado por un sistema nervioso primitivo.  Esto determina que sus respuestas sean más rápidas y por tanto más eficientes para responder ante los cambios del medio. Taxismos o tactismos son las respuestas que ofrecen los animales inferiores a los diferentes estímulos del medio ambiente. Además, los movimientos que se producen como parte de las respuestas son reversibles, a diferencia de lo que ocurre en los tropismos.

1. Tipos de tactismos

Los tactismos se denominan de acuerdo al tipo de estímulo. Se distinguen: fototactismo, gravitactismo, hidrotactismo y tigmotactismo.
Como en los tropismos, las respuestas o movimientos que experimentan los animales invertebrados pueden ser de acercamiento o de alejamiento hacia el estímulo.  Se habla de tactismo positivo cuando el movimiento del animal se dirige hacia el estímulo, y de tactismo negativo si el movimiento tiende a alejarse del estímulo.

Fototactismo: es la respuesta de los animales a variaciones en la cantidad de luz.
Gravitactismo: es la respuesta a estímulos de origen gravitatorio.
Hidrotactismo: es la respuesta a estímulos cuyo origen es el agua.
Tigmotactismo: es la respuesta a estímulos táctiles.
Heliotactismo: es la influencia que el sol ejerce sobre la orientación de los seres vivos.
Galvanotactismo: es la respuesta a estímulos eléctricos.
Termotactismo: es la respuesta a la variación de la temperatura.
Quimiotactismo: es la respuesta a estímulos químicos.
Cuando encendemos una lámpara las polillas se dirigen hacia esta fuente artificial de luz.  Corresponde a un fototactismo positivo. 

También se puede dar el caso opuesto, como ocurre con las cucarachas, que al acercarse a ellas la luz tienden a escapar. 
Las Orugas cortadoras (insecto cosmopolita con alta capacidad de dispersión)  que a partir del tercer estadio larval manifiestan un fototactismo negativo, escapándole a la luz y permaneciendo durante el día bajo la tierra enroscadas sobre si mismas. 
Las medusas poseen ocelos en el borde umbrelar que son unidades fotorreceptoras, para captar la mayor o menor luminosidad para que suban o bajen debido a que poseen un fototactismo negativo por lo que huyen de la luz, esto constituye un mecanismo de defensa. Estos ejemplos corresponden a un fototactismo negativo.
Las vaquitas de San Antonio son insectos que al tomarlos en tu mano, siempre suben a través de ella. Éste es un claro ejemplo de gravitactismo negativo, ya que la vaquita se mueve siempre en dirección contraria a la fuerza de gravedad.
La lombriz de tierra presenta un hidrotactismo positivo; siempre construye sus galerías subterráneas en dirección a las zonas húmedas.
En las lombrices de tierra existen quimiorreceptores especializados distribuidos por todo el cuerpo, capaces de detectar agua. Estas células llamadas higrorreceptores permiten que la lombriz permanezca en suelos de humedad adecuada.


2. Mecanismos de acción de los tactismos

A diferencia de los tropismos, la causa de las respuestas denominadas tactismos está regulada y controlada por la presencia de un simple pero eficiente sistema nervioso.
Este sistema nervioso está formado por tres grupos de neuronas que equivalen a un cerebro primitivo, ya que posee nervios que se conectan con los ojos, antenas y patas del insecto, permitiéndole detectar y responder ante un estímulo cualquiera, en un movimiento de acercamiento o alejamiento del mismo.
Gracias a este sistema nervioso rudimentario que les permite responder ante los cambios del medio, los insectos han llegado a constituirse en los animales terrestres más numerosos, con más de 900.000 especies diferentes, capaces de habitar los lugares más diferentes del planeta.

Respuestas de los vertebrados

La ciencia ha postulado que los primeros vertebrados aparecieron en nuestro planeta en el medio acuático, hace unos quinientos millones de años. Desde entonces se fueron diversificando a medida que se adaptaban a las diferentes formas de vida.  Así, fueron apareciendo paulatinamente las cinco clases de vertebrados que hoy conocemos: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos, incluyendo al hombre en esta última clase.
Una de las características principales de un animal vertebrado es que posee un sistema nervioso capaz de captar la información o los estímulos que provienen del medio, manejarlo e integrarlos para que el individuo elabore respuestas o comportamientos adecuados.
Este sistema opera a través de los receptores y órganos sensoriales que se constituyen en vías de entrada para toda información.
En los animales dicha información es procesada en los diferentes centros nerviosos que se integran con la finalidad de que el organismo pueda responder de manera uniforme a los diversos estímulos que recibe.
De acuerdo a la integración de estos centros nerviosos, las respuestas elaboradas por los animales pueden ser más o menos complejas.  Así por ejemplo, el aprendizaje por discernimiento es una respuesta que se da en los animales superiores, sobre todo en los primates y, por supuesto, en el hombre.  Esta respuesta se elabora cuando el individuo percibe y experimenta diferentes estímulos, los relaciona y los maneja para conseguir lo que quiere.  Este tipo de comportamiento se adquiere por medio del contacto permanente del organismo con su entorno y evidencia una capacidad más compleja de elaboración de respuestas, dirigidas por la voluntad (querer hacer algo) y la conciencia de los propios actos (comprender las diferentes posibles respuestas).
El sistema nervioso en los vertebrados necesita además, de la cooperación de otro sistema llamado endocrino, en el cual se producen las hormonas.  La presencia de una hormona es un estímulo que provoca una reacción en un órgano determinado o en un grupo de órganos.
Por ejemplo, la hormona del crecimiento se produce en una parte específica del cerebro y estimula o provoca el crecimiento de tejidos, huesos y demás estructuras de un animal.
La coordinación de los sistemas nervioso y endocrino en los vertebrados controla tanto las respuestas rápidas (sistema nervioso) como las más lentas y generalizadas (sistema endocrino).
Otras características no menos importantes de los vertebrados, son las de poseer un esqueleto interno, un aparato respiratorio y otro circulatorio.
Con todos estos sistemas, en perfecta coordinación, los animales vertebrados son capaces de manifestar los más asombrosos comportamientos, como por ejemplo, la protección de las crías, la defensa de su territorio, la búsqueda de alimento y la notable capacidad para mantener la supervivencia de la especie.

Los distintos tipos de respuestas son:

Respuestas motoras: son las que involucran movimientos, los músculos son los encargados de ejecutar la respuesta.
Respuestas secretoras: son las que implican la acción de las glándulas (endócrinas y exócrinas), órganos que tienen la capacidad de producir secreciones.
Respuesta inmunológica: ante el ingreso de un agente extraño (bacteria, virus) se desencadena una respuesta de defensa ejecutada por diferentes tipos de células (denominadas en conjunto glóbulos blancos) o bien por anticuerpos (proteínas) capaces de destruir a los agentes externos.

¿Por qué las polillas se sienten atraídas por la luz?

Las polillas y otros insectos nocturnos se sienten atraídos por la luz artificial de una manera suicida. Vuelan en círculos alrededor y se golpean una y otra vez contra la fuente luminosa hasta morir achicharradas. ¿Y por qué hacen esto? ¿A qué se debe un comportamiento tan irracional? 
Su comportamiento es totalmente coherente con su naturaleza, lo que ocurre es que la luz artificial las confunde, ¡y de qué manera! 
Hablemos primero de la fototaxis, que es el movimiento automático de un organismo con respecto a la luz. Las cucarachas, por ejemplo, son insectos lucífugos ya que muestran una fototaxis negativa al correr a esconderse en grietas oscuras al percibir la luz. Se trata de un mecanismo que les facilita la supervivencia. En cambio las polillas son insectos lucípetos ya que muestran una fototaxis positiva y se sienten atraídos por la luz. Este mecanismo les facilita la orientación, pues la luz del firmamento estrellado y de la Luna les permite situar el arriba-abajo en la oscuridad y les sirve de guía en sus movimientos migratorios al utilizar nuestro satélite como punto de referencia primario. Es más, al ser atraídas por la luz lunar las polillas vuelan más alto y evitan muchos obstáculos y depredadores y pueden aprovechas las corrientes de aire más efectivamente. Algunos entomólogos sugieren, incluso, que las polillas pueden definir su ruta de migración mientras la Tierra gira por el cambio de posición de la luna. 
Además la intensidad lumínica también influye en el movimiento de sus alas. Así cuando la luz proviene de una fuente distante (léase la Luna) e incide por igual en ambos ojos del insecto, éste vuela en línea recta; pero si la fuente de luz está más cerca, un ojo percibe más cantidad de luz que el otro y el ala de ese lado tiende a moverse más rápido al recibir mayor estímulo. 
Entonces, cuando una luz artificial se cruza en su camino, se sienten atraídas por ella y vuelan hacia la fuente de luz. Hacia una fuente de luz que alcanzan aunque nunca deberían haberlo hecho. Y debido a su cercanía se ven impelidas volar en círculos y en trayectorias espirales. 
Las polillas son más sensibles a unas longitudes de onda del espectro lumínico que a otras. Detectan la luz ultravioleta y prefieren las luces blancas y azuladas a las luces amarillas. 

jueves, 15 de marzo de 2012

Clasificación de los receptores conforme a los estímulos a los que reaccionan


Tipo de receptor
Ejemplos
Estímulos efectivos










Mecanorreceptores


Receptores táctiles: Corpúsculos de Pacini
Corpúsculos de Meissner
____________________
Propioceptores
Husos musculares
Órganos tendinosos de Golgi
Receptores articulares
____________________
Órganos de la línea lateral en peces
____________________
Estatocistos en invertebrados
____________________
Laberinto del oído de los vertebrados
Sáculo y utrículo
Conductos semicirculares
Células pilosas en la cóclea


Contacto, presión


_____________________
Movimiento, posición corporal
Contracción muscular
Estiramiento de un tendón
Movimiento en ligamentos
_____________________
Olas, corrientes en el agua

_____________________
Gravedad
_____________________
Gravedad, aceleración lineal


Aceleración angular
Ondas de presión (sonido)

Quimiorreceptores


Papilas gustativas, epitelio olfatorio

Compuestos químicos específicos





Termorreceptores


Receptores de temperatura en insectos en insectos chupadores de sangre y garrapatas; órganos de las fosetas en algunas serpientes; terminaciones y receptores nerviosos en piel y lengua de muchos animales


Calor

Electrorreceptores


Órganos en la piel de algunos peces


Corrientes eléctricas en el agua


Fotorreceptores


Manchas oculares, omatidios de los artrópodos; conos y bastoncillos en la retina de los vertebrados


Energía luminosa

El modelo de estímulo – procesamiento – respuesta

Entre los objetivos de los científicos al realizar sus trabajos de investigación encontramos el de identificar las regularidades de los fenómenos que estudian. De esta forma encontrarán las explicaciones a muchos de estos fenómenos. Por ejemplo, los mosquitos perciben a sus presas por el calor que irradian los seres vivos, que para nosotros es invisible, y que es percibido por ellos como un mapa de colores. Por lo tanto recién pueden localizarnos visualmente cuando se acercan a unos 10 metros, y desde allí pueden detectar nuestro calor corporal con su visión infrarroja, gracias a ella, los mosquitos nos encuentran en la oscuridad de la noche.
Esto guarda similitud con como vemos nosotros, porque si bien el resultado es diferente, existe un mecanismo básico que explica ambos fenómenos.
Cuando los científicos identifican entonces regularidades elaboran un modelo.
Un modelo es una representación de la realidad que permite explicarla.
En el caso de las funciones de relación y control en los seres vivos, si bien existen diferentes maneras de captar estímulos y distintas respuestas posibles, podemos representar cualquier ejemplo con el denominado modelo estímulo – procesamiento – respuesta. La mayor parte de los animales, incluidos los seres humanos, poseemos además centros de procesamiento de la información: el cerebro o los ganglios nerviosos. Es allí donde la información procedente del ambiente externo o interno se interpreta, y donde se elabora otra información. Luego se produce una comunicación entre los centros de procesamiento y los efectores, que responden al estímulo.
Las plantas no cuentan con sistema nervioso y no realizan el mismo tipo de procesamiento de la información que los animales, pero poseen receptores que captan estímulos y efectores que llevan a cabo las respuestas. Lo que sucede en el interior de estos organismos es que los estímulos del ambiente producen cambios fisiológicos que se traducen luego en señales para los órganos efectores. Por lo tanto, el modelo propuesto permite explicar cualquier ejemplo de relación entre los seres vivos y el ambiente.
Estímulo: cualquier cambio, tanto del exterior como del interior del cuerpo, capaz de provocar una respuesta del organismo
Respuesta: realizan acciones en respuesta a esa información
Receptores: la estructura capaz de percibir los estímulos y transmitirlos a los centros nerviosos
Efectores: llevan a cabo las respuestas