1 de 27. La biología de los animales: Funciones de relación

Transcripción

1 1 de 27 La biología de los animales: Funciones de relación

2 La evolución ha originado organismos cada vez más complejos. En organismos simples como celentéreos cada célula funciona con cierta autonomía y los procesos de relación entre ellas son relativamente sencillos. No obstante, en organismos más evolucionados, la diversidad y complejidad de órganos relacionados entre sí hacen necesaria la presencia de sistemas de coordinación. Al mismo tiempo, son necesarios sistemas que permitan al ser vivo responder a los cambios del medio interno y externo. Los cambios del medio interno originan un conjunto de respuestas por parte del organismo encaminadas a mantener constante el medio interno, es lo que se conoce como homeostasis. Los cambios en el medio externo también deben tener una respuesta en el organismo. En el caso de los animales esta respuesta constituye el comportamiento. Aunque medio interno y externo sean muy diferentes, la pauta a seguir es la misma: ante un estímulo el organismo elabora una respuesta. 2 de 27

3 Importante La función de relación comprende la captación de estímulos y elaboración de respuestas relacionadas con los estímulos Como hemos visto, en los animales podemos distinguir dos tipos de sistemas relacionados con la coordinación y regulación del organismo: Sistema nervioso: realiza la coordinación mediante señales nerviosas (impulsos nerviosos) Sistema endocrino: realiza la coordinación mediante sustancias químicas (hormonas) Las vías utilizadas, la duración de la respuesta o su velocidad son distintas para un sistema y otro. En el cuadro inferior puedes analizar los aspectos básicos de cada uno. Por tanto, las funciones que exigen respuestas rápidas (como la locomoción) utilizarán el sistema nervioso, y las que requieran acción lenta pero continuada en el tiempo (como el crecimiento) utilizarán el sistema endocrino. 3 de 27

4 4 de Sistema nervioso

5 Observa el dibujo inferior como ejemplo de respuesta del sistema nervioso. Sabrías asociar cada letra con los siguientes elementos (a-f) o procesos: respuesta, estímulo, centro nervioso, órgano efector, nervio sensitivo, nervio motor? Dibujo de Banco recursos ITE bajo licencia CC-BY-NC-SA El sistema nervioso es un sistema de coordinación. Recoge la información recibida por los sentidos, la procesa y elabora la respuesta adecuada que deben realizar los órganos efectores. Estas respuestas son rápidas y se transmiten mediante impulsos nerviosos. 5 de 27 Las neuronas son las células que constituyen la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. En su estructura se puede distinguir: Cuerpo neuronal: es la zona más ancha. En este lugar se encuentra el núcleo y casi todos los orgánulos celulares.

6 Para saber más El sistema nervioso presenta también otro tipo de células aparte de las neuronas, las células gliales. Estas desempeñan un papel fundamental para mantener a las neuronas en las condiciones óptimas. Acompañan a las neuronas proporcionándoles sostén, nutrición y defensa. Existen varios tipos, las principales son: los astrocitos, los oligodendrocitos y las células de Schwann. Estas últimas presentan una membrana aislante (formada por mielina) que cumple una función parecida al aislamiento plástico que cubre los cables eléctricos. Imagen en Wikipedia de Selket bajo licencia CC-BY-SA 6 de 27

7 7 de Transmisión del impulso nervioso

8 Imágenes de elaboración propia En el proceso de transmisión nerviosa distinguimos dos mecanismos: Propagación del impulso nervioso dentro de neurona (de un extremo a otro de la célula) Transmisión del impulso nervioso entre dos neurona (sinapsis). Propagación del impulso nervioso dentro de neurona 8 de 27

9 Curiosidad La velocidad de transmisión del impulso nervioso depende fundamentalmente de la velocidad de conducción del axón, la cual depende a su vez del diámetro del axón y de la mielinización de este (sustancia que recubre y aísla al axón). Esta velocidad puede alcanzar los 120 m/s. Si consideramos que una persona puede llegar a medir hasta 2.25 metros de altura, al impulso eléctrico le tomaría únicamente milisegundos en recorrer desde la punta del pie hasta el cerebro. 9 de 27

10 10 de Órganos de los sentidos

11 Imagen en Flickr de Kevin Collins bajo licencia CC-BY-NC-SA Las estructuras animales capaces de captar estímulos se denominan receptores. Los receptores pueden estar formados por una o varias células especializadas que pueden formar estructuras, más o menos complejas y especializadas, que denominamos órganos sensoriales. Si tenemos en cuenta la localización de los receptores podemos distinguir dos tipos: Receptores internos: son aquellos que captan estímulos procedentes del interior del organismo; variaciones en el medio interno del organismo (sensación del hambre, sed...) o estímulos mecánicos que permiten informar de la situación de equilibrio, movimiento y posición del cuerpo. Receptores externos: se localizan en la superficie del animal y captan estímulos procedentes del exterior. Un ejemplo lo tienes en los pelos sensoriales y los órganos de los sentidos. Dependiendo del tipo de estímulo al que son sensibles, podemos distinguir los siguientes receptores externos: Mecanorreceptores: son sensibles a estímulos mecánicos como la presión (barorreceptores) y el sonido (audiorreceptores). Termorreceptores: son sensibles a estímulos térmicos. 11 de 27 Quimiorreceptores: son sensibles a estímulos químicos como sabores (receptores gustativos) y olores (receptores olfatorios). Fotorreceptores: son sensibles a estímulos luminosos.

12 Para saber más Los receptores situados en la piel están formados por terminaciones nerviosas rodeadas de tejido conjuntivo (corpúsculos). Por ejemplo, corpúsculo de Meissner sensibles al tacto, de Krause al frío o de Ruffini al calor. Dibujo de banco de recursos del ITE, bajo licencia CC-BY-NC-SA Pre-conocimiento 12 de 27

13 La tanatosis es un mecanismo defensivo de algunos animales que consiste en hacerse el muerto. Muchos depredadores no quieren arriesgarse a comer un cadáver. Un ejemplo es el comportamiento de la culebra de collar (Natrix natrix) que simula su muerte introduciendo aire en su vientre con los músculos relajados, para asemejar la hinchazón producida por los gases de la descomposición. Además deja la lengua colgando con la boca entreabierta y vuelve las pupilas hacia abajo. Imagen en Flickr bajo licencia CC-BY-NC-SA 13 de 27

14 14 de Sistema nervioso en invertebrados

15 El sistema nervioso de los invertebrados es relativamente sencillo, aunque presenta distinto grado de complejidad en los distintos grupos. Así, se distinguen los siguientes niveles de organización: Red difusa: está formado por células nerviosas localizadas en la epidermis, en las que el impulso nervioso se expande en todas direcciones. En este sistema no hay órganos nerviosos de control. Es típico de animales poco evolucionados como los Celentéreos o Cnidarios. Sistema cordal: el sistema nervioso está formado por ganglios, que son aglomeraciones de cuerpos neuronales y cordones nerviosos formados por las prolongaciones de las neuronas. Observamos dos ganglios en la zona anterior del cuerpo que funcionan como un cerebro simple, de ellos parten dos cordones nerviosos que se extienden y ramifican por todo el cuerpo. Este tipo de organización es típico de Platelmintos y Nematodos. Sistema radial: es típico de los Equinodermos, animales que presentan simetría radial. Alrededor del esófago se sitúa un cordón nervioso en forma de anillo llamado anillo periesofágico del que parten cinco nervios radiales hacia todas las partes del cuerpo. Dibujo en Wikipedia bajo licencia CC-BY-SA Sistema gangliolar: es el más extendido de los invertebrados. Está formado por ganglios. En la región cefálica hay dos ganglios cerebroides. El resto del cuerpo está recorrido por dos cordones nerviosos con ganglios unidos mediante nervios transversales que proporcionan a este sistema un aspecto parecido a una escalera de cuerdas. En los invertebrados más evolucionados las neuronas se concentran en la región cefálica (cefalización) de manera que los ganglios cerebroideos adquieren más importancia y asumen las funciones de gobierno animal. Puedes practicar con el siguiente ejercicio y conocer más sobre el sistema nervioso de los invertebrados. 15 de 27

16 Curiosidad El animal con el cerebro más grande en proporción a su talla es la hormiga (en este caso ganglios cerebroides). 16 de 27

17 17 de Sistema nervioso en vertebrados

18 Sabrías reconocer sobre la imagen los siguientes órganos: cerebro, bulbo raquídeo, cerebelo, hipotálamo e hipófisis (esta última pertenece al sistema endocrino pero guarda estrecha relación con el nervioso). Busca en internet la localización de cada uno y realiza la autoevaluación inferior. Suerte!! Animación cráneo en Wikipedia bajo licencia CC-BY-SA 18 de 27 El sistema nervioso de los Vertebrados es dorsal y en forma de tubo. Está formado por un tubo que se ensancha en la cabeza del animal formando el encéfalo. Este continúa a lo largo de la zona dorsal (espalda del animal) formando la médula espinal. Al conjunto formado por el encéfalo y la médula espinal se le llama sistema nervioso central (SNC). De él parten los nervios que inervan todo el cuerpo formando el sistema nervioso

19 19 de 27 Para saber más

20 El sistema nervioso autónomo se divide en dos subsistemas que, aunque controlan los mismos órganos, realizan acciones antagónicas. El sistema simpático que prepara al cuerpo para la acción. Por ejemplo, aumentar el ritmo cardiaco. El sistema parasimpático que prepara el cuerpo para el descanso y el reposo. Por ejemplo, disminuir el ritmo cardiaco. En el dibujo inferior puedes observar los órganos y aparatos que activa el sistema nervioso parasimpático (izquierda) y el simpático (derecha). Dibujo de Proyecto Biosfera bajo licencia CC-BY-NC-SA 20 de 27

21 Los actos involuntarios Son aquellos que realizamos sin intervención del encéfalo, es decir, que son ajenos a nuestra consciencia, y, por tanto, a nuestra voluntad. Suelen estar controlados por centros de control secundarios, tales como la médula espinal y los ganglios. Dan lugar a lo que llamamos actos reflejos, producidos por muy pocas neuronas que funcionan formando un arco. Esta característica permite que los actos reflejos ocurran relativamente rápido al activar moto-neuronas sin que estas retrasen la señal al pasar por el cerebro. Dibujo de Proyecto Biosfera bajo licencia CC-BY-NC-SA Para saber más 21 de 27

22 En la animación inferior se explican en detalle los distintos pasos que conlleva el acto reflejo. Animación de Lourdes Luengo bajo licencia CC-BY-NC-SA 22 de 27

23 23 de Sistema endocrino

24 Animación de retroalimentación en Proyecto Biosfera bajo licencia CC-BY-NC-SA El sistema endocrino genera respuestas lentas que transmite mediante sustancias químicas llamadas hormonas, las cuales circulan por la sangre y actúan sobre los órganos que reconocen estas sustancias (órganos diana). Estos órganos producen respuestas acordes con la concentración de hormona detectada en sangre. Las hormonas suelen ser segregadas por células agrupadas en órganos (glándulas endocrinas). A veces son segregadas por neuronas. En este caso, las hormonas reciben el nombre de neurohormonas. El sistema endocrino suele estar regulado por el sistema nervioso. Aunque frecuentemente la acción hormonal es capaz de autorregularse mediante mecanismos de retroalimentación negativa. Sistema endocrino en invertebrados En invertebrados no aparecen auténticas glándulas. Las hormonas son segregadas por células nerviosas, por lo que las hormonas son neurohormonas. Estas se encargan de regular el crecimiento del animal, su maduración sexual, producir cambios de pigmentación en crustáceos o cefalópodos, o intervenir en procesos de regeneración corporal. 24 de 27

25 Para saber más Feromonas Se trata de mensajeros químicos que se vierten al exterior, por lo que no se consideran hormonas en sentido estricto. Intervienen en mecanismos de comunicación entre individuos. Su acción tiene especial importancia entre los insectos sociales. Las utilizan como reclamo sexual o para marcar el camino hacia una fuente de alimento. 25 de 27

26 Sistema endocrino en vertebrados Los Vertebrados poseen un verdadero sistema endocrino. Las glándulas de secreción hormonal más importantes son el hipotálamo, la hipófisis, el tiroides, las glándulas paratiroides, las glándulas suprarrenales, el páncreas o las gónadas (ovario y testículos). Dibujos en Wikipedia (1) (2) (3) (4) de dominio público Las hormonas segregadas por cada una de las glándulas endocrinas son similares en todos los vertebrados y realizan las mismas funciones en todos ellos. En la tabla inferior puedes ver algunas de las más importantes. 26 de 27

27 27 de Autoevaluación