FUNCIONES DE NUTRICIÓN
Es un conjunto de funciones vitales para el organismo que aseguran su conservación; implican un constante intercambio de materia con el medio en que viven y van acompañadas de transformaciones de energía.
Las funciones de nutrición son aquellas que permiten a los organismos:
· El crecimiento
· La reparación
· El mantenimiento
Según los tipos nutricionales implicará:
· Entrada de energía y nutrientes o de alimentos
· Salida de energía en forma más “degradada”, menos utilizable (calor) y salida de materiales (desechos)
Están vinculadas al metabolismo pero no deben confundirse con él.
Metabolismo: de metabole (cambio)
En la naturaleza existen diferentes tipos de nutrición de acuerdo con la forma de obtener la energía y los nutrientes o alimentos.
| GRUPOS NUTRICIONALES | FUENTE DE CARBONO INORGÁNICA | FUENTE DE CARBONO ORGÁNICA | |
AUTÓTROFOS | HETERÓTROFOS | ||
| ENERGÍA LUMÍNICA | FOTOSÍNTESIS | FOTOAUTÓTROFOS | FOTOHETERÓTROFOS |
ENERGÍAQUÍMICA | QUIMIOSÍNTESIS | QUIMIOAUTÓTROFOS | QUIMIOHETERÓTROFOS |
Teniendo en cuenta la fuente de carbono que utilicen podemos distinguir dos tipos de seres:
· Autótrofos, utilizan como fuente de carbono el CO2.
· Heterótrofos, utilizan como fuente de carbono los compuestos orgánicos.
Teniendo en cuenta la fuente de energía que utilicen se diferencian dos grupos:
· Fotosintéticos, utilizan como fuente de energía la luz solar.
· Quimiosintéticos, utilizan como fuente de energía, la que se libera en reacciones químicas oxidativas (exergónicas).
Según la fuente de hidrógenos que utilicen pueden ser:
· Litótrofos, utilizan como fuente de hidrógeno compuestos inorgánicos, como agua, sulfuro de hidrógeno, etc.
· Organótrofos, utilizan como fuente de hidrógeno moléculas orgánicas.
1) FUENTE DE ENERGÍA LA LUZ (FOTOSINTÉTICOS) Fotoautótrofos
o
FUENTE DE CARBONO INORGÁNICA (AUTÓTROFOS) Fotolitotrofos
FUENTE DE HIDRÓGENOS COMPUESTOS INORGÁNICOS
SE OXIDA AGUA: FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA (se libera oxígeno)
SE REALIZA EN:
• PLANTAS
• ALGAS
• CIANOBACTERIAS
2) FUENTE DE ENERGÍA LA LUZ (FOTOSINTÉTICOS) Fotoautótrofos
o
FUENTE DE CARBONO INORGÁNICA (AUTÓTROFOS) Fotolitotrofos
FUENTE DE HIDRÓGENOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
SE OXIDA H2S (sulfuro de hidrógeno): FOTOSÍNTESIS ANOXIGÉNICA (no hay liberación de oxígeno)
SE REALIZA EN:
• BACTERIAS ROJAS DEL AZUFRE
• BACTERIAS VERDES DEL AZUFRE
3) FUENTE DE ENERGÍA LA LUZ (FOTOSINTÉTICOS) Fotoheterótrofos
o
FUENTE DE CARBONO ORGÁNICA (HETERÓTROFOS) Fotoorganotrofos
FUENTE DE HIDRÓGENO COMPUESTOS ORGÁNICOS
REALIZADA POR:
• BACTERIAS ROJAS NO DEL AZUFRE
• BACTERIAS VERDES NO DEL AZUFRE
4) QUIMIOAUTÓTROFOS O QUIMIOLITOTROFOS
· OBTIENEN ENERGÍA POR REACCIONES QUÍMICAS DE OXIDOREDUCCIÓN
DE COMPUESTOS INORGÁNICOS
· FUENTE DE CARBONO INORGÁNICA
· FUENTE DE HIDRÓGENOS COMPUESTOS INORGÁNICOS
Ej: bacterias del hidrógeno, bacterias del azufre, bacterias nitrificantes (Nitrosomonas, Nitrobacter) y bacterias del hierro.
5) QUIMIOHETERÓTROFOS o QUIMIOORGANOTROFOS
§ OBTIENEN ENERGÍA POR REACCIONES QUÍMICAS DE XIDORREDUCCIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS
§ FUENTE DE CARBONO ORGÁNICA
§ FUENTE DE HIDRÓGENOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
Ej: Animales, hongos, los protozoos y la mayoría de las bacterias
Simbiosis
Por simbiosis se entiende la coexistencia de dos especies en la que la vida de una de ellas se encuentra estrechamente ligada a la vida de la otra.
En la simbiosis se distinguen desde relaciones que son beneficiosas para una especie y perjudiciales para la otra (parasitismo) hasta relaciones en que las dos especies obtienen beneficio (mutualismo).
Cuando una especie denominada simbionte vive en el interior del cuerpo de la otra a la que se llama hospedador se dice que la relación es endosimbiótica.
Simbiosis en Riftia sp (zonas abisales) y en beggiatoa (arroz)
Simbiosis en Riftia sp (zonas abisales)
Son gusanos gigantes que no tienen boca ni ano y viven metidos en unos tubos, en grandes grupos en el fondo del Océano Pacífico, a profundidades de 2000-4000 m, cerca de fumarolas negras. Toleran condiciones extremas de altas temperaturas y grandes concentraciones de sulfuro. Como otras formas de vida que prosperan alrededor de las chimeneas hidrotermales, los gusanos tubícolas gigantes han desarrollado adaptaciones bioquímicas gracias a las cuales pueden vivir sin luz solar.
Son longevos: pueden vivir entre 170 y 250 años.
Simbiosis
La endosimbiosis Riftia-bacterias es mutualista.
El color rojo brillante de las plumas de los gusanos tubícolas se debe a las hemoglobinas de su sangre. Estas hemoglobinas, extraordinariamente complejas, modificadas y especializadas, pueden transportar sulfuro de hidrógeno además de oxígeno, a diferencia de las de otras especies. Las plumas absorben las sustancias sulfurosas que expulsan las fuentes hidrotermales y que son el nutriente esencial de las bacterias quimiosintéticas que viven en el trofosoma del gusano (órgano que se corresponde con los vestigios del tubo digestivo. Las bacterias oxidan el azufre para obtener energía y fijan el carbono de las sustancias hidrotermales, permitiendo al gusano tubícola alimentarse sin depender (ni directa ni indirectamente) de la luz solar.
Hemoglobina: Proteína o pigmento en los glóbulos rojos que transporta el oxígeno desde los órganos respiratorios hasta los tejidos, en vertebrados y algunos invertebrados.
Respiración
Es el proceso mediante el cual se convierte la energía de la glucosa en ATP, ocurre en las células de todos los organismos vivos
Respiración aerobia: la mayoría de los eucariotas y procariotas realizan la respiración aerobia que requiere oxígeno molecular.
La respiración aerobia es un proceso catabólico en el que la glucosa se degrada hasta dióxido de carbono y agua. Incluye reacciones redox que dan como resultado la transferencia de electrones desde la glucosa (que se oxida) hasta el oxígeno (que degrada).
La energía liberada durante la respiración aerobia se utiliza para producir hasta 36 a 38 ATP por molécula de glucosa.
Las reacciones químicas de la respiración aerobia de la glucosa se agrupan en 4 etapas:
1.- Glucólisis (en el citosol): Serie de reacciones en las que la glucosa se degrada a piruvato con una ganancia neta de 2 moléculas de ATP y transferencia de átomos de hidrógeno a moléculas portadoras puede ser anaerobia.
2.- Formación de acetil CoA (en las mitocondrias): El piruvato se degrada y combina con coenzima A, de modo que se forma Acetil CoA, con transferencia de átomos de hidrógeno a moléculas portadoras y liberación de CO2.
3.- Ciclo de Krebs o del ácido cítrico (en las mitocondrias): Serie de reacciones en las que la porción acetilo de la acetil CoA se degrada a CO2, se transfieren átomos de hidrógeno a moléculas portadoras y se sintetiza ATP.
4.- Transporte de electrones y quimiósmosis (en las mitocondrias): Cadena de varias moléculas transportadoras de electrones, en la que éstos se transfieren a lo largo de la cadena; la energía liberada se utiliza para generar un gradiente de protones; se sintetiza ATP al difundirse los protones a favor del gradiente y el oxígeno es el aceptor final de los electrones.
Respiración Anaerobia:
La respiración anaeróbica es un proceso biológico de oxidorreducción de azúcares y otros compuestos en el que el aceptor final de electrones es una molécula inorgánica como nitrato o sulfato no el oxígeno molecular. La realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias y para ello utilizan una cadena transportadora de electrones análoga a la de las mitocondria en la respiración aeróbica. No debe confundirse con la fermentación, que es un proceso también anaeróbico, pero en el que no participa una cadena transportadora de electrones y el aceptor final de electrones es siempre una molécula orgánica.
Fermentación:
Las levaduras son anaerobios facultativos que realizan la respiración cuando disponen de oxígeno pero cambian a la fermentación alcohólica cuando se les priva de éste.
Las células de levadura realizan la fermentación alcohólica en la que el alcohol etílico y dióxido de carbono son los productos finales de desecho.
Algunos hongos, ciertos procariotas y determinadas células animales realizan fermentación láctica (de ácido láctico) en la que se agregan átomos de hidrógeno al piruvato y se forma lactato, un producto de desecho.
La respiración celular es una parte del metabolismo, concretamente del catabolismo. Durante la respiración una parte de la energía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas, es incorporada a la molécula de ATP, que puede ser a continuación utilizado en los procesos endotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo del organismo (anabolismo)
Función de Reproducción
La reproducción es una función por la cual un individuo o individuos, producen descendientes y les transmiten una dotación genética en que se hallan codificadas las directrices para el desarrollo de las características generales, morfológicas y fisiológicas de su especie, y las características particulares que le permiten distinguirlo como individuo.
Aumenta el número de individuos, hace posible la continuidad de las especies y la variabilidad, en algunos casos.
El objetivo de la reproducción es la continuidad de la especie.
Existen dos formas de reproducción: la reproducción sexual y la asexual.
Reproducción asexual o asexuada
En la reproducción asexual, se forma un nuevo individuo a partir de un solo organismo progenitor sin la intervención de células especializadas y sin intercambio de material genético.
Ventaja: rapidez y simplicidad. Más eficiente a corto plazo. Exitosa en un ambiente estable.
Desventaja: No hay variabilidad genética, lo que supone un grave riesgo para la supervivencia de la especie, ya que todos los individuos se verían afectados de igual modo por cualquier cambio desfavorable de las condiciones ambientales.
Modalidades de reproducción asexual.
Bipartición o fisión binaria: la célula se divide y origina dos células genéticamente idénticas entre sí pero más pequeñas que la inicial.
Ocurre en organismos unicelulares como bacterias y protozoos.
Gemación:
En organismos unicelulares hay una división del núcleo y división del citoplasma, el núcleo resultante se desplaza hacia la membrana, formando una especie de yema que se rodea de citoplasma, formándose así dos células de diferente tamaño. Ej: levaduras
En organismos pluricelulares: se produce una yema (conjunto de células) que crecen y se pueden desprender del organismo que lo produce y originar un individuo independiente o no hacerlo y formar una colonia. Ejemplos: Cnidarios, esponjas, levaduras.
Esporulación: consiste en una serie de divisiones del núcleo que se rodean de porciones de citoplasma y de membrana. Al romperse la membrana de la célula originaria quedan en libertad numerosas células, llamadas esporas.
Esta forma de reproducción se presenta, en general, cuando el organismo trata de defenderse frente a un medio adverso, puesto que las esporas pueden pasar en estado de vida latente durante largo tiempo.
Ej: Organismos unicelulares: protozoos esporofitos (como el Plasmodium causante de malaria) y algas unicelulares.
Organismos pluricelulares: Son células originadas en estructuras especializadas llamadas esporangios que al romperse dejan en libertad a las esporas, que tras su dispersión, originarán nuevos individuos cuando el ambiente sea favorable. Ej: hongos y vegetales (musgos y helechos)
Fragmentación: Se origina un nuevo individuo a partir de fragmentos
del individuo progenitor (por regeneración). Ejemplos: planarias, estrellas de mar etc.
Reproducción vegetativa o reproducción asexual en gimnospermas
Consiste en la formación de brotes o yemas y debido a que éstas poseen una gran capacidad de desarrollo, cuando se desprenden de la planta, pueden formar otra nueva cuando las condiciones son favorables.
Algunos de los tipos de este modelo de reproducción son:
· Por rizomas:
· Por tubérculos: papa
· Por bulbos: Ajo, cebolla, tulipanes etc
· Por estolones: frutillas y gramíneas
· Por raíces modificadas: algarrobos, perales, manzanos etc.
Artificiales
· Por acodo:
· Por estaca: gomero, rosales, olivo, álamos, cactos.
· Por injertación:
· Partenogénesis: Consiste en la segmentación del óvulo sin fecundar, puesta en marcha por factores ambientales, químicos, descargas eléctricas, etc.
El óvulo de la hembra se activa y comienza a desarrollarse sin que haya llegado a él un espermatozoide. Ej: hormigas, abejas, avispas etc.
La partenogénesis tiene una clara ventaja: permite una rápida reproducción de los individuos, que suele ocurrir para aprovechar lo antes posible el alimento o ciertas condiciones ambientales favorables. Presenta el inconveniente de la poca variabilidad genética que puede existir en una población que haya surgido de pocos individuos, aunque muchas especies contrarrestan esta desventaja combinando partenogénesis con reproducción sexual.
Los áfidos o pulgones (Hemiptera: Aphididae) son insectos fitófagos de amplia distribución que frecuentemente constituyen plagas debido a su alta tasa de reproducción y a su capacidad para transmitir virus fitopatogénicos.
Su aparato bucal consiste en estiletes adaptados para succionar la savia de los vegetales y también para segregar saliva. Esta particularidad los transforma en excelentes inoculadores de virus a las plantas. Viven en colonias.
Los pulgones tienen la capacidad de alternar fases de reproducción sexuada con la partenogénesis o reproducción sin fecundación.
En las regiones de climas con inviernos rigurosos, alternan una fase sexual con una fase de reproducción asexuada. A fines del otoño surgen, cuando se dan las condiciones de bajas temperaturas y fotoperíodo adecuadas machos y hembras sexuadas que copulan y depositan un huevo de invierno que es la forma de resistencia invernal. Llegada la primavera, el huevo eclosiona y el resto de las generaciones está integrada sólo por hembras que se reproducen en forma partenogénetica y vivípara. Es decir sin fecundación y pariendo ninfas y no huevos.
En regiones de climas con inviernos benignos como el nuestro desaparece la fase sexuada y los pulgones se desarrollan únicamente de forma partenogénetica sobre sus hospederos.
Factores que regulan la abundancia poblacional
· Temperatura
· Humedad
· Diversidad floral
· Enemigos naturales
Existen plantas que producen frutos si fecundar. Esta propiedad se llama partenocarpia, los frutos así originados no tienen semilla.
Ejemplos: bananero, ciertos naranjos, ciertas parras que producen uvas sin semillas.
Reproducción asexual en gimnospermas o reproducción vegetativa:
Consiste en la formación de brotes o yemas y debido a que éstas poseen una gran capacidad de desarrollo, cuando se desprenden de la planta, pueden formar otra nueva cuando las condiciones son favorables.
· Por rizomas:
· Por tubérculos: papa
· Por bulbos: Ajo, cebolla, tulipanes etc
· Por estolones: frutillas y gramíneas
· Por raíces modificadas: algarrobos, perales, manzanos etc.
Artificiales
· Por acodo:
· Por estaca: gomero, rosales, olivo, álamos, cactos.
· Por injertación:
Reproducción sexuada
· Reproducción en la que ocurre la fusión de un gameto masculino con uno femenino.
· Reproducción en la que interviene un proceso de meiosis (formación de gametos haploides).
· Reproducción en la que interviene un proceso de recombinación genética (descendencia diferente a la parental).
La meiosis es un proceso en el que, a partir de una célula con un número diploide de cromosomas (2 n), se obtienen cuatro células hijas haploides (n), cada una con la mitad de cromosomas que la célula madre o inicial.
El proceso de gametogénesis o formación de gametos, se realiza mediando dos divisiones meióticas sucesivas:
1. Primera división meiótica. una célula inicial o germinal diploide (2 n) se divide en dos células hijas haploides (n).
2. Segunda división meiótica. Las dos células haploides (n) procedentes de la primera fase se dividen originando cada una de ellas dos células hijas haploides (n).
Las consecuencias de la meiosis son por tanto:
a) Reducción a la mitad del número de cromosomas y
b) Obtención de cuatro células diferentes entre sí y diferentes a las progenitoras.
En la reproducción sexual se llevan a cabo tres procesos diferentes:
1. GAMETOGÉNESIS: Proceso de formación de gametos en las gónadas por meiosis. A partir de una célula madre se forman cuatro gametos.
2. FECUNDACIÓN: Dos gametos de distintos individuos se fusionan (se unen sus citoplasmas y sus núcleos) originando una nueva célula denominada cigoto.
3. DESARROLLO EMBRIONARIO: Proceso por el cual un zigoto se transforma para dar un adulto.
Desventajas:
· Mayor gasto energético en la búsqueda y lucha por conseguir pareja.
· menor rapidez en la reproducción.
· un menor número de descendientes, entre otras.
Ventajas:
· Favorece la variabilidad genética.
· La recombinación evita la acumulación de mutaciones desfavorables que resulta de la reproducción asexuada.
· Representa una ventaja adaptativa en un ambiente inestable y cambiante.
Existen varios tipos de reproducción sexual:
1. Isogamia: unión de gametos de igual forma y tamaño pero de polaridades distintas.
2. Anisogamia: Unión de gametos distintos en forma y tamaño y de polaridad opuesta.
3. Oogamia: es un caso especial de anisogamia pero con un gameto femenino inmóvil y de mayor tamaño que el masculino.
Fecundación: es la unión del gameto masculino y del gameto femenino que da lugar a una célula huevo o cigoto.
Puede ser:
· Interna (dentro del cuerpo de la hembra). Ejemplo: mayoría de animales terrestres, tiburones, reptiles acuáticos, aves, mamíferos acuáticos.
· Externa (fuera del cuerpo de la hembra). Ocurre en el agua. Ejemplo: Peces y anfibios.
| Reproducción asexual | Reproducción sexual |
| · Presenta rapidez y simplicidad. Más eficiente a corto plazo. Exitosa en un ambiente estable. · Se lleva a cabo a partir de CÉLULAS SOMÁTICAS. · Se realiza sin la participación de los SEXOS masculino y femenino. · No existen ni gametos ni fecundación. · No produce VARIABILIDAD GENÉTICA, los descendientes son genéticamente iguales al progenitor. · | · Menor rapidez en la reproducción. · Un menor número de descendientes · Mayor gasto energético en la búsqueda y lucha por conseguir pareja. · Representa una ventaja adaptativa en un ambiente inestable y cambiante.
|
Desarrollo embrionario
Ovulíparos: La hembra pone óvulos no fecundados. La fecundación y el desarrollo embrionario son externos, en ambiente acuático. Se precisa un gran número de gametos y presentan una alta tasa de mortalidad. Ej: Peces y anfibios.
Ovíparos: son animales de fecundación interna y las hembras ponen huevos fecundados o embrionados. Los embriones se desarrollan en el medio externo dentro de los huevos provistos de la reserva alimenticia necesaria para el desarrollo y de una cáscara que evita la deshidratación. Ejemplos: algunos peces, aves, reptiles.
Ovovivíparos: cuando los huevos permanecen dentro del cuerpo de la hembra hasta su eclosión, pero la nutrición del embrión no depende de la madre sino del vitelo del huevo.. Ejemplos: algunos peces y reptiles.
Vivíparos: El embrión se desarrolla completamente dentro del cuerpo de La madre. Ejemplo: mamíferos.
Desarrollo directo
Cuando los individuos que nacen son muy semejantes a los adultos. La diferencia más notoria entre el recién nacido y el adulto está en el tamaño.
Desarrollo indirecto
Del cigoto sale una larva que tras una metamorfosis (transformaciones estructurales y fisiológicas) llega a ser adulto. (anfibios, insectos, cnidarios, moluscos etc).
Funciones de relación
La función de relación permite a los individuos percibir información del medio externo o interno y responder a los cambios que se producen
Un estímulo es cualquier factor capaz de desencadenar la reacción de un individuo.
Los estímulos pueden ser físicos, como la temperatura, la luz o la presión, y también químicos, es decir, debidos a la presencia de sustancias químicas, como olores, sabores, etc.
Los estímulos son recogidos por los receptores de los órganos de los sentidos, y éstos transmiten la información al sistema nervioso, donde se registran y se elaboran las respuestas.
Los órganos de los sentidos, o sensoriales, son órganos que se encargan de la recepción de los estímulos del medio.
Son órganos de los sentidos los ojos, la nariz, los oídos, la lengua, la piel, etc.
Los receptores son células especializadas en captar estímulos y transmitirlos al cerebro a través del sistema nervioso.
En la retina del ojo, los conos y los bastones son las células receptoras sensibles a la luz.
En la lengua, las células gustativas que se encuentran en las papilas gustativas detectan el gusto de los alimentos.
En la nariz, las células olfativas nos informan de los olores.
En el oído, las células ciliadas se estimulan con las ondas sonoras.
La piel tiene receptores para diversos estímulos, como el tacto, la presión, la temperatura o el dolor.
Los animales poseen dos sistemas de coordinación de la información que reciben a través de los receptores sensoriales: el sistema nervioso y el sistema endocrino.
Ambos sistemas elaboran respuestas ante los estímulos que reciben y las transmiten a los órganos efectores que las ejecutan para regular la actividad del organismo en cada momento.
Respuestas de las plantas a los estímulos
Las respuestas principales de las plantas ante los estímulos del medio son los tropismos y las nastias.
Analogías: tanto los tropismos como las nastias son movimientos de las plantas.
Tropismo:
Las plantas responden a los estímulos de sus ambientes internos y externos.
Un tropismo es una respuesta de crecimiento que implica la curvatura de una parte de la planta en el mismo sentido -o en sentido contrario- en el que actúa un estímulo. Si la parte de la planta se curva hacia el estímulo, se dice que el tropismo es positivo, si se curva en sentido contrario, el tropismo es negativo. Una de las respuestas más evidentes y de utilidad en las plantas es su fototropismo positivo, o sea, su curvatura hacia la luz.
El fototropismo (la curvatura de una planta hacia la luz)
Hidrotropismo es la respuesta frente a un estímulo cuyo origen es el agua.
Geotropismo (la capacidad del vástago para crecer hacia arriba y de la raíz para crecer hacia abajo) son dos respuestas que otorgan un alto valor de supervivencia a las plantas jóvenes.
Nastias: Es el movimiento de las plantas como reacción frente a determinados estímulos, independientemente de la dirección de éstos. Eso significa que la planta puede recibir desde cualquier lado el estímulo pero esto no influye en la dirección en que esta va a reaccionar.
Pueden ser de varios tipos:
· Fotonastias o respuestas a la luz.
· Sismonastias, como el movimiento de las plantas carnívoras o algunos tipos de mimosas .
· Termonastias o respuestas a las variaciones de temperatura como el cierre de la flor del tulipán.
Tipos de comportamiento animal
Comportamiento altruista es el que va en desmedro del individuo que lo practica y que beneficia a otros individuos con frecuencia portadores de los
genes del que se sacrifica.
El comportamiento altruista significa en ciertos casos que el animal sacrifica sus posibilidades de reproducción a favor de otros integrantes de su grupo.
Comportamiento epimelético o parental al comportamiento de atención a la cría en que los progenitores benefician a su descendencia o accidentalmente a parásitos del nido u otros asociados.
El comportamiento epimelético comprende manifestaciones diversificadas.
En numerosas invertebrados, artrópodos y cordados, las generaciones sucesivas no llegan a veces ni siquiera a coexistir en el mismo período o ambiente, lo que excluye toda atención epimelética, salvo para elegir lugares adecuados donde depositar los huevos o crías, d modo que tengan las máximas posibilidades de sobrevivir por contar con protección y alimentos. Sin embargo en otros invertebrados, insectos y sobre todo en los vertebrados, la coexistencia y relación entre padres e hijos es más o menos prolongada y la atención a la cría puede ser de diverso nivel.
Comportamiento etepimelético o solicitativo. En esta categoría se incluyen los comportamientos mediante los cuales la cría requiere el cuidado de los padres y también la demanda de ayuda por adultos. La solicitud de cuidados o atención de un individuo, es lo que caracteriza a estas conductas. Las crías por lo tanto son quienes de manera natural las que las desarrollan más, pero también se pueden presentar de manera normal en el adulto, sobre todo en el proceso de cortejo, básicamente por las hembras.
Comportamiento agonístico o agresivo es toda actividad de lucha intraespecífica o interespecífica. Bajo esta designación se incluyen aparte de la lucha misma, los desafíos, amenazas, actitudes de imposición, de apaciguamiento y de sumisión, posturas de defensa, ceremoniales ritualizados, de combate u otras manifestaciones activas o pasivas utilizadas en la lucha. En cambio no se consideran en dicho comportamiento las maniobras que realizan los depredadores para capturar y dominara a su presa, ni las de ésta para defenderse.
Comportamiento de espaciamiento comprende las variadas formas de distribución de cada especie en las áreas disponibles.
El comportamiento territorial consiste en el establecimiento de áreas en que se impide el ingreso de ciertos individuos de la misma y en ciertos casos de otra especie. El comportamiento territorial está estrechamente vinculado al agonístico.
Hormonas vegetales (fitohormonas)
Las fitohormonas son hormonas vegetales cuya función es regular químicamente el crecimiento de la planta. Se producirán en determinados tejidos del organismo y se transportarán a otros tejidos, donde serán capaces de provocar una respuesta fisiológica.
En contraste con la mayoría de las hormonas animales, que pueden ejercer efectos fisiológicos muy específicos, las funciones reguladoras de las fitohormonas se solapan ampliamente. En las plantas, ninguna hormona tiene el control exclusivo de un determinado proceso fisiológico. De hecho, cualquier hormona vegetal ejerce efectos notables sobre las mayoría de las fases del desarrollo de la planta.
Las fitohormonas pueden promover o inhibir determinados procesos.
Dentro de las que promueven una respuesta existen 4 grupos principales de compuestos que ocurren en forma natural, cada uno de los cuales exhibe fuertes propiedades de regulación del crecimiento en plantas.
Se incluyen grupos principales: auxinas, giberelinas, citocininas y etileno.
Dentro de las que inhiben: el ácido abscísico, los inhibidores, morfactinas y retardantes del crecimiento, Cada uno con su estructura particular y activos a muy bajas concentraciones dentro de la planta.
Auxinas: son fitohormonas que estimulan la elongación de la célula.
Aunque las auxinas se encuentran en toda la planta, las más altas concentraciones se localizan en las regiones meristemáticas en crecimiento activo.
La auxina ha sido implicada en la regulación de un número de procesos fisiológicos.
· Estimula la elongación celular
· Estimula la división celular en el cambium y, en combinación con las citocininas, en los cultivos de tejidos
· Estimula la diferenciación del floema y del xilema
· Estimula el enraizamiento en esquejes del tallo y el desarrollo de raíces laterales en cultivo de tejidos
· Media en las respuestas fototrópica y geotrópica de las plantas
· Inhibe el desarrollo de las yemas laterales. Dominancia apical
· Retrasa la senescencia de las hojas
· Puede inhibir o promover (vía estimulación del etileno) la abscisión de hojas y frutos
· Puede inducir la formación del fruto y su crecimiento en algunas plantas
· Retrasa la maduración de los frutos
· Se utiliza en la manipulación para la obtención de cítricos sin semilla.
· Estimula el crecimiento de algunas partes florales
Giberelinas: son sintetizadas en los primordios apicales de la hojas, en puntas de las raíces y en semillas en desarrollo.
Su principal función es incrementar la tasa de división celular (mitosis).
Ø Inducción del alargamiento de entrenudos en tallos al estimular la división y la elongación celular.
Ø Inducción de la partenocarpia en algunas especies frutales
Ø Eliminación de la dormición que presentan las yemas y semillas de numerosas especies
Ø Estimulan la producción de a-amilasa durante la germinación de los granos de cereales
Ø Retrasan maduración de frutos. Frutas larga vida…
Ø Inducen masculinidad en plantas monoicas
Ø Pueden retrasar la senescencia en hojas y frutos de cítricos
Citoquininas: son hormonas vegetales naturales que estimulan la división celular en tejidos no meristemáticos.
La respuesta puede variar dependiendo del tipo de citoquinina y de la especie vegetal
v Interrumpir el período de latencia de las semillas, haciéndolas germinar.
v Estimulan el desarrollo de yemas laterales. Contrarresta la dominancia apical
v Promover el desarrollo de los frutos (floración).
v Estimulación de la pérdida de agua por transpiración.
v Estimulan la formación de tubérculos en patatas.
v Estimulan la expansión foliar debido al alargamiento celular
Etileno: es una de las hormonas de estructura más simple, gaseoso, al ser un hidrocarburo, es muy diferente a otras hormonas vegetales naturales. Provoca respuestas tales como geotropismo y abscisión.
Ácido abscísico: Inhibe el crecimiento celular y la fotosíntesis. Tiene efectos contrarios a las de las hormonas de crecimiento (auxinas, giberelinas y citocininas)
¿CÓMO SE COMUNICAN LOS INSECTOS?
Los insectos se comunican por variados medios, uno en particular y que juega un rol importante es la comunicación química. Este tipo de comunicación es un mecanismo que permite a los insectos la localización de un alimento, la reproducción, o la comunicación en especies sociales. Los principales órganos que participan en esta recepción de señales son antena y aparato bucal.
Buena parte de los comportamientos en insectos es regulado por sustancias químicas que desencadenan respuestas en los ejemplares que la reciben, estas sustancias son llamadas semioquímicos.
Los semioquímicos se pueden dividir en dos grupos: Aleloquímicos y feromonas.
· Aleloquímicos: si las interacciones son interespecíficas.
Son compuestos químicos que transmiten información entre miembros de diferentes especies.
Los aleloquímicos provocan reacciones en individuos de una especie diferente a la especie que lo origina, aquí se distinguen tres tipos:
v Alomonas: El compuesto emitido beneficia al individuo emisor. Ciertas sustancias emitidas por insectos permiten ahuyentar competidores o enemigos naturales.
v Kairomonas: El compuesto emitido beneficia al individuo que lo percibe.
Mucho enemigos naturales de insectos detectan a su víctima por ciertos olores que ella emite.
v Sinomonas: si la respuesta es favorable tanto para el emisor como el receptor.
· Feromonas: si las interacciones son intraespecíficas. Son compuestos químicos que son emitidos por un individuo de la misma especie provocando en este una modificación de su comportamiento o de su fisiología.
Las feromonas se pueden clasificar según la acción intermediada y pueden ser:
· De alarma: son usadas por los insectos para defensas y protección y son comunes en hormigas, abejas y áfidos.
· De agregación: las utilizan para llamar a otros miembros a un sitio apropiado para alimentación o para albergue.
· de seguimiento: es aquella en donde miembros de la misma especie dejan un rastro químico para que los otros miembros de su especie para que puedan localizar los sitios de alimentación Ej: hormigas y termitas.
· de determinación de castas: permiten en insectos sociales, a la reina de la colmena, decidir cuál será el destino de su progenie.
· Sexual: sirven para atraer el sexo opuesto y juegan un papel importante en la copula de los insectos.
Feromonas sexuales en el control de plagas
En la actualidad se dispone de una importante cantidad de feromonas sintetizadas que se comercializan para la detección y el control de plagas. Tienen la ventaja sobre los insecticidas que no son letales, se aplican en pequeñas cantidades y generalmente no se hace directamente sobre el cultivo por lo que no dejan residuos sobre los frutos, no hay riesgos de toxicidad para el hombre ni para los organismos benéficos.
Se utilizan diferentes métodos: por ejemplo las trampas adhesivas que se impregnan de con pequeñas cantidades de feromonas y que al entrar los macho en busca de la supuesta hembra quedan adheridos al pegamento.
Los datos obtenidos permiten monitorear la plaga y determinar en forma precisa el momento de aplicación de insecticidas.
Si bien el método no elimina el uso de insecticidas reduce el número de aplicaciones al hacerlo de modo más racional. Otro método es el de la confusión sexual que se basa en sobrecargar el ambiente con la feromona sexual sintética de la hembra de manera de alterar el comportamiento del macho. La feromona se encuentra impregnada en diferentes tipos de emisores y éstos son distribuidos en grandes cantidades por todo el cultivo. De esta manera el macho no es capaz de localizar a la hembra, a los efectos del acoplamiento.
Defensas químicas de las plantas superiores
Cuando una planta es atacada por un depredador, un herbívoro por ejemplo la planta no puede huir, ni defenderse físicamente. Muchas han desarrollado mecanismos de defensa para protegerse.
Los semioquímicos son sustancias derivadas del metabolismo secundario de la planta.
Ciertas plantas fabrican toxinas que envenenan al herbívoro atacante. Otras sustancias menguan el valor nutritivo de las plantas, en tanto que otras sustancias perturban el ciclo de crecimiento del agresor o su capacidad para digerir la planta.
Los insectos y demás herbívoros por su parte han desarrollado respuestas a esta guerra química. Muchos han logrado adaptarse a los mecanismos defensivos de las plantas generando respuestas químicas propias. Algunos insectos han inventado métodos para convertir sustancias perjudiciales producidas por las plantas en fuentes nutritivas o en medio de protección contra insectívoros.
Los métodos de defensa químicos de las plantas van desde los más sencillos hasta los sumamente elaborados. Algunas como la compuesta fabrican productos químicos repelentes que disuaden a los depredadores de comerlas o de poner huevos en ellas.
Otras como el cuernecillo sintetizan toxinas letales; ciertos cuernecillos producen glicósidos cianógenicos (formados por azúcares unidos a complejos de cianuro) y enzimas que liberan el cianuro de dichos glicósidos.
Las estrategias defensivas más complicadas pasan por la producción de sustancias naturales que imitan las sintetizadas normalmente por un herbívoro, como ajuga remota que remeda las hormonas de crecimiento naturales.
Otra de tales plantas es la patata silvestre que sintetiza un ingrediente de la feromona de alarma de los áfidos, los cuales los cuales huirán de la planta como si huyeran de un depredador.
Otras plantas se defienden inhibiendo la acción de los productos bioquímicos de un insecto. Por ejemplo el agerato sintetiza una sustancia que inhibe la hormona juvenil de los insectos, matando las larvas al obligarlas a mudar prematuramente. Muchas plantas no mantienen reservas permanentes de sustancias químicas defensivas sino que las sintetizan como respuesta a la depredación.
Cuando el tomate sufre el ataque de un insecto masticador recibe estímulos para sintetizar inhibidores de proteínasas, macromoléculas que anulan la capacidad del insecto para romper las proteínas que ha ingerido con la hoja, de modo que le resulta menos deseable como fuente de alimento.
Cuando un sauce de Sitka se ve atacado por ciertas orugas la calidad nutritiva de las hojas de los sauces vecinos, incluso aquellos que no han sido atacados se deteriora
Respuestas de los insectos a las defensas químicas de las plantas
Ciertos insectos han logrado adaptarse a las defensas químicas de las plantas.
A veces el insecto puede almacenar y hacer buen uso de la sustancia química que la planta emplea.
Las larvas de la mariposa monarca se alimentan de las asclepias especie que sintetiza unas toxinas los cardenólidos. Las mariposas acumulan cardenólidos y son por lo consiguiente inaceptables como presa para el córvido. Los córvidos que las ingieren caen gravemente enfermos y a la larga rechazarán las monarcas como alimento.
Otra especie la mariposa virrey imita la apariencia de la monarca y aunque no acumula toxinas también es evitada por los córvidos.
Hay dos especies de pájaros en México territorio de invernada de la monarca que son responsables por más del 60 %de la mortalidad de la mariposa. Uno de ellos sensible a los cardenólidos elige ciertas partes de la mariposa evitando tocar la cutícula, ni las alas cargadas de cardenólidos.
La otra especie es mucho menos sensible a las toxinas engullendo el abdomen intacto.
La Coevolución representa un caso complejo de selección natural recíproca. Coevolución
Podemos definir coevolución como cambio evolutivo recíproco que acontece en especies interactuantes y que está mediado por la selección natural. Una definición clara fue dada por Janzen en 1980, y reza: coevolución es aquel proceso por el cual dos o más organismos ejercen presión de selección mutua y sincrónica (en tiempo geológico) que resulta en adaptaciones específicas recíproca. Si no hay adaptación mutua, no puede hablarse de coevolución.
Ej: la simbiosis, parásitos y huéspedes, la polinización o las interacciones entre presa y depredador.
Odum (1995) define coevolución como la selección natural recíproca entre dos o más grupos de organismos, estrechamente relacionados ecológicamente pero sin que exista intercambio de material genético.
Condiciones necesarias para el proceso evolutivo:
· Especificidad: la evolución de cada carácter se debe a presiones selectivas del carácter de la otra especie.
· Reciprocidad: ambos caracteres deben evolucionar conjuntamente.
· Simultaneidad: ambos caracteres evolucionaron al mismo tiempo.
Ejemplos de coevolución
En América los colibríes (familia Trochilidae) son el grupo que ha coevolucionado con muchas familias de plantas, entre ellas la familia de las orquídeas (Orchidaceae) y la familia de las bromelias (Bromeliaceae).
Otro ejemplo de coevolución concertada entre animales y plantas, es la que se da entre la mariposa monarca y determinadas especies vegetales (asclepiadáceas) de las que se alimenta, que contienen sustancias amargas o venenosas. Esta mariposa puede sintetizar esas sustancias utilizándolas como defensa contra sus depredadores, que evitarán ingerirlas. Mediante selección natural, otro lepidóptero emparentado, la mariposa virrey, ha desarrollado hábilmente los patrones de colores de la mariposa monarca, de tal forma que esa imitación engaña a sus posibles depredadores induciéndoles a creer que se trata de una especie no comestible.
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