Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Dirección de

Benemérita Universidad Autónoma de
Puebla
Dirección de Enseñanza Media Superior
Biología II
GUÍA PARA EL ALUMNO
Academia General de Biología
2005
Biología II.
Guía para el alumno del Bachillerato Universitario, fue elaborado por la Vicerrectoría
de Docencia de la Universidad Autónoma de Puebla.
D.R. © Universidad Autónoma de Puebla, 2002
Calle 4 sur No. 104, Centro Histórico
C.P. 72000 Puebla, Pue.
Este libro electrónico ha sido elaborado por la Universidad Autónoma de Puebla,
como parte de las acciones del fortalecimiento del Bachillerato Universitario. La
edición de este libro no tiene carácter lucrativo, es para uso exclusivo de los alumnos
de la BUAP.
Los juicios y opiniones de la comunidad universitaria son indispensables para
mejorar el contenido de este libro, éstos pueden ser enviados a:
Vicerrectoría de Docencia
Av. Juan de Palafox y Mendoza No. 219
Centro Histórico, C.P. 72000, Puebla, Pue.
Teléfono 2295500, extensión 5602
Correo electrónico: vdocencia@siu.buap.mx
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DIRECTORIO
Mtro. Enrique Agüera Ibáñez
Rector
M.A. Armando Valerdi Rojas
Secretario General
M.A. José Alfonso Esparza Ortiz
Tesorero General
M.A. Oscar Gilbón Rosete
Contralor General
Mtro. José Jaime Vázquez López
Vicerrector de Docencia
Lic. Georgina Maldonado Lima
Directora de Educación Media Superior
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Presentación
La Benemérita Universidad Autónoma de Puebla ha producido las Guías para el
maestro y para el alumno como parte de las acciones para elevar la calidad
académica del Bachillerato Universitario. Su finalidad es respaldar el aprendizaje de
los estudiantes v apoyar el trabajo de los profesores en cada una de las asignaturas
que integran el nuevo plan de estudios de la preparatoria (Plan 5). La producción de
estas Guías tiene como base el trabajo colegiado de las Academias de Maestros del
Nivel Medio Superior de la BUAP. En ellas se han podido conjugar las experiencias
de los docentes, cada vez más exitosas en materia de superación académica. Se
han incorporado también a estos textos el trabajo de profesores y especialistas de
otras instituciones educativas, con quienes nuestros maestros mantuvieron un
intenso y fructífero trabajo.
La Vicerrectoría de Docencia reconoce el empeño que ha tenido, para la
producción de esta Guía, la Academia General de Biología del Nivel Medio Superior
de la BUAP, periodo 2004-2005, particularmente los maestros:
Ma. Esperanza Aguilar Moctezuma, Alejandro Ernesto Aguirre López, Angel
Bravo Alfaro, Rosario García Viveros, Hugo Gómez Cerón, María Antonieta
Huerta Jiménez, María Félix de la Luz Lembrino Pérez, Francisca Lezama
Bautista, Sergio Enrique Martínez Soto, Jenny Mendivil López, Ma. Dolores
Ramos Vera, Magnolia Rodea Valdes, Martín Carlos Romero Corona, José Luis
Sánchez Muñoz, Leticia Soriano Flores, Consuelo Specia Cabrera, Elizabeth
Torres García, Fernando Utrera Quintana, Rosa Xicotencatl Mani, Jorge Rafael
Dávila Márquez, Roberto Arturo Cabrales Várgas, Hector Rafael Eliosa León,
Antonio Fernández Crispín, Salvador Galicia Isasmendi, Ernesto Mangas
Ramírez, Hugo Rodolfo Molina Arroyo, Adriana Ramírez Várgas, Adriana
Berenice Silva Gómez.
En el diseño de las Guías para el maestro y para el alumno se han contemplado los
avances de las Academias en la actualización y precisión de los contenidos de las
asignaturas, y se incorporaron estrategias para un mejor aprendizaje a partir de
nuevos enfoques pedagógicos que orienten las actividades de la educación media
superior en la BUAP., Todo ello contribuirá a cumplir de una mejor manera los
objetivos de calidad y pertinencia educativa que se ha propuesto nuestro bachillerato.
La publicación de estas Guías corresponde al compromiso sostenido del
rectorado de contribuir a la mejor formación de los jóvenes preparatorianos y de
apoyar el buen desempeño de sus profesores, orientaciones prioritarias que han sido
recogidas en el Plan General de Desarrollo 2002- 2005 de nuestra Benemérita
Institución.
Vicerrectoría de Docencia
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Indice
UNIDAD 1: GENÉTICA
Leyes de Mendel.
Primera ley, o ley de uniformidad.
Segunda ley de la segregación.
Tercera ley, o ley de la recombinación.
Herencia autosómica dominante – recesiva.
Gametogénesis.
Herencia ligada al cromosoma X.
Codominancia.
Herencia no mendeliana.
Interacción génica.
Mutaciones.
Mutaciones cromosómicas.
Delección.
Translocación.
Inversión.
Duplicación.
Isocromosomas.
Importancia de la genética.
Consejo genético.
Proyecto del genoma humano.
Ingeniería genética.
Terapia génica.
Práctica 1: Herencia y diversidad en los seres vivos.
Práctica 2: Rasgos genéticos en los humanos.
UNIDAD 2: EVOLUCIÓN
Introducción.
La noción de cambio.
Los naturalistas y las primeras ideas de transformación de las especies.
Charles Darwin: la teoría de evolución por selección natural.
Dos ejemplos de evolución por selección natural.
Teoría sintética de la evolución.
La teoría neutral.
Evolución humana.
Homo erectus.
Homo neanderthalensis.
Homo sapiens.
Actualizaciones biológicas sobre evolución humana.
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UNIDAD 3: BIODIVERSIDAD
Introducción.
Virus.
Reproducción de los virus.
Viroides y priones.
Reino monera.
Archaebacteria.
Eubacterias.
Phylum cyanophyta.
Phylum schizophyta.
Reino protista.
Protistas fotosintéticos.
Phylum euglenophyta.
Phylum chrysophyta.
Phylum pyrrophyta.
Protistas heterotrofos.
Phylum sarcodina.
Phylum ciliophora.
Phylum sporozoa.
Phylum mastigophora.
Reino fungi.
Phylum myxomicota.
Phylum oomycota.
Phylum zigomycota.
Phylum ascomycota.
Phylum basidiomycota.
Reino plantae.
Plantas acuáticas no vasculares.
Phylum rodophyta.
Phylum phaeophyta.
Phylum chlorophyta.
Plantas terrestres no vasculares (atracheophyta).
Phylum bryophyta.
Plantas terrestres vasculares (tracheophyta).
Plantas sin semilla.
Plantas con semilla.
Gimnospermas.
Angiospermas.
Reino animalia.
Phylum porifera.
Simetría radial.
Phylum coelenterata.
Simetría bilateral.
Acelomados.
Phylum platyhelminthes.
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Pseudocelomados.
Phylum nematodo.
Celomados.
Phylum annelida.
Phylum mollusca.
Phylum arthropoda.
Phylum echinodermata.
Phylum chordata.
Características de los cordados.
Subphylum hemichordata.
Subphylum urochordata. (tunicata).
Subphylum cephalochordata.
Subphylum vertebrata.
Los reinos biológicos
UNIDAD 4: ECOLOGÍA
¿Qué es la ecología?
Factores bióticos y abióticos.
¿Qué es un individuo?
¿Qué son las poblaciones?
Interacciones entre poblaciones.
¿Qué son las comunidades?
Concepto ecosistema.
Biosfera.
Estudio de la Biosfera.
Estudio de los ecosistemas.
Estudio de las comunidades.
Comensalismo.
Parasitismo.
Parasitoidismo.
Amensalismo.
Depredación.
Competencia.
Herbivoría.
Neutralismo.
Estudio de las poblaciones.
Estudio del individuo.
UNIDAD 5: ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA HUMANA
Introducción.
El sistema tegumentario.
Higiene y cuidado del sistema.
El sistema muscular.
Higiene y cuidado del sistema.
El sistema esquelético.
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Higiene y cuidado del sistema.
El sistema digestivo.
Higiene y cuidado del sistema.
El sistema respiratorio.
Higiene y cuidado del sistema.
El sistema circulatorio y linfatico.
Higiene y cuidado del sistema.
El sistema linfático.
El sistema inmune.
El sistema urinario.
Sistema nervioso.
Higiene y cuidado del sistema.
Los órganos de los sentidos.
El sistema endócrino.
El sistema reproductor.
Sistema reproductor masculino.
Sistema reproductor femenino.
Anticoncepción.
Métodos anticonceptivos.
Anticonceptivos de barrera física.
Anticonceptivos de barrera química.
Anticonceptivos hormonales.
Dispositivo intrauterino (diu).
Métodos naturales.
Métodos anticonceptivos quirúrgicos o definitivos.
Infecciones de transmisión sexual.
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UNIDAD 1
GENÉTICA
La Genética es la rama de la Biología que estudia la, organización, función,
expresión, transmisión y evolución de la información genética que codifica a los
organismos.
Pocos fenómenos naturales se manifiestan con tanta evidencia en el mundo
de lo viviente, como la formación de organismos a partir de otros semejantes. Desde
la antigüedad, el hombre ha sabido observar, interpretar y aprovechar la
permanencia de las formas de vida a través de sus generaciones en la superficie
terrestre.
Hoy en día la herencia y sus leyes se describen en términos de información
molecular. La reproducción de un organismo se entiende en función de las moléculas
que lo constituyen, cuya estructura está determinada por secuencias de cuatro bases
nitrogenadas contenidas en su acervo genético. Este acervo o conjunto de
información, es lo que se transmite de generación en generación como instrucciones
que especifican cuales son las moléculas que forman a un ser vivo.
Gregor Mendel, (1822-1884) sentó las bases de la genética; sin embargo, a
pesar de que publicó sus estudios, fue mucho tiempo después que se dio crédito a
su trabajo. Él no supo en que parte de las plantas que estudiaba se encontraban los
genes, ni mucho menos de qué estaban formados. Fue hasta principios del siglo XX
cuando Walter S. Sutton, al estudiar el comportamiento de los cromosomas lo
relacionó con los genes de Mendel, y aunque no lo pudo comprobar formuló la teoría
cromosómica de la herencia, en la que se sostiene que los genes se encuentran en
los cromosomas.
Actualmente se considera que los genes son las unidades hereditarias que se
trasmiten de una generación a la siguiente, un gen es una secuencia de ADN que
contiene la información para la síntesis de cada proteína que conforma la estructura
y metabolismo de un ser vivo. El lugar específico de un gen en un cromosoma se
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denomina locus. Los cromosomas homólogos (par de cromosomas iguales
provenientes uno de cada progenitor) tienen los mismos genes en los mismos loci
(plural de locus).
LEYES DE MENDEL.
Gregor Mendel nació en Brünn, Austria; Tres años antes del tratado de Darwin
sobre la herencia, en 1865, el monje austriaco publicó el trabajo Experimentos de
hibridación en plantas en el Boletín de la Sociedad de Ciencias Naturales de Brno
(Moravia, actualmente en la República Checa). En el se resumían experimentos que
había llevado a cabo durante 8 años en el guisante Pisum sativum. El trabajo de
Mendel se enmarcaba dentro del paradigma de la teoría de la evolución, pues una de
las razones para efectuar dicho trabajo era "alcanzar la solución a una cuestión cuya
importancia para la historia evolutiva de las formas orgánicas no debería ser
subestimada". Sus experimentos son el paradigma del análisis genético y su trabajo
es considerado fundador de la ciencia de la Genética. Un diseño experimental
sencillo junto con un análisis cuantitativo de sus datos fue la fuerza principal de su
trabajo. Los experimentos demostraron que (1) la herencia se transmite por
elementos particulados (refutando, por tanto, la herencia de las mezclas) que (2)
siguen normas estadísticas sencillas, resumidas en sus dos principios. Pero el
momento no era propicio y el nuevo paradigma de la ciencia de la Genética debería
esperar 35 años.
En el huerto del convento Mendel cultivó chícharos en los que observó
expresiones alternativas para un carácter (particularidad de un organismo que se
hereda a la descendencia), por ejemplo la textura de la semilla, de forma lisa o
rugosa.
La planta de chícharo tiene un ciclo de vida corto, lo que le permitió a Mendel
observar numerosas generaciones.
Las características que Mendel consideró en la planta de chícharo se
muestran en la figura 1.1.
La estructura de la flor de chícharo ofrece una ventaja adicional debido a que
sus pétalos son cerrados, por lo que normalmente se autopoliniza, así queda
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impedida hasta cierto grado la polinización cruzada, lo que le permitió a Mendel
hacer cruzas selectivas. (Figura 1.2).
Largo del
tallo
Posición de
la flor
Terminal
Lateral
Forma de la
semilla
Lisa
Largo
Color de la
semilla
Corto
Cubierta de la semilla
Rugosa
Verde
Forma de
la vaina
Inflada
Amarilla
Coloreda
Blanca
Color de
la vaina
Desinflada
Verde
Amarilla
Figura 1.1. Características de la planta de chícharos. Mendel consideró siete
características de la planta en sus experimentos.
En una etapa inicial de sus experimentos Mendel cultivó parcelas de
chícharos, en las que a través de numerosas generaciones las plantas manifestaban
la misma expresión (lisa o rugosa) para determinado carácter (textura de la
semilla).Cada una de ellas conformaba una línea pura, es decir se trataba de plantas
homocigotos.
Es sorprendente la capacidad de Mendel para entender los procesos
hereditarios; ahora se sabe que casi todas sus hipótesis eran correctas. Él sugirió
que cada característica que se hereda esta dada por dos factores separados, cada
uno correspondiente a cada progenitor. La descendencia recibe las características
por medio de los gametos, o células sexuales, óvulos y espermatozoides, que en el
caso de las plantas son los óvulos y los granos de polen.
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Figura 1.2. Polinización cruzada. Cruza selectiva, se toma el polen de una flor
y se coloca en otra.
A la forma de expresión alternativa de un gen para un carácter (color, textura,
tamaño, etc.) se le conoce con el nombre de alelo, por lo que hay dos alelos para un
mismo carácter. Mendel empleo letras para representar los diferentes alelos de un
gen que controlan un carácter hereditario dado, poniéndolo en mayúsculas si era
dominante o en minúsculas si era recesivo. Por ejemplo el alelo S corresponde a la
textura lisa de las semillas y el alelo s corresponde a la rugosa. Si un individuo tiene
los dos alelos iguales, para una característica dada se dice que es homocigótico
así una planta homocigota dominante para la característica de la textura de la semilla
tendrá los alelos SS (todos sus gametos llevarán el alelo S) y una homocigoto
recesiva los alelos ss (todos sus gametos llevarán el alelo s). Cuando los alelos de
un mismo gen son diferentes se dice entonces que el organismo es heterocigótico y
se representaría como Ss (la mitad de los gametos llevarían el alelo S y la otra mitad
el s) lo que se presenta en la figura 1.3.
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Figura 1.3. Cruza de semillas. Mendel cruzó ua planta con semillas lisas (SS)
y una con semillas rugosas (ss); homocigotos dominante y recesivo respectivamente,
la generación F1 resultante (heterocigoto) manifiesta el carácter dominante.
En una segunda etapa cruzó dos líneas puras para un gen con expresión
diferente (lisa y rugosa) para obtener hibridos (cruce mono-hibrido), es decir cruzó
Plantas de semilla rugosa (ss) con plantas de semilla lisa (SS).
Al obtener los descendientes hibridos o heterocigotos (SSss) Mendel observó
que el 100% de las semillas eran lisas, la textura rugosa no aparecía en la primera
generación filial (F1), por lo que determinó que el carácter liso dominaba sobre el
carácter rugoso y les llamo dominante y recesivo respectivamente. La hipótesis de
Mendel en la que un alelo dominante de un gen se expresa siempre que está
presente en el heterocigoto, aunque haya un alelo recesivo, se conoce como el
principio de la dominancia para los organismos hibridos.
Primera ley, o ley de uniformidad. de la primera generación filial: El tipo
hereditario de la prole no es intermedio entre los tipos de los padres, sino que en él
predomina el de uno u otro. Si se cruzan dos variedades bien definidas de una
misma especie, el descendiente híbrido mostrará las características distintivas de
uno de los progenitores (característica dominante) como se observa en la figura 1.4.
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Figura 1.4. Cruza de plantas para el carácter de altura. Mendel obtuvo éstos
resultados al cruzar una planta alta con una baja.
Ejemplo. La falta de depósito de pigmento en el cuerpo humano es un rasgo
recesivo anormal llamado albinismo. Usando A y a para representar el alelo
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dominante (normal) y el alelo recesivo (albino) respectivamente, son posibles tres
genotipos y dos fenotipos.
Genotipos
Fenotipos
AA (homocigoto dominante)
Normal (pigmentado)
Aa (heterocigoto)
Normal (pigmentado)
Aa (heterocigoto recesivo)
Albino
(sin pigmento)
Posteriormente Mendel autofecundo plantas de la " F1 (heterocigotas) y en
esta segunda generación (F2) se obtuvieron tres cuartas partes del total de plantas
de semilla lisa y sólo una cuarta parte con semilla rugosa, o sea que había una
relación de 3 a 1 (como puede observarse en la figura 1.4).
Los mismos resultados se obtuvieron en los experimentos para el carácter del
color de la flor, el alelo para las flores moradas, P es dominante sobre el alelo para
las flores blancas p.
Una planta homocigota con flores moradas, tiene dos alelos PP y una planta
homocigota con flores blancas tiene dos alelos pp; mientras que una planta
heterocigota morada tiene alelos Pp. Cuando se autofecunda la planta Pp, se
producen tres tipos de plantas aproximadamente en las siguientes proporciones: ¼
PP; ¼ Pp ; ¼ pP moradas y ¼ pp blancas (Cuadro 1.1).
Otro ejemplo en los cobayos el color de pelaje negro lo determina un alelo
dominante B y su alelo recesivo b produce color blanco. La primera generación del
cruce de dos cobayos, uno blanco y uno negro produce heterocigotos Bb de color
negro, la segunda generación F2 del cruce de dos heterocigotos Bb produce ¼ BB ;
¼ bB ; ¼ Bb (negros) y ¼ bb (blanco).
Segunda ley de la segregación (o disyunción) de los genes antagónicos:
Cualquier carácter es producido por al menos un par de factores, o alelos que se
segregan (separan en diferentes gametos) durante la formación del polen y la
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oosfera (o del espermatozoide y del óvulo). Cada para de alelos recibidos puede ser
homocigoto o heterocigoto cuando difieren dos alelos, el dominante se expresara
sobre el recesivo. La característica del otro progenitor (característica recesiva) es
latente y se manifestará en la siguiente generación resultante de cruzar a los híbridos
entre sí. Tres cuartos muestran la característica dominante y un cuarto la
característica recesiva.
P
PP
Fertilización
cruzada
pp
F1
Autofertilización
½P
½p
F2
½P
1/4 PP
1/4 Pp
1/4 Pp
1/4 pp
Polen
½p
Cuadro 1.1. Cuadro de Punnet. Ejemplo de dos cruzas, Mendel realizó dos
cruzas F1 y F2 para el carácter del color de la flor.
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Mendel cruzó plantas que diferían en dos características por ejemplo una
planta semillas lisas amarillas (SSYY) con una de semillas rugosas verdes (ssyy). Si
los genes de textura y color funcionaran independientemente, habría posibilidades
iguales para todas las posibles combinaciones de polen y óvulo. En la generación Fl,
todas fueron altas con semillas rugosas, pero al recombinar las plantas híbridas de Fl
encontró en la F2 las proporciones siguientes: 9 altas lisas, 3 altas arrugadas, 3
bajas lisas y 1 baja arrugada. A este proceso se le conoce como la:
Tercera ley, o ley de la recombinación de los genes (transmisión
independiente de los genes): Cada una de las características puras de cada variedad
(color, rugosidad de la piel, etc.) se transmiten a la siguiente generación de forma
independiente entre sí, siguiendo las dos primeras leyes.
Los alelos de un gen se distribuyen en forma independiente de los alelos de
otro gen para otro carácter. (Cuadro 1.2).
Cualquier característica medible o rasgo distintivo que posee un organismo,
que puede ser visible al ojo humano, como el color de las flores, la talla de las
plantas o la textura de las semillas, o puede requerir pruebas especiales para su
identificación como las pruebas serológicas del tipo sanguíneo, se conoce como
fenotipo y es el resultado de los productos génicos que se manifiestan o expresan
en un ambiente dado, (caracteres dominantes mas recesivos en condición
homocigota) .Por ejemplo, las flores de la hortensia son azules si crecen en suelo
ácido y rosas si crecen en suelo alcalino, debido a una interacción de los productos
génicos con la concentración del ión hidrógeno en su ambiente.
Plantas con el mismo fenotipo (flores de color púrpura), pueden tener diferente
genotipo pp y Pp (Cuadro 1.1).
El conjunto de genes que posee un organismo se conoce como genotipo
(todos los genes de un organismo, dominantes y recesivos).
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Cuadro 1.2. Cuadro de Punnet. Representación de un cruce híbrido, en que
los caracteres (color y textura de la semilla) se recombinan de una manera
independiente.
Herencia autosómica dominante – recesiva
La capacidad para enrollar la lengua, la barba partida, el nacimiento del pelo,
etcétera, se heredan en forma mendeliana simple, es decir, parecen estar dadas por
un par de alelos; que pueden ser homo o heterocigotos. Es aquella donde só1o se
necesita uno de los genes para que se exprese una mutación. Si una persona tiene
un alelo dominante defectuoso desarrollara la enfermedad. Se conoce como
18
autosómica porque el gen se encuentra en un cromosoma somático autosoma (de
los que no determinan el sexo, cuadro 1.3).
D
Cruza F1 : Dd x Dd
d
D
DD
Dd
d
Dd
dd
Cuadro 1.3. Cuadro de Punnet: En el borde superior y lateral izquierdo, las
letras representan los alelos de los padres (los dominantes en mayúsculas y los
recesivos en minúsculas). En los cuadros del interior se ilustran las posibles
combinaciones. ¾ DD, Dd (dominante), ¼ dd (recesivo).
GAMETOGENESIS
Los productos finales e inmediatos de la meiosis con frecuencia no son
gametos o esporas completamente desarrolladas. Un periodo de maduración
generalmente sigue a la meiosis. En las plantas se requiere una o dos divisiones
mitóticas para producir esporas reproductivas, mientras que en los animales los
productos meióticos se desarrollan
directamente en gametos a través del
crecimiento y/o diferenciación, el proceso completo se llama gametogénesis.
La gametogénesis en el macho se llama espermartogénesis y se origina en
células primordiales diploides,
llamadas espermatogonias la primera división
meiótica produce células haploides llamadas espermátidas que se transforman en
espermatozoides.
En las hembras el proceso se llama oogénesis en células primordiales
diploides llamadas oogonias, que se transforma en oocito, la primera división reduce
el número de cromosomas a la mitad y por crecimiento y diferenciación se produce
un óvulo.
La meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas que recibirán los
óvulos y espermatozoides, lo cual hace posible la fecundación.
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Proporciona un medio de combinar y reorganizar los cromosomas con lo que
se incrementa la variación genética de los descendientes, esto se lleva a cabo en por
lo menos 5 formas: La recombinación por entrecruzamiento en la profase; el
alineamiento al azar de los cromosomas homólogos en la metafase I, cuando los
centrómeros maternos y paternos se distribuyen al azar en los dos polos; durante la
distribución al azar en las hembras de los cromosomas en los cuerpos polares; en la
elección al azar de un ovocito en el ovario; en la competencia fortuita de miles de
millones de espermatozoides únicos por un óvulo único también.
En general no son frecuentes las enfermedades genéticas graves ocasionadas
por alelos dominantes, puesto que los productos se abortan o mueren en la infancia
de tal manera que no transmiten la enfermedad; sin embargo en la enfermedad de
Huntington (incurable, caracterizada por un deterioro lento y progresivo del encéfalo),
los síntomas se presentan entre los 30 y 50 años de edad, cuando ya la han
transmitido a sus descendientes. Afortunadamente ya se puede identificar a las
personas que llevan el gen dañado por medio de marcadores genéticos
(secuencias de ADN características del gen dañado).
Cuando en el genotipo de un individuo hay dos genes alelos recesivos que
pueden ser normales o dañados (mutados). Casi todas las enfermedades causadas
por la falta de una enzima esencial, se heredan como recesivas. Generalmente los
portadores son heterocigotos para el gen, puesto que llevan un alelo normal y otro
alterado. Son personas fenotípicamente normales pero que pueden transmitir su
alelo defectuoso a sus hijos.
El riesgo de presentar una enfermedad heredada de esta manera aumenta
con la consanguinidad pero puede suceder que individuos sin ningún parentesco
entre sí tengan el mismo gen (alelo) defectuoso, por lo que tendrán un 25% de
probabilidades de tener un hijo (homocigoto recesivo) afectado por la enfermedad en
cada fecundación (Cuadro 1.4).
Se heredan de forma autosómica recesiva la enfermedad de Tay-Sachs
(retraso mental progresivo por la falta en el cerebro de una enzima que metaboliza a
los lípidos), la anemia drepanocítica, (alteración de la estructura de la hemoglobina
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y por lo tanto del transporte de oxígeno) y el albinismo (falta de la enzima que
sintetiza la melanina, sustancia que pigmenta la piel y el pelo).
A
Cruza F1 : Aa x Aa
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
Cuadro 1.4. Cuadro de Punnet; En la herencia autosómica hay tres tipos de
combinaciones genotípicas un 25% AA son sanos, un 50% Aa son portadores no
enfermos y un 25% aa son enfermos al expresarse el gen.
Herencia ligada al cromosoma X
La herencia ligada al sexo fue estudiada por Thomas Hunt Morgan en 1906.
Una característica ligada al cromosoma X es aquella que esta determinada por un
gen o
grupo de genes que se encuentran en la región no homologa de los
cromosomas sexuales X o gonosomas.
Morgan realizó sus estudios en la mosca de fruta (Drosophila melanogaster)
ya que el numero de cromosomas que esta especie posee es de sólo cuatro pares
gigantes. Estos organismos además ofrecían varias ventajas: las hembras ponen
cientos de huevos a la vez y sólo se necesitan diez días para producir una nueva
generación.
Este investigador encontró que el macho y la hembra presentaban tres pares
de cromosomas iguales (somáticos), mientras que el cuarto par en las hembras
estaba formado por dos cromosomas X y en el macho este par estaba integrado por
un cromosoma X (cilíndrico) y uno Y en forma de (anzuelo), a los cuales llamó
cromosomas sexuales. (Figura 1.5).
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En consecuencia, a los caracteres que son codificados por genes cuyo
loci se encuentra en estos cromosomas se les conoce como ligados al cromosoma
X. Entre los caracteres ligados al sexo que se presentan en los humanos
encontramos los de la coagulación y visión de los colores. Mutaciones de estos
genes producen el daltonismo (la incapacidad para poder ver el color rojo y el
Figura 1.5. Representación de la forma de los cromosomas sexuales X y Y.
verde) y la hemofilia (enfermedad grave que produce una alteración en la
coagulación sanguínea). En este caso los genes para la visión de los colores y
coagulación se encuentran en el cromosoma X y son dominantes sobre los mutados,
por lo que se debe tener el gene dañado en dosis doble (homocigoto) para que se
produzca la enfermedad. Las mujeres con fenotipo normal pueden no llevar el gen
(homocigotas dominantes), o llevar uno normal y uno dañado (heterocigota o
portadora). Si una mujer portadora se une a un hombre sano, en cada fecundación
tendrá la probabilidad de 25% de hijas sanas (que no lleven el gen), 25% de hijas
portadoras (heterocigotas), 25% de hijos sanos (su cromosoma X lleva el gen
dominante) y 25% de hijos enfermos (su cromosoma X lleva el alelo dañado). Dado
lo anterior, en
este tipo de herencia predominan los hijos enfermos de madres
portadoras (cuadro 1.5).
Un gen que se encuentre en un cromosoma X no tiene su homologo en el
cromosoma Y para interactuar o entrecruzarse con el. Así el cromosoma y se
comporta como si acarreara
un alelo recesivo para casi todos los loci del
cromosoma X . Sin embargo para que un alelo recesivo se exprese en una hembra
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debe estar presente en los dos cromosomas X. por tanto dado que un macho posee
únicamente una copia de cualquier gen asociado al X, éste se expresará,
independientemente de que en las hembras sea recesivo o dominante. Para los
genes asociados al cromosoma X en los machos, se utiliza el término hemicigoto
(hemi significa mitad) en lugar de homocigoto o heterocigoto (figura 1.6).
Cruza Aa x Ay
F1 : Ay ; ay ; AA , Aa (25% de los hijos enfermos)
X* a
XA
X A
XX*
XX
Y 0
X*Y
XY
Cuadro 1.5. Cuadro de Punnet; Ilustra la herencia ligada al cromosoma X, el
asterisco indica el alelo dañado en el cromosoma sexual, se muestra la unión entre
una mujer portadora y un hombre sano y las probabilidades de herencia en cada
fecundación.
Figura 1.6. Diagrama generalizado de los cromosomas y el tamaño de las
regiones homóloga y no homóloga que varía de acuerdo a las especies.
23
La gran mayoría de las enfermedades genéticas no se puede prevenir, ni
curar. Los conocimientos actuales en genética permiten la práctica del consejo
genético en las familias afectadas, la detección de portadores por marcadores
génicos, las investigaciones en diagnóstico prenatal y terapia génica, con lo que
abren la posibilidad de un futuro prometedor para curar este tipo de enfermedades.
Codominancia
Se conoce como codominancia a la condición en que en un individuo
heterocigoto se expresan los dos alelos diferentes. Tal es el caso de los grupos
sanguíneos del sistema A,B,O (alelos múltiples). Los tipos sanguíneos A, B, AB y O
son el resultado de tres diferentes alelos de un solo gen, designados como IA, IB e i.
Los alelos IA e I
B
son codominantes porque los fenotipos producidos par
ambos pueden detectarse en heterocigotos con sangre tipo AB y ambos alelos IA e I
B
son dominantes con respecto al tipo O (i i).
Este gen codifica la síntesis de glucoproteínas presentes en la superficie de
los eritrocitos que son "marcadores de identificacion" .Los alelos IA e I
B
dirigen la
síntesis de glucoproteinas A y B respectivamente.
Los seres humanos pueden tener uno de los seis genotipos siguientes: IA IA, IB
IB, IA IB, IA i, IB i o i i. (Cuadro 1.6).
Genotipos
Reacción con:
Anti A
IA IA, IA i
IBIB, IBi
IA IB
ii
+
+
-
Fenotipo
Anti B
+
+
-
Grupo sanguíneo
A
B
AB
O
Cuadro 1.6. Genotipos y fenotipos sanguíneos.
24
Los individuos IA 1B tienen sangre tipo AB, eritrocitos con glucoproteinas A y B,
pero ningún anticuerpo en el plasma sanguíneo contra estas moléculas; el tipo O no
tiene glucoproteinas A y B pero tiene anticuerpos anti-A y anti-B.
El tipo sanguíneo A tiene glucoproteina A y en el plasma un anticuerpo anti-B,
al contrario del tipo B, que presenta glucoproteina B y un anticuerpo anti-A. Con base
en el cuadro 1.7, podemos ver que si un individuo con tipo B recibe sangre tipo A, los
anticuerpos anti-A hacen que las células de la sangre A se aglutinen.
Cuadro 1.7. Efectos médicos de las transfusiones sanguíneas.
Herencia no mendeliana
Interacción génica
Se conoce como herencia no mendeliana aquella en la que un solo carácter se
determina por la interacción de dos o más pares de genes. Así para muchos
caracteres, como el color del cabello, de la piel y la estatura, hay una expresión
gradual de fenotipos, según la combinación de los genes con un efecto aditivo o
25
sustractivo; a este tipo de herencia se llama poligénica; Mientras mas genes
contribuyan a la expresión de un carácter, mayor será la variedad de fenotipos para
el mismo. En la herencia poligénica varios genes tienen expresiones funcionalmente
parecidas para controlar un carácter.
En algunas ocasiones la interacción génica de los genes, tiene un efecto
fenotípico de tal naturaleza que encubre o inhibe la expresión de otro par de alelos. A
este efecto se le denomina epistasis (la expresión de un gen depende de, o es
modificada por, la expresión de otro gen). Se conoce también como herencia
multifactorial porque el medio que influye en la expresi6n de todos los genes, es
decir un organismo no es sólo la suma de sus genes. Así pues, el fenotipo es la
expresión de los genes influidos por el ambiente.
En este tipo de herencia no se puede calcular la probabilidad de la expresi6n
de los genes por medio de cuadros de Punnett como en la mendeliana, sino por
cálculos estadísticos que comparan el grado de incidencia familiar del carácter con la
expresión del mismo en la población en general. Así, se hereda la predisposición
genética (cantidad de alelos) para un mismo carácter o enfermedad (diabetes) que
sólo se manifiesta si el medio ayuda a su expresión (dieta rica en carbohidratos y
grasas, vida sedentaria, situaciones de estrés, etcétera).
La mayor parte de las enfermedades que nos aquejan se heredan
multifactorialmenté, como la hipertensión arterial, la esquizofrenia, el labio y paladar
hendido, los defectos óseos alteraciones metabólicas y las del sistema nervioso
central, entre otras.
Mutaciones
La molécula de ADN es notablemente resistente a los cambios, sin embargo
estos pueden ocurrir, produciendo las mutaciones que pueden ser un cambio en la
sucesión de bases nitrogenadas del gen, la adición, supresión o sustitución de estas
en la molécula de ADN, dando como resultado una alteración o enfermedad, estas
mutaciones son llamadas génicas o puntuales.
26
Cuando una mutación se presenta en el gen que codifica la síntesis de una
enzima, esta cambia su estructura o inhibe su acción.
Cuando cambia la estructura o el número de los cromosomas las mutaciones
se llaman cromosómicas, algunas mutaciones no producen efectos visibles, otras
producen efectos drásticos en el organismo y, a veces también en su descendencia.
Los agentes productores de mutaciones reciben el nombre de mutagenos. Estos
pueden ser agentes físicos (radiaciones), químicos (drogas) o biológicos (virus).
Mutaciones cromosómicas
Pueden ser. Mutaciones cromosómicas numéricas. Las alteraciones en el
número de cromosomas son poco frecuentes, pero se han observado muchos tipos
de ellas. El número de cromosomas es característico de cada especie. En la mayoría
de los organismos se da en términos de numero diploide (2 series de cromosomas o
2n) como por ejemplo, el hombre tiene 46 cromosomas; el ratón, 40; la mosca
Drosophila, 8; el maíz, 20. En otros organismos el número es haploide (una serie de
cromosomas, o n) como es el caso de algunos artrópodos.
Algunas veces este numero se encuentra alterado, dando lugar a euploidias
(aumento de juegos completos de cromosomas) y aneuploidias (aumento o
disminución de cromosomas sin llegar a un juego completo). Las euploidias se
presentan con cierta frecuencia en vegetales, están a menudo asociadas con mayor
tamaño y vigor; por esta razón se han desarrollado variedades poliploides de maíz y
de melón entre otras. En los animales la poliploidia no es muy común.
Para conocer el número, la forma y el tamaño de los cromosomas se hacen
cariotipos,
que
son
representaciones,
generalmente
fotográficas,
de
los
cromosomas durante la metafase de la mitosis (pues en esta fase los cromosomas
se encuentran mas condensados).
Los cromosomas humanos se han ordenado en siete grupos que se designan
por letras de la A la G (Cuadro 1.8). Los cromosomas sexuales se colocan el X, en el
grupo C, y el Y, en el grupo G.
27
Cuadro 1.8. Clasificación de Denver para los cromosomas humanos.
Cuando la célula tiene un cromosoma de mas presenta una trisoimía, como
en la especie humana el síndrome de Down ( 47, XX 0 XY, 21 + ) o el de Klinefelter
(47, XXY). Si le falta uno seria una monosomía, como el síndrome de Turner (45,
XO). El Síndrome de Down es una trisomía del cromosoma 21 (Figura 1.7).
Figura 1.7. Cariotipo para una trisomía 21; Característica que se presenta en
el Síndrome de Down.
Los afectados presentan retraso mental profundo, baja estatura, boca
pequeña, paladar hiperconvexo, lengua salida, parpados rasgados, baja resistencia a
enfermedades infecciosas, malformaciones cardiacas, hipotonía (tono muscular bajo)
y marcha lenta. La frecuencia de este síndrome aumenta con la edad materna. Su
28
incidencia es de 1: 1000 en mujeres de 20 y 30 años; a los 40 años presenta una
frecuencia de 1:40 nacidos vivos. Las mujeres con el síndrome son fértiles y lo
transmiten a150% de su descendencia; los hombres son estériles. Esta trisomía tiene
una alta incidencia en nuestro país.
Las trisomias y monosomias para cromosomas sexuales como el Síndrome de
Klinefelter (47, XXY), trisomía X o metahembras (47, XXX) presentan un cromosoma
X de mas, por lo que sus células tienen un numero anormal de cuerpos de Barr
(cromosoma X condensado), que produce alteraciones en el sistema urogenital y
retraso mental poco profundo. Otra trisomía para cromosomas sexuales es 47, xyy
(doble Y), que produce estatura elevada, acné y conducta agresiva (Figura 1.8).
Figura 1.8. Cromosoma X inactivo o cuerpo de Barr,
en un leucocito
cromatina sexual positivo (de una mujer).
La falta de un cromosoma produce una monosomía, como en el Síndrome de
Turner (45, XO). Originado por la no disyunción de los cromosomas sexuales, este
síndrome ocurre en mujeres, que desarrollan baja estatura, dobleces característicos
en el cuello y retardo mental moderado. En la pubertad no menstrúan ni desarrollan
caracteres sexuales secundarios. No presentan cuerpo de Barr como las mujeres
normales, pues el único cromosoma X que tienen está activado. Este síndrome
ocurre en uno de cada diez mil nacimientos de niñas (1:10000). La frecuencia es
29
menor que la del síndrome de Klinefelter, pues a veces la falta de un cromosoma
interfiere en el desarrollo embrionario, que entonces no se completa.
Existen mecanismos para reparar los daños causados por las mutaciones,
pero a veces los daños pueden haber sido graves o los mecanismos de reparación
no ser eficientes, entonces se producen alteraciones estructurales. Estas mutaciones
afectan a segmentos de diferente tamaño de un cromosoma, involucrando a más de
un gen (figura 1.9).
Se han señalado los siguientes tipos:
Delección. Es la perdida de un segmento cromosómico, que puede ser
terminal o intercalar. Cuando ocurre en los dos extremos, la porción que porta el
centrómero une sus extremos rotos y forma un cromosoma en anillo.
Figura 1.9. Representación de mutaciones cromosómicas.
30
Translocación.
Intercambio
de
segmentos
entre
cromosomas
no
homólogos, que puede ser o no reciproca. Algunos tipos de translocaciones
producen abortos tempranos. También se pueden. Formar portadores de trisomías
como la 21 (Sindrome de Down); al translocarse todo un cromosoma 21 a otro
cromosoma como el 14 (14/21), los gametos de esa persona llevaran el cromosoma
translocado mas uno normal, por 10 que al fecundarse con el gameto del sexo
contrario, el producto resultante tendrá tres cromosomas 21.
Inversión. Cuando un segmento cromosómico rota 180° sobre si mismo y se
coloca en forma invertida, por lo que se altera el orden de los genes en el
cromosoma.
Duplicación. Ocurre cuando un segmento aparece en forma doble.
Isocromosomas. Este se forma cuando el centrómero, en vez de dividirse
longitudinalmente, lo hace en forma transversal.
Importancia de la genética
Consejo genético
La practica del asesoramiento o consejo genético es muy importante en la
prevención de enfermedades hereditarias y síndromes con malformaciones
congénitas (que se presentan al nacimiento). El propósito del asesoramiento es
informar a los padres o familiares de una manera clara y adecuada acerca del tipo de
la alteración, su evolución y el riesgo que existe de volver a afectar a otro miembro
de la familia.
Por ser un proceso multidisciplinario, el equipo que lo imparte debe estar
conformado por varios especialistas (endocrinólogos, ginecobstetras, cirujanos,
psicólogos, trabajadores sociales y otros), coordinados por un genetista. Hoy son aun
escasos estos equipos, que trabajan en grandes centros hospitalarios. Para impartir
consejo genético se deben tener en cuenta los aspectos médicos y psicológicos tanto
del paciente como de su familia, para que esta decida libremente sobre las opciones
de prevención o de tratamiento ofrecidas.
Algunos trastornos genéticos se pueden descubrir antes del nacimiento por
medio de una serie de pruebas que contribuyen al diagnóstico prenatal. Entre los
31
procedimientos para llevarlo a cabo está la amniocentesis, que consiste en tomar
una muestra de líquido amniótico que rodea al embrión para analizarlo. La
fetoscopía, que permite ver al feto por medio del endoscopio, y la ultrasonografía,
que utiliza ondas de sonido de alta frecuencia para producir una imagen del feto en
una pantalla, son otras de las técnicas que permiten detectar alteraciones.
Al confirmar el diagnóstico se toman las medidas terapéuticas y preventivas
requeridas, tales como restricciones dietéticas, administración de enzimas,
trasplantes de células, manipulaci6n genética y tratamiento quirúrgico prenatal, entre
otras.
Proyecto del Genoma humano
El PGH es el primer proyecto coordinado a nivel mundial en la historia de la
Biología. Se inició oficialmente en 1988 y se terminó en 2003 consiste en obtener la
secuencia completa de mas de 3000 millones de pares de bases del ADN del
genoma humano, que es la central de información donde están escritos todos los
procesos que conforman nuestro cuerpo, codificada en 23 pares de cromosomas
contenidos en cada una de las células del organismo. No se sabe cuantos genes se
encuentran en cada cromosoma, pero se estima que, en total, deben ser unos cien
mil.
En los últimos años la localización de genes ha tenido un notable avance, pues
en 1990 ya se habían localizado más de 600. También ha sido posible el "mapeo"
de la secuencia completa del ADN de los genes del cromosoma circular mitocondrial.
Es importante hacer notar que para algunos cromosomas las investigaciones han
resultado muy fructíferas, como es el caso del cromosoma x.
Ingeniería genética
A finales de la década de 1970, la ciencia de la genética entro en una "nueva
era" con el descubrimiento y uso de las endonucleasas o enzimas de restricción,
que cortan el ADN en lugares específicos. De esta manera se pudo manipular y
formar una molécula de ADN con una secuencia conocida, dando como resultado
una molécula llamada ADN recombinante. Esta fue la base para el desarrollo de
dos nuevas ramas de la genética: la ingeniería genética y la biotecnología.
32
Se han transferido genes de mamíferos a bacterias, que así producen
proteínas de gran importancia económica, como la insulina, la hormona de
crecimiento y el interferón. También se han desarrollado microorganismos con poder
para degradar el petróleo, proceso de gran importancia ecológica. Otras muestras de
la ingeniería genética son las técnicas de clonación (formación de individuos
idénticos) y la producci6n de organismos transgénicos (inserción de genes de un
organismo a otro para mejorar su expresión), que aumentan la productividad y
rendimiento económico de cultivos como las papas, los tomates o el maíz, así como
del ganado vacuno y ovino.
Terapia génica
Es un tratamiento que permite remplazar genes defectuosos por otros sanos.
En el futuro las enfermedades hereditarias podrían ser detectadas y curadas a
tiempo gracias a este procedimiento. A finales de los anos 80 los científicos
insertaron alelos normales para el carácter generador de fallas en el sistema inmune,
en leucocitos cultivados de niños con enfermedad inmunitaria, obteniendo en estas
células una expresi6n inmunológica normal. En septiembre de 1990 se inició el
primer estudio clínico de terapia genética humana, con una niña que recibió una
transfusión de leucocitos procesados mediante ingeniería genética, para contener el
alelo normal; en la actualidad la niña tiene un sistema inmune funcional.
En 1994 se iniciaron estudios experimentales para combatir la fibrosis quística
una enfermedad pulmonar hereditaria. Con técnicas de ingeniería genética se incluyó
en un virus el gen normal. El virus se introdujo en los pulmones por medio de un
aerosol bucal para que entrara a las células que, con esta información, podrían
sintetizar la proteína que al faltar produce la enfermedad.
Los avances vertiginosos de la genética y otras ciencias nos hacen
preguntarnos si el ser humano esta listo para manejarlos correctamente. La ética y
las leyes no han avanzado al mismo ritmo que la ciencia, por lo que es imperioso el
desarrollo de la Bioética y de una legislación adecuada para que estos nuevos
conocimientos generen un desarrollo positivo y no se conviertan en una forma de
control y exterminio.
33
PRÁCTICA 1
HERENCIA Y DIVERSIDAD EN LOS SERES VIVOS
OBJETIVOS:
-Demostrar mediante una cruza monohíbrida, la segregación de caracteres
hereditarios.
-Comprobar la presencia de la molécula portadora de los caracteres
hereditarios en células vegetales y animales.
-Inferir la variabilidad genética de la población humana por medio del análisis
de algunos rasgos en una muestra.
INVESTIGACIÓN PREVIA A LA REALIZACIÓN DE LA PRACTICA:
1.- ¿Qué es la genética?
2.-Definir los siguientes términos:
A) Alelo
G) Genotipo o genoma
L) Monohíbrido
B) Cromosomas
H) Haploide
M) Segregación
C) Diploide
I) Heterocigótico
fenotípica
D) Evolución biológica
J) Homocigótico
N) Segregación
F) Gen
K) Mutación
genotípica
Ñ) Selección
Natural
3.- ¿Cómo desarrollo Mendel sus experimentos acerca de la herencia y cuáles
fueron sus conclusiones? (Leyes de Mendel).
4.- ¿Cuáles son los puntos básicos de la teoría cromosómica propuesta por
Sutton?
5.- ¿En qué molécula esta constituida la información hereditaria?
6.- ¿En que parte del ciclo vital de una célula se observa la segregación de los
caracteres hereditarios?
MATERIAL Y EQUIPO:
Botes de lámina (2)
Canicas de cuatro colores diferentes (15 de cada una)
METODOLOGIA:
CRUZA MONOHIBRIDA
34
Coloca en cada uno de los dos botes de lámina 15 canicas negras y 15
canicas rojas.
Cada bote va a representar a un progenitor (heterocigótico) y las canicas van
a ser los gametos que pueden producir en relación con uno de sus genes. Considera
de color negro (N) gametos que portan un factor (alelo) que es dominante sobre el
factor de las canicas de color rojo (n). Saca al azar una canica de cada uno de los
botes y de acuerdo a la siguiente combinación: negro-negro (NN), negro-rojo (Nn), y
rojo-rojo (nn), ordénalos en la mesa, determina cuantos individuos obtuviste para
cada una de las combinaciones anteriores y anota tus resultados en la tabla 1. Repite
esta operación dos veces más para que finalmente con los promedios de tres
repeticiones determinen la segregación genotípica y fenotípica observada de tu
cruza. Infiere que factor determinó estos resultados y que ley de Mendel se
comprobó.
TABLA 1.- Resultados de la cruza monohibrida.
Segregación Genotipica
NN
Nn
nn
1
2
3
Promedio
Segregación Fenotípica
Negro
Rojo
1
2
3
Promedio
35
CRUZA DIHIBRIDA.
Coloca en cada uno de los dos botes de lámina 15 canicas negras,
15
canicas rojas y en otros dos botes 15 canicas blancas y 15 azules. Cada bote te va a
representar a un progenitor (heterocigótico) y las canicas van a ser los gametos que
pueden producir en relación con uno de sus genes. Considera de color negro (N)
gametos que portan un factor (alelo) que es dominante sobre el factor de las canicas
de color rojo (n); considere el tamaño alto (A) al alelo dominante sobre el factor bajo
(a) al alelo recesivo. Saca al azar una canica de cada uno de los botes y de acuerdo
a la siguiente combinación: negro-negro = color negro (NN), negro-rojo= color negro
(Nn), y rojo-rojo= color rojo (nn); canica blanca-blanca= alto (AA), blanca-azul= alto
(Aa), azul-azul= bajo (aa). Ordénalos en una mesa, determina cuantos individuos
obtuviste para cada una de las combinaciones anteriores y anota tus resultados en la
tabla 2. Repite esta operación dos veces más para que finalmente con los promedios
de tres repeticiones determinen la segregación genotípica y fenotípica observada de
tu cruza. Infiere que factor determinó estos resultados y que ley de Mendel se puso a
prueba.
TABLA 2.- Resultados de la cruza dihibrida.
Segregación Genotípica
NNAA NNAa NnAA NnAa
NNaa Nnaa
nnAA
nnAa
nnaa
1
2
3
Pro
m
Segregación Fenotípica
Negro, Altos
Negro, Bajos
Rojos, Altos
Rojos, bajos
1
2
3
Promedio
36
PRÁCTICA 2
RASGOS GENÉTICOS EN LOS HUMANOS.
1.-Algunas personas tienen la aptitud de enrollar la lengua cuando la sacan de
la boca, lo que se encuentra determinado por un gen dominante. Determina tu
fenotipo y posible genotipo y de igual modo escríbelo en la tabla 2.
2.- Algunas personas muestran la característica de que la línea del pelo a la
altura de la frente baja a manera de pico, que se conoce como “Pico de viuda” esto
resulta de la acción de un gen dominante. Anota los resultados fenotípicos y
genotípicos para este carácter en la tabla 3.
TABLA 3. RAZGOS GENETICOS PERSONALES
CARACTERISTICAS
MI FENOTIPO
GENOTIPOS POSIBLES
Lengua enrollada
Lengua no enrollada
Pico de Viuda
Línea continua
LECTURAS SUGERIDAS
- Kimball. J. W. 1995. “ Los cromosomas” en Biología. Interamericana. 4ª. Edición.
México D.F.
- Otto., J. H., A. Towle y M. E. Madrick. 1984. Biología moderna. Interamericana.
México D.F.
- Grifith, A. J. F. 2000. Genética Moderna. 1ª. Edición Mc-Graw Hill. México. D. F.
- Solomon, E. P. Berg. L. R y Martin D.W 2001. BIOLOGÍA, 5ª. Edición, Mc-Graw Hill.
. México. D. F.
- Stansfield. W. D. 1992. “ Herencia de un gene simple” en Genética. 3ª. Edición,
Mc-Graw Hill. México. D. F. p.30-48
- Cuerda, J., 1994 “Mutaciones” en Biología, gran atlas visual. Programa educativo
visual. Thema, Colombia
37
SITIOS DE LA RED SUGERIDOS
„ www.monografias.com/trabajos/genetica/genetica.shtml
„ Ingeniería genética
www.geocities.com/ResearchTriangle/Lab/2513/
„ Citogenética
www.geocities.com/CollegePark/Campus/7835/hglaes2n.htm
„ Genética y Bioética
http://www.cnice.mecd.es/tematicas/genetica/index.html....cerezo.pntic.mec.e
s/~jlacaden/
38
UNIDAD 2
EVOLUCIÓN
Introducción
La teoría de la evolución constituye uno de los pilares fundamentales en el
entendimiento actual de la biología, y si bien podemos relacionar el origen de esta
con el ¿ Por qué ? de la diversidad biológica y sobre la inmutabilidad de las especies,
los alcances de esta teoría incluyen preguntas sobre nosotros mismos: ¿Qué
somos?, ¿De donde venimos?, ¿Cuál es el futuro de nuestra especie?.
La justificación pues de la enseñanza de esta teoría en los ámbitos no sólo
académicos superiores, sino en aquellos que permitan permear hacia la sociedad en
su conjunto, estaría dada por el hecho de que posibilita entendernos a nosotros
mismos, nuestra interrelación con el planeta y los demás seres con los cuales lo
compartimos, en el entendimiento de que somos parte de la diversidad biológica y no
dueños de esta, mucho menos que nos haya sido dada para su explotación y uso
indiscriminado.
La teoría evolutiva llevada a los ámbitos humanos da luz sobre nuestra
organización altamente jerarquizada, sobre el origen de la agresividad humana y
muchas otras conductas que moldean nuestras relaciones sociales en un mundo
cada vez más caótico y desequilibrado que heredaremos a las futuras generaciones.
Tal vez la solución estribe en darnos cuenta que no somos enteramente aquel ser
racional que el positivismo lógico nos ha hecho creer, sino organismos donde nuestra
herencia biológica es fundamental en la determinación de nuestras conductas.
La noción de cambio
A la evolución en su sentido amplio, visualizada como cambio, pueden
encontrarse referentes
desde las etapas presocráticas. Parafraseando a
Empédocles: “ Los seres vivos se originaron del caos inicial en el cual flotaban en
torbellino cabezas, brazos, piernas y torsos, los cuales se unieron para formar los
primeros seres vivos, los minotauros, quimeras y otras formas de vida
39
desaparecieron
por
ser
el
producto
de
combinaciones
poco
armoniosas,
permaneciendo sólo los seres vivos que conocemos en nuestros días”.
Si bien esta idea no puede considerarse un antecesor de las teorías evolutivas
su visión dinámica de la naturaleza pudo haber facilitado en gran medida la ulterior
aparición de este tipo de teorías. Por desgracia las teorías presocráticas no formaron
parte de la filosofía del mundo occidental en los siglos venideros.
Las visión Aristotélica basada en el mundo de las ideas puras la cual
considera a la realidad emanada de una esencia única e inmutable a la cual sólo
podemos acceder de manera parcial, en analogía a la visión que de un cuerpo
tenemos cuando la luz nos permite ver su sombra proyectada al interior de una
cueva.
La idea pura por excelencia es dios, o al menos así sería interpretado durante
el periodo escolástico y de ello deriva la idea de que si dios creó al mundo así como
a los seres y cosas que en él habitan estos son ajenos al cambio puesto que si lo
hicieran indicarían algún error en su diseño y pondrían en entre dicho la perfección
de su creador.
El universo, la tierra y los seres vivos no cambian y han permanecido
inmutables desde su origen, por tanto, a lo más que el hombre puede aspirar en
cuanto al estudio de la naturaleza, es a expresar el plan creador de dios como así lo
mencionaba Carlos Linneo para su taxonomía binomial, en la cual reconocemos los
orígenes de nuestros sistemas de clasificación actual.
Mas aún, grandes científicos de su tiempo como Georges Cuvier visualizaban
en los fósiles la evidencia de las especies extintas durante el diluvio universal y que
las especies actuales y pasadas no eran las mismas, no por que estas se
transformaran sino por que algunas de ellas habían desaparecido en catástrofes de
tiempos remotos y de naturaleza repetitiva. Cuvier basaba además su idea de no
evolución de las especies en el hecho de que los organismo de tiempos pretéritos
mostraban una correlación anatómica entre sus partes tan perfecta como la
encontrada en cualquier ser vivo actual. Por lo que el no encontraba razón alguna
para que los organismos tuvieran que evolucionar.
40
No obstante estas visiones estáticas del mundo, las contribuciones de
personajes tales como Newton, Laplace, Kant y muchos otros en distintas áreas del
conocimiento durante la ilustración, propiciaron el entorno adecuado en el cual
surgirían las primeras teorías de transformación del planeta y de los seres vivos,
estos cambios se gestaron por primera ocasión en geología con maestros directos e
indirectos de Darwin: Hutton, Carlos Lyell, Diderot etc. (Para una versión
pormenorizada referirse a: “Las musas de Darwin” de J. Sarukán y La “Historia de la
distribución de los seres vivos en la tierra” de J. Llorente y R. Papavero, ambas obras
de la colección “La ciencia para todos” CONACYT).
Los naturalistas y las primeras ideas de transformación de las especies
Cuvier perteneció a la corriente que basaba el estudio de los seres vivos en
análisis en laboratorios y gabinetes científicos extrayendo a los seres vivos de su
entorno y ajenos a cualquier interacción de estos con su medio, visión a la cual se
antepuso la corriente reconocida como Naturalismo. Dentro de los grandes
exponentes de esta filosofía natural se encuentran Buffón y Lammarck.
El primero de ellos consideraba que el medio ambiente era una fuerza muy
importante capaz de inducir cambios en los seres vivos, pero estas modificaciones
incluían tan sólo cambios por degeneración, i.e., existe un molde interior en cada ser
el cual puede ser modificado por condiciones adversas generando formas inferiores a
partir del molde interior original, así los gatos se derivan de los leones, los chivos de
las ovejas y las distintas razas de perros u otros animales domésticos representan
esta degeneración debida a las condiciones del medio por debajo de las necesidades
óptimas.
La idea de cambio por degeneración no guarda relación alguna con las teorías
actuales de evolución en el sentido de que esta no constituye un intento por explicar
el surgimiento de las especies, ni implica una búsqueda de los mecanismos que
permitan establecer relaciones de ancestría y descendencia.
Por otra parte para Lamarck sus esfuerzos estaban orientados en encontrar “la
organizaciones de todas las consideraciones para orientar una distribución metódica
y natural de los animales”. El análisis y la comparación de los seres vivientes no solo
debe hacerse según los elementos que componen sus distintas partes, sino entre las
41
relaciones internas que se establecen entre dichos elementos; así para Lamarck, el
funcionamiento del organismo debe considerarse como una totalidad, como un
conjunto integrado de funciones de órganos. Los seres vivos, no serán estructuradas
aisladas en el vacío, sino que se insertarán en la naturaleza con la que tendrán toda
una serie de interacciones y al reunir a todos los seres aislados por medio de la
noción de organización, nos encontramos ante las condiciones para el surgimiento
de la idea evolucionista, como una consecuencia de tal visión, Lamarck rechazará la
idea de la creación simultánea de las formas vivientes y los seres vivos derivaran
unos de otros por variaciones sucesivas (Filosofía zoologica, 1971).
El primero al que debe reconocerse pues una teoría sobre la evolución
biológica es a Lammarck, quien presentó incluso el primer mecanismo para entender
estos procesos: la ley del uso y el desuso y la herencia de los caracteres adquiridos.
Lammarck fue un naturalista Francés (1744-1829) quien expresó sus ideas en
la obra filosofía zoológica publicada en 1809 y que pueden ser resumidas de la
siguiente forma:
1.- Teoría de la necesidad. Él pensaba que las plantas y los
animales
se
modifican
porque
necesitan
cambiar
para
adaptarse a su medio.
2.- Teoría del uso y el desuso. Los órganos siguen activos y
fuertes cuando se utilizan, si no se usan se debilitan y
desaparecen.
3.- La teoría de la herencia de los caracteres adquiridos la cual
establece que estos pueden transmitirse a los descendientes.
Lammarck propuso que todos los organismos poseen un deseo interno de
buscar la perfección, un impulso de ascender la escala de la naturaleza. En su
ejemplo mejor conocido, Lammarck plantea la hipótesis de que las jirafas ancestrales
estiraban su cuello para alimentarse de las hojas que crecían en la parte superior de
los árboles, y como resultado sus cuellos se hicieron ligeramente más largos. Sus
crías heredaron estas características y se estiraron aun más para alcanzar las hojas
más altas. Finalmente este proceso produjo jirafas con cuellos muy largos.
42
Los postulados no fueron verificables y poseían una base endeble, lo que
aunado a la confrontación de ideas con Cuvier, quien en esos tiempos gozaba de
una excelente reputación académica, terminó por poner en el olvido sus teorías, no
obstante en la actualidad estas se encuentran ancladas en la mente de la mayoría de
personas fuera de los círculos biológicos quienes recurren a ellas para explicar
muchos fenómenos de la naturaleza (Vázquez Conde R, 2002). Una de las razones
para negar la posibilidad de evolución bajo el esquema Lammarckista es que no
existe forma de que las modificaciones inducidas por el medio alteren los genes y se
hereden a las subsecuentes generaciones.
Charles Darwin: la teoría de evolución por selección natural
El Almirantazgo Británico patrocinó una expedición cartográfica alrededor del
mundo e invitó a Darwin a incorporarse para realizar estudios sobre botánica,
zoología y geología. Darwin se embarcó en el Beagle en diciembre de 1831 (Figura
2.1). El viaje, que duró 5 años, comenzó por el litoral de Sudamérica. Darwin observó
las plantas y animales de las costas tropicales, llamándole la atención su gran
variedad de especies a diferencia de las pocas europeas. En un principio estaba
convencido de la invariabilidad de las especies, pero al observar su diversidad
empezó a dudar de ello. Cuando Darwin desembarcó en las islas Galápagos pudo
observar que cada pequeña isla tenía sus propias especies de tortugas y pinzones,
que aunque emparentadas entre sí, estaban diferenciadas.
Figura 2.1. Mapa que muestra el viaje que realizo Darwin en el Beagle.
43
Darwin estudió 14 especies de pinzones en las Islas Galápagos. Los pinzones
son pájaros que se encuentran alrededor de todo el mundo. Sin embargó, los
pinzones que Darwin vio en las Islas G1alápagos no vivían en ningún otro sitio. La
mayoría de los pinzones comen semillas. Aunque algunas de las especies de
pinzones de las Islas Galápagos comen semillas, otras comen frutas y otras comen
insectos. Sin embargo, todas las especies de pinzones son similares en muchas
formas, y son similares a los pinzones que comen semillas en América del Sur.
(Figura 2.2)
A Darwin le pareció que, en el pasado, los pinzones de América del Sur
habían venido a las Islas Galápagos. A través de muchas generaciones se
desarrollaron las diferentes poblaciones de pinzones. Eventualmente, existieron 14
especies relacionadas, cada una con un estilo de vida diferente. Sin embargo, se
ignoraba cómo ocurrieron estos cambios evolutivos.
Figura 2.2.
Cuatro de las catorce especies de pinzones estudiadas por
Darwin, sus picos se modifican según sus hábitos alimenticios.
Después de regresar a Inglaterra, Darwin pasó los siguientes 20 años
organizando los datos que había recogido en su viaje. Darwin leía mucho. Uno de los
libros que leyó fue un ensayo acerca del crecimiento poblacional, escrito en el 1798
por el Reverendo Thomas Malthus, quien predijo que la población humana estaba
creciendo tan rápidamente que un día iba crecer más que la cantidad de alimentos
disponible. Malthus advirtió que, con el tiempo, el crecimiento poblacional sería
detenido por el hambre, las enfermedades y la guerra. Darwin encontró que las
predicciones de Malthus sobre el crecimiento y la decadencia de las poblaciones se
cumplían para todos los grupos de organismos, todos producen más progenie que la
que puede sobrevivir.
44
Factores ambientales, como la provisión limitada de alimento y la disposición
de los lugares de apareamiento, frenan el rápido crecimiento de las poblaciones.
Darwin se dio cuenta, igual que Malthus antes que él, de que entre los organismos
hay una competencia para sobrevivir.
¿Qué es lo que determina qué organismos sobreviven? Darwin vivía en un
campo inglés donde había observado a los agricultores cruzar selectivamente
plantas y animales. El cruce selectivo incluye la selección de aquellas cosas vivas
con características deseables y luego cruzarlas. De esta manera, los agricultores
producían una progenie con las características que ellos deseaban. A través de
muchas generaciones, el cruce selectivo produjo muchas variedades de animales
domésticos y de distintos tipos de plantas.
Darwin sugirió que en la naturaleza ocurría un tipo de selección. Durante sus
viajes, Darwin observó que había mucha variación en las características de los
miembros de una especie. Por ejemplo, algunos eran más fuertes y más rápidos que
otros. Darwin creía que estas diferencias ocurrían al azar. Él pensó que algunas
variaciones hacían al organismo mejor adaptado pata vivir en un ambiente en
particular. Los organismos que sobrevivían podían pasar sus características a su
progenie. Darwin llamó selección natural al proceso de la supervivencia de aquellos
organismos mejor adaptados al ambiente.
La evolución del cuello largo de la jirafa se puede explicar por selección
natural. En el grupo, algunas jirafas tienen el cuello más largo que las otras. Estas
jirafas con cuello largo pueden alimentarse de hojas que las de cuello corto. Las
jirafas de cuello largo tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse que las
de cuello corto, y de este modo pasar la característica de cuello largo a su progenie.
Darwin observó que los animales depositan miles de huevos, sin embargo la
población permanece constante, y concluye que casi todos mueren a una edad
temprana y únicamente los individuos más fuertes, rápidos, astutos o con buen
camuflaje escapan de sus depredadores, lo que no sucede con los débiles. El
ambiente actúa como filtro, se realiza un proceso de selección natural de los
individuos, eliminando aquellos que no se aclimatan, los que sufren los embates de
los agentes patógenos o son incapaces de soportar la competencia.
45
Darwin planeaba publicar después de su muerte su libro El origen de las
especies, sin embargo sus planes fueron cambiados por los hallazgos de Alfred
Russel Wallace (1823-1913).
Wallace, que recolectaba animales para los museos ingleses, observó durante
un recorrido por Malasia que su fauna se asemejaba a las especies de Asia. Dedujo
así que las especies podrían transformarse y al revisar la obra de Malthus, llegó a la
misma conclusión que Darwin sobre la lucha por la existencia en el reino animal.
Wallace envió una carta con su teoría a Darwin para que lo revisara y este último
preparó una lectura pública y conjunta de ambos trabajos en la Sociedad Científica
Linneana.
Dos ejemplos de evolución por selección natural
No obstante la aparente complejidad de los fenómenos a los que la teoría
evolutiva se avoca, esta es extremadamente simple en sus principios y puede ser
ejemplificada mediante el melanismo industrial:
En la Inglaterra anterior a la revolución industrial las poblaciones de la
palomilla Biston betularia estaban formadas principalmente por organismos de color
blanco y algunos cuantos de color obscuro (figura 2.3). La coloración blanca reducía
a probabilidad de ser vistos por las aves que las devoraban ya que los bosques
estaban cubiertos por líquenes blanquecinos.
Figura 2.3. Especimenes de Bistun betularia de color oscuro y de color claro.
46
Tras la contaminación por el humo de las fábricas los bosques se mancharon
de hollín y los líquenes murieron por lo que el entorno se transformó y los
organismos blancos no pudieron ocultarse ya más de las aves, no así los organismos
de color negro para quienes el cambio del medio les permitió ser menos depredados
y sobrevivir para dejar mas descendientes que en épocas anteriores. El resultado: las
poblaciones de Biston betularia son ahora de organismos negros mayoritariamente y
algunos cuantos organismos blancos. Dos organismos típicos, uno tomado antes de
la contaminación y otro posterior a ella, nos mostrarían el cambio de la especie de
blanco a negro.
En primer lugar podemos observar que sobre los organismos blancos y
negros, es decir, las variantes que componen la población, la depredación de las
aves ejerce una eliminación no azarosa de los organismos blancos, esta
eliminación corresponde a la acción de una de las diversas formas que puede tomar
la selección natural (SN).
La SN es el mecanismo que permite a algunos organismos sobrevivir o dejar
más descendencia que otros y al hacerlo altera la composición de variantes dentro
de la población, lo que reconocemos como el momento en que la evolución de una
especie ha ocurrido. Podemos decir entonces que si la SN es el motor del proceso
evolutivo la variabilidad de organismos que componen a la población es la materia
prima.
Esta frase tan simple no es trivial ya que si en la población de Biston Betularia
no hubiese existido una variante de color negro, la depredación intensa de los
organismos blancos hubiese inducido muy probablemente a la extinción de esta
especie.
Pero no solo eso, hay que recalcar que la variante negra ya existía dentro de
la población antes de la transformación del medio y que no surge como respuesta a
la contaminación o “para solucionar el problema con el que la especie se enfrenta”
quitando de esta manera cualquier sentido de finalidad, característica de la propuesta
Darwiniana y que contrasta ampliamente con las ideas Lammarckistas.
La propuesta de Darwin no encierra una finalidad ni perfeccionamiento, de
hecho no podemos decir que la especie de Biston betularia sea mejor de color negro
47
que blanco o más perfecta, sino simplemente su composición de variantes se altera
por la interacción con el medio.
Del mismo ejemplo podemos mencionar que la unidad evolutiva es la
población y no el individuo, como hemos mencionado la SN actúa a nivel individual y
altera la composición de variantes, lo que implica que un individuo de color blanco
desaparece de la población y no que se transforma en negro.
El ejemplo anterior no permite sin embargo observar otras características de la
teoría que serian mejor explicadas mediante el siguiente ejemplo:
Imaginemos una población de los organismos prehistóricos denominados
Ambulocetos, los ancestros de las ballenas, estos organismos de tamaño no mayor a
un perro mediano sufrieron el efecto de la SN a favor de un incremento en la masa
corporal, ya que los organismos pequeños exponen una mayor superficie y en el
agua la perdida de calor los hace altamente ineficientes.
Si sus poblaciones estuvieran formadas por organismos grandes, medianos y
pequeños la selección natural seleccionaría a los organismos grandes y con el paso
de las generaciones los únicos sobrevivientes serian los descendientes de
organismos grandes. ¿Cuál es el límite superior en tamaño que un individuo de esta
especie pudo tener? Uno podría pensar que el tamaño máximo debiese ser igual al
de los progenitores grandes originales, pero entonces ¿Cómo la talla se incrementó
mas allá del tamaño original y alcanzó las dimensiones de las ballenas actuales?
La explicación radica en los mecanismos que generan nueva variabilidad, en
primera instancia la mutación, reconocida esta como cambios aleatorios que ocurren
espontáneamente en los genes de los seres vivos y alteran sus productos: coloración
del individuo, tamaño, forma, conducta, etc.
La mutación al ser un proceso aleatorio no puede escoger sobre que
características ocurrirá y tampoco los efectos benéficos o dañinos que pueda tener
en un individuo. Si alguna de esas mutaciones por simple coincidencia incrementara
al menos en forma mínima el tamaño de los Ambulocetos los organismos con esta
mutación constituirían una nueva variante que presentaría una ventaja sobre los
demás y terminarían desplazando a los organismos anteriores al dejar un mayor
número de descendientes cada generación.
48
En esta forma cualquier nueva mutación con un efecto similar se iría
guardando en la población y sus efectos adicionándose a los de otras anteriores
hasta dar una talla nunca antes vista en los antecesores de las ballenas.
En conclusión podemos observar la importancia que para la teoría de
evolución darwiniana tiene la variabilidad dentro de las especies, lo cual trae a la
mente una serie de preguntas que en su momento Carlos Darwin no pudo contestar:
¿Cuál es origen de esta variabilidad?, ¿Qué tan grande es la variabilidad en las
poblaciones naturales? y ¿No es acaso contradictorio que la SN al actuar elimine la
variabilidad y por tanto impida posteriores posibilidades de evolución?
Teoría sintética de la evolución
Las críticas hechas a Darwin por sus contemporáneos reflejan en muchos
casos, mas que sus propias fallas, la carencia de una teoría de la herencia que
explicara cual es el origen de la variabilidad dentro de las especies y el por que los
hijos se parecen a sus padres. Solución que se obtendría de los trabajos de Gregor
Mendel.
Por otra parte si la unidad evolutiva es la población no podría entenderse
como se heredan las características de una generación a otra sin contar con una
teoría de genética de poblaciones, la cual fue generada por científicos como Ronald
Fisher, J.B.S Haldane, Sewall Wrigth y T. Dobzhansky.
En la teoría sintética se conjugan tambien las evidencias surgidas de otras
áreas como la biosistemática y la paleontología.
En la actualidad sabemos que la variabilidad se origina por el proceso de
mutación quien genera de manera aleatoria todas las variante nuevas en una
población y en el caso de los organismos con reproducción sexual, esta incrementa
la variabilidad al permitir la combinación en el genotipo diploide de las variantes
generadas por mutación. De hecho estudiosos como Dobzhansky demostraron que
la variabilidad genética es mucho mayor de lo que el propio Darwin había
sospechado.
49
Para explicar de forma breve y reducida la teoría sintética de la evolución
podemos generar una hipótesis sobre como han surgido en poblaciones de elefantes
machos algunos individuos que carecen de colmillos.1
En primer término, debemos suponer que los colmillos son una característica
que presenta amplios beneficios al organismo que los posee, no sólo para derribar
árboles y obtener alimento sino también para competir contra otros machos y como
un caracter de selección sexual, por lo que si un gen dominante C1 que determinara
la presencia de colmillos existiese, la selección natural lo habría fijado en las
poblaciones de elefantes y todos los machos lo poseerían, ¿Pero como surge
entonces el nuevo caracter de machos sin colmillos?. Es obvio que este caracter no
surge como respuesta a las condiciones del medio, sino que dentro de la amplia
variabilidad de genes en los elefantes ya existe un gen recesivo c2 que en condición
homocigota determina la ausencia de colmillos, sólo que este gen se encuentra en
una proporción muy baja ya que no confiere ninguna ventaja.
Sabemos que si tenemos en una población dos genes (C1 y c2) los genotipos
que se formarán son: C1C1, C1c2 y c2 c2, los fenotipos respectivos serán colmillos
para el primer homocigoto, colmillos para el heterocigoto y ausencia de estos para el
homocigoto recesivo. Si la población esta formada por 80 elefantes y el 0.99 por
ciento de los genes son C1 , el 0.01 por ciento restante deben ser del tipo c2 . Por otra
parte podemos emplear la ecuación (p+q)2 (llamada de Equilibrio Hardy-Weinberg)
para saber cual es la proporción de individuos que habría de esperar para cada
fenotipo, donde p= 0.99 y q= 0.01. En la tabla 2.1 se presentan los cálculos
mencionados.
Obsérvese que en una población de 80 elefantes la probabilidad de tener un
solo individuo sin colmillos es muy baja, deberíamos de tener una población de mas
de 8000 elefantes para darnos cuenta de que existe un solo macho sin colmillos.
Esta herencia por segregación aleatoria como la mostrada por Mendel, haría que el
gen c2 pasara desapercibido para nosotros.
1
Es importante señalar que el ejemplo siguiente no es sino una mera hipótesis y que no es un solo gen el que
determina un caracter como los colmillos, seguramente de naturaleza poligénica.
50
Tabla 2.1. Proporción de genotipos y fenotipos en una población típica de
elefantes.
Genotipo Fenotipo
Proporción
en
población
2
(p+q) =pp+2pq+qq
C1C1
colmillos
la Número
de Adecuación
individuos
n=80
pp = 0.99 x 0.99 = 0.98 0.98 x 80 = W
78.5
C1c2
colmillos
2pq = 0.99 x 0.01 = 0.019 x 80 = W
0.019
c2 c2
sin colmillos
1.5
qq = 0.01 x 0.01 = 0.0001 x 80
0.0001
= 0.008
w
Nótese que en la misma tabla la columna de la extrema derecha se encuentra
llena por letras “W” de diferentes tamaños, estas hacen alusión a un término llamado
“adecuación Darwiniana” que nos indica que tan adaptado es un organismo, i.e.,
cuantos hijos deja a la siguiente generación, hijos que a su vez volverán a
reproducirse. La letra w pequeña del homocigoto recesivo indica que al carecer de
colmillos un elefante deja muchos menos hijos que un elefante que si los tiene, esto
es lo que explica la baja proporción de genes c2 en la población.
Si el medio ambiente cambia y existe una presión de selección natural nueva
como la cacería, esta actuaría de forma diferente sobre los fenotipos de la población
ya que los cazadores humanos prefieren a los elefantes de grandes colmillos, los
cuales verían reducidas sus probabilidades de dejar hijos a la siguiente generación.
Los elefantes sin colmillos seguirían siendo tan ineficientes como hemos dicho
pero la diferencia en el número de hijos que dejan ya no seria tan grande y sus
adecuaciones darwinianas tenderían a parecerse a las de los organismos con
colmillos, por lo que la proporción de genes c2 se incrementaría en la población. Si
suponemos que la cacería ha actuado fuertemente en estas poblaciones durante
largo tiempo la proporción de c2 pudiera llegar a q=0.2 (p=0.8). En la tabla 2.2 se
muestran las nuevas proporciones de genotipos para estas condiciones de selección
natural.
51
Tabla 2.2. Proporción de genotipos y fenotipos en una población sometida a
cacería intensa.
Genotipo Fenotipo
C1C1
colmillos
Proporción
en
la Número
de Adecuación
población
individuos
(p+q)2=pp+2pq+qq
n=80
pp = 0.8 x 0.8 = 0.64
0.64 x 80 = W
51
C1c2
colmillos
2pq = 0.8 x 0.2 = 0.32
0.32 x 80 = W
26
c2 c2
sin colmillos
qq = 0.2 x 0.2 = 0.04
0.04 x 80 = 3
W
Obsérvese que con esta proporción del gen c2 el número de elefantes sin
colmillos es de 3 y si la población fuera de 8000 elefantes tendríamos 300 elefantes
carentes de colmillos y de hecho nos percataríamos de su existencia. Esto implica
que si la cacería continua actuando con mayor fuerza y durante un tiempo mayor la
proporción de c2 podría incrementarse aún más y veríamos que los elefantes habrían
evolucionado a ser organismos sin colmillos. (Se sugiere llenar la misma tabla para
proporciones de c2 mayores: 0.5, 0.85, 0.9 y 1).
De este ejemplo podemos concluir varias cosas, en primer lugar que la
Selección natural no es la supervivencia de los mas fuertes, sino una eliminación no
aleatoria de los diferentes fenotipos presentes en una población. Eliminación dada
por la diferencia en el número de descendientes que dejan a las siguientes
generaciones y que trae consigo un cambio en la composición de variantes
genotípicas y fenotípicas de una población.
Cuando se altera en una población su composición de variantes, en ella
permanecen sólo las que dejan mas descendientes y que por definición son las mas
adecuados, la población al estar compuesta ahora por un mayor número de
organismos de adecuación alta incrementa su adecuación promedio o poblacional y
esto es lo que reconocemos como evolución.
52
Debe quedar claro que el nivel de organización biológica al cual actúa la
selección natural es el fenotipo de los organismos individuales pero que la evolución
se da a nivel poblacional. (Nota: la selección natural también actúa a nivel grupal en
la llamada selección por parentesco o altruismo, pero para los fines de esta guía no
será explicado ese fenómeno).
La teoría neutral.
Cuando una mutación ocurre existen tres posibilidades en cuanto a los efectos
que esta puede tener sobre el individuo: 1) Que la mutación afecte de manera
negativa la supervivencia y/o la reproducción 2) Que la mutación incremente la tasa
de reproducción y/o sobrevivencia y 3) que no exista modificación alguna en estos
parámetros que determinan la adecuación Darwiniana del organismo.
En los primeros dos casos la selección natural puede actuar respectivamente
eliminando o incrementando la proporción (fijación de un gen) de los genes mutados
en la población. Pero en el tercer caso esta es incapaz de actuar ya que la nueva
variante no presenta ninguna ventaja ni desventaja. En tal caso la eliminación o
mantenimiento (fijación) del gen mutado se debe enteramente al azar (fenómeno
denominado deriva genética).
Esto significa que un gen nuevo puede fijarse en una población ya sea por
selección natural o por azar, lo que constituye un cambio drástico en la visión
Darwinista ya que para él todo los caracteres de los seres vivos eran producto de la
selección natural y por tanto no era necesario demostrar nada: si todo es producto de
selección natural para que demostrarlo.
De forma tal que en la actualidad las hipótesis de trabajo es que si para un
carácter no se puede demostrar que es producto del mero azar entonces es probable
que se deba al accionar de la selección natural.
Otro de los postulados de esta teoría es que la mayor parte de las variantes
presentes en una población son mutaciones de que no alteran la adecuación de los
organismos y forman un reservorio incluso mas amplio que el que el mismo Darwin
pensaba. Esta variantes conocidas como neutras pueden cuando el medio ambiente
cambie constituir una solución a las presiones del medio.
53
En la actualidad se reconocen otras teorías como la del equilibrio puntuado
que modifican en mayor o menor grado las propuestas iniciales de Darwin, entre la
mas atacadas se encuentra la del gradualismo,
estas teorías permiten explicar
fenómenos que de otra manera resultarían poco ajustados a las teorías evolutivas.
Podemos concluir que si bien el proceso evolutivo es una cuestión innegable, las
especies surgen y se transforman, lo que se encuentra en discusión es por tanto el
mecanismo mediante el cual estas transformaciones toman lugar.
Evolución humana
El hombre pertenece al reino animal, phylum de los cordados, subphylum de
los vertebrados, clase de los mamíferos, orden de los primates, familia de los
homínidos, género Homo y especie sapiens.
Pertenece al phylurn de los cordados porque al igual que todos los
vertebrados, presenta durante su desarrollo embrionario una notocuerda, que es un
cordón nervioso dorsal que sirve como eje esquelético y más tarde es reemplazada
por la columna vertebral.
Corresponde a la clase de los mamíferos porque la hembra posee glándulas
mamarias, productoras de leche, que le sirven para amamantar a la cría en la
primera etapa de su vida.
Es un primate porque tiene extremidades largas con cinco dedos en cada una;
el dedo pulgar de las manos es oponible (puede tocar los otros dedos de la misma
mano), lo que le proporciona habilidad manual; sus ojos ven hacia adelante, con
visión estereoscópica (percepción obtenida de dos imágenes sobrepuestas por la
visión binocular, dando la sensación de relieve, una tercera dimensión); por lo
general sólo tiene una cría por parto.
Se cree que los primates evolucionaron a partir de un mamífero insectívoro
pequeño, semejante a la musaraña actual, que vivía sobre los árboles.
En Kenya y Uganda se han encontrado fósiles de los antropomorfos (animales
con rasgos humanos), considerados los parientes más lejanos de] hombre con una
edad de 14 millones a 22 millones de años. El más conocido es el Proconsul
africanos, identificado como Dryopithecus, fósil descubierto por Louis Leakey en el
lago Victoria en la década de 1930.
54
En 1924, tras la explosión de una cantera en Taung, Sudáfrica, Raymond Dart
halló el cráneo de un niño de 6 a 8 años, con una mezcla de rasgos de simio y
hombre, al que se le dio el nombre de Australopíthecus. Más tarde, Donald C.
Johanson y su equipo descubrieron en Hadar, Etiopía, más fósiles pertenecientes a
este grupo, a los que se calcula una edad de 1.4 a 3.6 millones de años. En Kenya,
descubrimientos recientes de fósiles atribuidos a otra especie del mismo grupo,
llamada
Australopithecus
anamensis,
hacen
retroceder
la
edad
de
los
Australopithecus a una antigüedad superior a cuatro millones de años.
Por los estudios de los huesos se sabe que su posición era bípeda,
probablemente no sabían elaborar sus instrumentos, el macho era más corpulento
que la hembra, poseían mandíbulas y dientes grandes, lo que indica que su alimento
debió de ser de consistencia dura, y que se trata de un solo género con varias
especies, como:
El Australopithecus africanos (al que pertenece el cráneo del niño de Taung),
era pequeño, con un peso aproximado de 30 kg, cerebro de 440 cm3 (el cerebro del
hombre moderno es de 1 300 crn3).
Australopithecus robustos, hallado en África meridional. Era de mayor tamaño:
se le calcula un peso de 40 kg y cerebro de 500 cm3.
Australopithecus boisei, es parecido a Australoiíthecus robustus. El ,e primer
fósil de esta especie descubierto es el llamado Zinjanthropus, encontrado por Mary
Leakey en Olduvai, Tanzánia, en 1959.
Australopithecus afarensis, el fósil que más se conoce de esta especie es el
de Lucy. En 1974, Donald C. Johanson y sus colegas descubrieron en Hadar, casi la
mitad de un esqueleto de mujer de aproximadamente un metro de estatura, con una
antigüedad aproximada de 3 a 4 millones de años y a quien se le puso por nombre
Lucy2.
Del análisis de sus huesos se ha llegado a la conclusión de que Lucy tenía
una posición erguida como los seres humanos. Los rasgos conservados en manos y
pies, así como las proporciones de sus extremidades demuestran que tuvo habilidad
2
Este fósil, con más de tres millones de años de edad, correspondía a una mujer de aproximadamente 20 años. El equipo que
lo descubrió le puso el nombre de Lucy, ya que en el momento en que festejaban el hallazgo escuchaban la canción Lucy in
the sky with diamonds (Lucy en el cielo con diamantes), interpretada por los Beatles.
55
de trepadora de árboles; por eso hay quienes ven en este grupo unos chimpancés
bípedos (Vázquez Conde R, 2002).
El registro arqueológico del género Homo empieza con la invención de
utensilios de piedra y hueso toscamente tallados. Al respecto Louis Leakey
manifiesta: “En mi opinión, el paso más significativo en toda la historia humana, el
hecho que transforma al animal en hombre, fue la construcción de útiles según una
pauta regular y uniforme3.
Figura 2.3. Cráneos de algunos prehomínidos y homínidos.
Homo erectus
En 1929, Davison Black descubrió los fósiles del Sinanthropus pekinenses,
hombre chino de Pekín, con una antigüedad de 500 000 años, al sur de la capital
China. Hay indicios de que ya empleaba el fuego y fabricaba sus instrumentos de
piedra.
Las diferencias en la antigüedad de los fósiles y en la estructura craneana
entre el Homo erectus de Kenya y de Asia Oriental motivaron a los investigadores a
pensar que se trataba de dos grupos diferentes; así, el homínido del oriente asiático
quedó ubicado en la especie Homo erectus, y el de Kenya en la especie llamada
Homo ergaster, como el esqueleto del chico de Turkana, con una antigüedad de 1.6
millones de años, descubierto en el norte de Kenya en 1984, que ya presentaba la
estructura corporal del hombre moderno. Se atribuye al Homo erectus el
perfeccionamiento de sus herramientas de piedra, hachas y el tajador, que datan de
hace 1.4 millones de años (Vázquez Conde R, 2002).
3
Lewin, R., La interpretación de los fósiles, Editorial Planeta, México, 1990, p. 135.
56
Homo neanderthalensis
En una cueva del valle del Neander (Neander Thal), en Alemania, fue
descubierto un cráneo. Algunos creían que se trataba de restos de algún simio; otros,
de un ser humano con algún padecimiento mental, y una tercera opinión señalaba
que eran restos deformes de un soldado cosaco que sin duda había padecido
raquitismo.
Sin embargo, cráneos con características similares descubiertos en Bélgica,
Francia, el centro de Europa, España, el norte de África, así como el centro de Asia
aportaron pruebas de que se trataba de un grupo de hombres diferente a los ya
conocidos.
Quizá hayan sido los primeros grupos que ofrecían ceremonias a sus muertos.
Así lo demuestra la tumba de un niño descubierta en Teshik Tash, perteneciente a la
antigua Unión Soviética, cuyos restos adornaban seis pares de cuernos de cabra
montés, colocados en círculo; además, en el extremo de la tumba se hallaron indicios
de fuego. Entre otros casos, alrededor de los restos de un hombre correspondiente a
este grupo, descubierto en Shanidar, lrak, se halló polen fósil de plantas medicinales,
lo que hace suponer que se trata de algún curandero que fue enterrado con las
hierbas que empleaba en su trabajo (Vázquez Conde R, 2002).
Homo sapiens
Los fósiles de esta especie ya presentan características similares a las del
hombre moderno. Sus fósiles fueron descubiertos en la caverna de Cromagnon,
Francia, y su antigüedad es aproximadamente de 25 mil a 50 mil años. Tenían una
talla alta (de 1.80 m en promedio) y poseían una cavidad craneana semejante a la
del hombre moderno.
Social y culturalmente fueron más adelantados que los grupos anteriores:
desarrollaron la pintura al decorar sus cavernas, con figuras humanas y de animales
con los que convivieron, sobre todo caballos, toros, bisontes, venados y rnamuts;
aprendieron a tallar huesos para fabricar agujas que empleaban para coser las pieles
con que se vestían; además, sus cuchillos y puntas de lanza de pedernal tenían
mejor acabado.
57
Por la cercanía evolutiva que se cree existe entre el neanderthalensís y el
hombre moderno, hay quienes han sugerido la posibilidad de que los dos descienden
de un mismo antepasado que seria una especie de Homo sapiens arcaico llamada
Homo heidelbergensis (tornado de la propuesta que hizo Schoetensak en 1908), que
pudo haber habitado África y Europa hace unos 200 mil a 600 mil años y a la que
pudieran pertenecer los huesos de Atapuerca y otros fósiles. Sin embargo, el equipo
de investigadores de Atapuerta propone que ese antepasado común pudo ser el
Horno antecesor que pobló Europa hace 800 mil años.
Existen testimonios que hacen pensar que el Hormo sapiens invadió poco a
poco otros medios, desplazan do de ellos al Homo neanderthalensis y al Homo
erectus.
En esta nueva clasificación de los homínidos se abandona el sistema lineal de
Australopíthecus, Homo habilis y Homo erectus, de donde derivó un Homo sapiens
arcaico que dio origen a nuestra especie y a los neandertales, para adoptar una
clasificación de relaciones filogenéticas ramificadas, común en otras especies del
reino animal (Vázquez Conde R, 2002).
Australopitecus
Zinjanthropus
Hombre Chino de
Pekin
Neandertal
Cro-magnon
Figura 2.4. Reconstrucción facial de algunos prehomínidos y homínidos.
58
Figura
2.5.
Árbol
filogenético
de
los
homínidos
propuesto
por
los
investigadores de Atapuerca (tomada del artículo “A New Face for Human Ancestros”,
de Ann Gibbons, en Science, 30 de mayo de 1997, p. 1331).
Actualizaciones biológicas sobre evolución humana
Hasta hace poco, la presencia de los homínidos en Europa se calculaba en no
más de 500 000 años, por que esa era la edad de los fósiles humanos más antiguos
que se habían descubierto en el viejo continente, Sin embargo, en julio de 1994 se
descubrieron en Europa restos humanos antiguos -fechados con más de 800 000
años- relacionados con instrumentos de piedra y huesos de diversos animales. El
hallazgo, ocurrido en el nivel 6 del yacimiento de la Gran Dolina de la Sierra de
Atapuerca, en Burgos, España, ha confirmado que la presencia de los homínidos en
Europa se remonta cerca de 300 000 años antes de lo que se creía.
Aunque estos fósiles humanos conservan rasgos primitivos como prominentes
rebordes superciliares (de las cejas) y múltiples raíces de los premolares, la cara se
asemeja considerablemente a la del hombre moderno. “Nos dimos cuenta
inmediatamente de la apariencia moderna”, opinó el paleoantropótogo Juan Luis
59
Arsuaga, de la Universidad Complutense de Madrid, codirector del equipo que
estudia los fósiles de Atapuerca.
Los investigadores consideraron que estos fósiles corresponden a una nueva
especie, denominada Horno antecessor, lo que traducido del latín vendría a significar
algo así como hombre pionero.
También se encontraron en este yacimiento fósiles de homínidos que vivieron
hace unos 300000 años. Los investigadores sugieren que podrían pertenecer a la
especie Homo heidelbergensis, que tuvo su origen del Horno antecessor y que
muchos consideran el ancestro de los neanderthales y del hombre moderno: sin
embargo, el equipo de investigadores españoles plantea que el Horno ante- cessor
fue el antecesor del Horno sapiens, del Horno heidelbergensis y del Horno
neanderthalensis. También se conjetura acerca del posible origen del Homo
antecessor en África por evolución del Homo ergaster, hecho que habría acaecido en
el pleistoceno inferior, hace más de un millón de años. Un grupo de esta especie
pudo haber emigrado y colonizado Europa.
Los investigadores creen que, posiblemente, los hornínidos cuyos fósiles se
encontraron en Atapuerca fueron tos primeros en llegar a Europa. Se especula que
de esta especie se originó el Homo heidelbergensis, que después evolucionó en
neanderthales. Según esta teoría, las poblaciones de Homo antecessor que
permanecieron en África evolucionaron y dieron origen al Horno sapiens por una
línea diferentes4.
LECTURAS SUGERIDAS
Alexander Peter, Jean Bahret M. Gcaves Judith, Courts Gary, Naomi Skolky
D´ Alessio,. 1992, Biología, Prentice Hall; E.U.A., 717, 126-147.
Bernstein Ruth, Bernstein Stephen,. 2000, Biología, Mc Graw Hill; México,
729,
4
Gibbons, A., “A New Face for Human Ancestors", en Science, 30 de mayo de 1997, pp. 1331-1333.
-Bermúdez de Castro, J. M., et al., “Horno Antecessor, una nueva especie de¡ pleistoceno inferior, de Atapuerca”, en Mundo
Científico, núm. 181, julio/agosto, 1997, p. 649.
-Tattersall, I., “De África ¿una ... y otra vez?”, en Investigación y Ciencia, núm. 249, junio, 1997, pp. 20-28.
60
Daniel Pineiro, Muñoz Martínez, J., Biseca Lourdes, Evolución orgánica,
Teorías y hechos sobre la vida. Consejo Nacional de fomento educativo, SEP. 1998.
Espinosa Rivera, G,. 2002, Biología 1, Mc Graw Hill; México, 166, 119-123.
Lamarck J. B, Filosofía Zoológica., cit. por 5 ement S. En Lamarck J. B, op. Cit
p. 13
Las fuerzas elementales de la evolución, Darwin Ch. El origen de las especies.
CONACYT, México1982.
Muñoz Martínez, R,. 1998, Terías y hechos sobre la vida, “los sistemas vivos”.
1ª Edición: México, 271, 35-67.
Savage Jay, M. Evolución, “Serie de Biología moderna”. C.E.C.S.A., p. 175,
57-102.
Teresa Audesirk, Geral Audesirk. Biología 3 Evolución y Ecología. PretinceHall Hispanoamérica S.A. Edo. De México 1996.
Vázquez Conde, R,. 2002, Biología 2 para bachillerato genera, Publicaciones
Cultural; México, 168, 12-134 y 152-157.
61
UNIDAD 3
BIODIVERSIDAD
Introducción
Nuestro planeta está habitado por un número estimado de 2 a 4.5 millones de formas
de vida, y el número estimado de especies extintas es aproximadamente de 50 a 16
mil millones. Si dedicáramos quince minutos al estudio de cada especie viva nos
llevaría aproximadamente 128 años en revisarlas todas, y aún así desconoceríamos
casi todo acerca de ellas, por esta razón las clasificamos y las agrupamos en
categorías taxonómicas para facilitar su estudio.
Se ha dado el nombre de taxonomía (taxis, ordenar, nomos, ley) al estudio de
los principios generales de la clasificación, sin embargo esta ciencia comprende algo
más que identificar y dar nombre a los organismos, su interés es el de buscar un
orden dentro de la diversidad.
En el caso de los organismos, los biólogos han buscado un sistema “natural”,
que sea independiente de la imaginación humana, denominándose taxa al grupo de
organismos donde todos los miembros están relacionados entre sí por un ancestro
común; por lo que una diferencia importante entre clasificar organismos y objetos
inanimados es que para estos hay varios criterios, mientras que para los organismos
solo uno, el ancestro común. La clasificación moderna de los organismos obedece a
las relaciones evolutivas y a dos contribuciones importantes del naturalista sueco
Carlos Linneo (1707-1778), estas contribuciones fueron:
1) Un método de agrupación de acuerdo a semejanzas y diferencias.
2) Un método de denominación o nomenclatura científica llamado sistema
binomial.
El método de agrupación que ideó consiste en categorías (jerarquías
filogenéticas o historia evolutiva) que en orden descendente son:
62
Reino
Phylum o Filo
Clase
Orden
Familia
Género
especie.
La especie es la unidad de clasificación biológica y se puede definir como “el
conjunto de individuos con características comunes capaces de cruzarse
genéticamente entre sí y producir descendencia fértil”.
Es obvio que el reino abarca distintos phyla; un phylum, varias clases; una
clase, distintos órdenes; un orden, familias; una familia, varios géneros; y un género,
una o varias especies, todas estrechamente relacionadas.
Además hay niveles intermedios entre categorías como sub, super, infra y
otras como la variedad, el grado y la rama. La segunda contribución de Linneo fue la
propuesta que todos los organismos tuvieran dos nombres para ser reconocidos en
todo el mundo, a esto se llama sistema binominal.
Así, Canis familiaris es el nombre científico aceptado mundialmente para perro
(español), kelev (hebreo), hund (alemán), dog (inglés), pies (polaco), sabaka (ruso),
hond (danés), y chien (francés).
Las reglas para la nomenclatura binominal son:
•
La primera palabra del nombre nos dice el género y su primera letra va con
mayúscula. Representa características comunes que comparten las especies de
un mismo género. Podemos imaginarlo como el apellido de especies cercanas.
•
La segunda palabra representa el nombre de la especie, se escribe toda la
palabra siempre con minúsculas para diferenciarla del género.
•
Se usa el latín o palabras latinizadas.
•
Cuando el nombre se escribe a mano o a máquina, se subraya; cuando se
imprime, se escribe en “cursivas”, llamadas también “letras itálicas”.
Dentro de las ventajas de la clasificación taxonómica están:
63
•
El estudio de los organismos se facilita.
•
El nombre científico es aceptado mundialmente, independientemente del idioma
de cada país, ya que se usa el Latín, una lengua muerta que no cambia.
•
El reconocimiento de categorías de acuerdo con relaciones de semejanzas
estructurales y evolutivas.
•
Los organismos se ordenan en jerarquías de mayor a menor.
Virus
Un virus es un agente genético que posee un ácido nucleico que puede ser
DNA o RNA, rodeado de una cubierta de proteína llamada cápside que posee
unidades estructurales denominadas capsómeros.
Los virus son muy pequeños (del orden de los nanometros 10-9 m) por lo que
sólo se pueden ver al microscopio electrónico. Los virus contienen toda la
información necesaria para su ciclo reproductor; pero necesitan para conseguirlo a
células vivas, de las que utilizan sus orgánelos y moléculas. Los virus pueden actuar
de dos formas distintas:
a) Reproduciéndose en el interior de la célula infectada, utilizando todo el
material y la maquinaria de la célula hospedante.
b) Uniéndose al material genético de la célula en la que se aloja, produciendo
cambios genéticos en ella.
Por eso se pueden considerar los virus como agentes infecciosos productores
de enfermedades o como agentes genéticos que alteran el material el material
hereditario de la célula huésped (figura 3.1).
A)
B)
Figura3.1. Virus. A) Esquema de la estructura de un virus (bacteriofago). B)
Micrografía electrónica de un virus (rotavirus).
64
Reproducción de los Virus
La única función que poseen los virus y que comparten con el resto de los
seres vivos es la de reproducirse o generar copias de sí mismos, necesitando utilizar
la materia, la energía y la maquinaria de la célula huésped, por lo que se les
denomina parásitos obligados. No poseen metabolismo ni organización celular, por
lo que se les sitúa en el límite entre lo vivo y lo inerte.
Los virus una vez que infectan a una célula, pueden desarrollar dos tipos de
comportamiento, bien como agentes infecciosos produciendo la lisis o muerte de la
célula o bien como virus atenuados, que añaden material genético a la célula
hospedante y por lo tanto resultan agentes de la variabilidad genética.
Ambos casos han sido estudiados con detalle en los virus que atacan a
bacterias, por lo que han sido llamados “bacteriófagos” (figura 3.2).
Figura 3.2. Modo de penetración del ácido nucleico viral. (a) Fase de fijación:
Los virus se unen por su base a la cubierta de la pared bacteriana. (b) Fase de
contracción): La cola se contrae y el ácido nucleico del virus se empieza a inyectar.
(c) Fase de penetración: El ácido nucleico del virus penetra en el citoplasma de la
bacteria, y a partir de este momento puede seguir dos ciclos diferentes.
Una vez que el material genético de virus alcanza el interior celular se puede
seguir el ciclo lisogénico o el lítico. En el ciclo lisogénico el genoma del virus queda
integrado en el genoma de la bacteria, no expresa sus genes y se replica junto al de
65
la bacteria, posteriormente en el ciclo lítico las bacterias infectadas por el genoma
del virus producen miles de copias del virus los cuales destruyen por lisis a las
bacterias hospederas para salir al exterior y poder infectar a otras bacterias. Para
esto a partir de la información del DNA viral la maquinaria celular de la célula
huésped fabrica las proteínas víricas y copias de ácidos nucleicos víricos. Cuando
hay suficiente cantidad de estas moléculas, se produce el ensamblaje de la proteína
y el DNA vírico. La pared celular de la célula hospedera es desintegrada por
enzimas lo cual libera a los virus, que pueden ahora infectar otras células, a este
proceso de degradación se le denomina lisis celular. El virus queda en forma de
profago (figura 3.3).
Figura 3.3. Reproducción de los virus.
Viroides y Priones.
Se suponía que los virus eran los agentes infecciosos más pequeños que
existen, pero recientemente se han descubierto partículas infecciosas más simples
conocidas como viroides y priones.
Viroides
Son moléculas de RNA circular que carecen de cualquier protección, capaces
de producir enfermedades en algunas plantas.
Priones.
66
Son agentes patógenos formados exclusivamente por una proteína (proteína
del prión o ppr). Producen entre otras la enfermedad de las "vacas locas" o
encefalopatía bovina espongiforme (enfermedad neurodegenerativa grave). Esta
proteína se acumula en el cerebro de animales enfermos, dando lugar a la estructura
esponjosa de la corteza cerebral que da nombre a la enfermedad.
Reino Monera.
El reino de los móneras (moneres en griego quiere decir solitario) esta
formado por organismos procariontes unicelulares (pro, a favor de, káryon, núcleo,
ontos, ser) poseen ribosomas y una cadena circular de DNA que hace las veces de
cromosoma; carecen de organelos delimitados por membranas (mitocondrias,
lisosomas, retículo endoplasmático y núcleo verdadero).
Se dividen asexualmente por fisión binaria en vez de hacerlo por mitosis, pero
pueden presentar recombinación genética.
El Reino Monera se divide en dos Subreinos: Archaebacteria y Eubacteria.
Son tal vez las células vivas más
primitivas que se conocen, sus
paredes celulares carecen de la
Archaebacteria
sustancia llamada peptidoglicano
que si esta presente en todas las
eubacterias.
Cianophyta:
Son las llamadas algas azul-verde,
Eubacteria se dividen en dos
phyla:
Cianophyta
Schizophyta.
y
poseen clorofila y un pigmento azul
llamado ficocianina, pueden existir
solas en forma de filamentos o en
colonias
pequeñas.
Aunque
tienen
cloroplastos,
no
realizan
fotosíntesis liberando oxígeno.
Schizophyta:
Incluye a las bacterias. División
celular por fisión binaria, son seres
cosmopolitas, es decir que habitan
en todos los lugares de la biosfera.
67
Archaebacteria
Las arquebacterias (Arkaios, antiguo) son tal vez las celúlas vivas más
primitivas que se conocen; sus paredes celulares carecen de peptidoglicano que es
característico de las eubacterias.
Las arquebacterias fotosintéticas utilizan el pigmento bacteriorodopsina en
lugar de la bacterioclorofila empleada por las eubacterias.
Todas las arquebacterias viven en ambientes tan extremos que en ellos no
pueden sobrevivir ningún otro tipo de organismos, lo que ha llevado a pensar que
estas primitivas móneras evolucionaron en una época en que estos ambientes
extremos eran comunes en la Tierra primitiva.
Un grupo llamado metanógenas habitan en ciénegas y pantanos donde
producen metano a través de quimiosíntesis anaeróbica.
Las halofílicas (afines a la sal) viven en regiones con concentraciones
elevadas de sal, como en el mar Muerto de Israel.
Las termoacidófilas, se desarrollan en manantiales térmicos y respiraderos
volcánicos en condiciones de alta temperatura y pH bajo.
Eubacterias
Para fines didácticos, se dividirán las eubacterias en dos phyla: Cyanophyta y
Schizophyta.
Phylum Cyanophyta
Las cianofitas (kyanos, azul) son las llamadas algas azul-verde, poseen
clorofila y un pigmento azul llamado ficocianina, pueden existir solas en forma de
filamento o en colonias pequeñas.
Aunque no tienen cloroplastos, realizan fotosíntesis liberando oxígeno. Es bien
sabido que hace unos 2,000,000,000 de años, las cianofitas realizaron uno de los
mayores cambios que ha sufrido nuestro planeta: el incremento de la concentración
de oxígeno atmosférico desde un porcentaje inferior al 1% a cerca del 20%, sin esta
concentración ni los animales ni el hombre hubieran evolucionado. Resultan además
muy importantes por ser capaces de fijar el nitrógeno libre, el elemento necesario
para la formación de aminoácidos, y desempeñan un papel importante manteniendo
la fertilidad de los campos de arroz inundados.
68
Las cianofitas habitan en ríos, mares, lagos, pantanos, aguas termales y
lugares en donde las bajas temperaturas congelan el agua. En los depósitos de agua
si se dejan crecer sin control se vuelven tan abundantes que dan un mal sabor al
agua.
Entre los géneros más representativos estan: Gleocapsa, Oxillatoria, Noxtoc y
Spirullina.
Phylum Schizophyta
Incluye a las bacterias esquizofita, cuya división celular es por amitosis o fisión
binaria (Schizein, dividir) son seres cosmopolitas, es decir que habitan en todos los
lugares de la biosfera.
Se conocen y clasifican por su forma en tres grupos:
Coccus o cocos; que son bacterias esféricas.
Bacillus o bacilos; que son cilíndricas o en forma de bastoncillos.
Espirillum o espiriladas; que son filamentos en espiral.
Cocos: Son esféricas, pueden vivir aisladas o agrupadas en pares o
diplococos (Diplococcus pneumoniae, causante de la pulmonía bacteriana) en
racimos o estafilococos (Staphylococcus aureous, que vive sobre la piel y puede
producir erupciones) y en forma de cadena o estreptococos (Streptococcus
termophylus, que se emplea para hacer yougurt).
Bacilos, bacterias en forma de bastón, ejemplo: Salmonella typhi (causante de
la tifoidea) Mycobacterium tuberculosis (causante de la tuberculosis).
Espiritadas, pueden ser: a) espirilos, en forma de “coma” (Vibrio comma,
bacteria causante del colera). b) Espiroquetas, bacterias con muchas espirales
(Treponema pallidum, causante de la sífilis).
Las bacterias presentan cinco estructura celulares características:
1 Cápsula: con función antígena y de adhesión.
2 Pared celular: mantiene la forma y protege a la bacteria de las variaciones
osmóticas del medio.
3 Membrana plasmática: controla la entrada y salida de materiales del
citoplasma.
69
4 Mesosoma: inveginación de la membana y que contiene en algunos casos
los pigmentos fotosintéticos.
5 Citoplasma: No contiene organelos membranosos, presenta ácidos
nucleicos, cromosomas bacterianos y material de reserva.
Las bacterias se reproducen y crecen de acuerdo a condiciones favorables,
para ello requieren de agua; al igual que otras células, en un ambiente seco se
deshidratan e inactivan; necesitan además, una fuente de energía, por lo que
obtienen su alimento de diferentes formas, siendo algunas saprofitas, es decir,
degradan la materia muerta y los desperdicios de plantas y animales, devolviendo
minerales y nutrientes al terreno, de lo contrario los cadáveres y desperdicios se
acumularían hasta el agotamiento de las posibilidades de vida.
Las bacterias heterótrofas parásitas no poseen determinados sistemas
enzimáticos por lo que dependen de otros organismos provocando enfermedades y
en ocasiones la muerte del huésped.
Existen bacterias autótrofas que sintetizan sustancias a partir de sustancias
inorgánicas sencillas, como por ejemplo, las bacterias quimiosintéticas, que emplean
moléculas oxireductoras como fuentes de energía. Las bacterias fotosintéticas
poseen un pigmento llamado bacterioclorofila, de estructura molecular parecida a la
clorofila de las plantas verdes.
La mayor parte de las bacterias son aerobias por utilizar oxígeno del agua o
del aire para respirar. Cuando pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno libre
se llaman anaerobias facultativas y si sólo crecen en ausencia de oxígeno se
denominan como anaerobias estrictas, estas obtienen energía a partir de
carbohidratos y al final de su proceso producen alcohol o ácido láctico.
Tetanos, gangrena y botulismo son algunas enfermedades ocasionadas por
bacterias del género Clostridium, bacterias anaerobias estrictas.
Algunos efectos nocivos de las bacterias al hombre son: enfermedades,
descomposición de alimentos, deterioro de madera, telas y pieles.
Dentro de los efectos benéficos de las bacterias tenemos: la degradación de
las sustancias químicas que plantas y animales necesitan para vivir, si no se
reciclaran, no estarían disponibles para usarse. El carbono, azufre, nitrógeno y
70
fósforo son elementos que las bacterias reciclan continuamente. Algunas bacterias
viven dentro de organismos y los ayudan (mutualismo) Escherichia coli vive en los
intestinos de humanos sintetizando vitaminas; Los bovinos se benefician con las
bacterias que viven en su aparato digestivo al degradar la celulosa de la hierba.
Varias
compañías
farmacéuticas
emplean
bacterias
para
producir
medicamentos; la ingeniería genética emplea bacterias para la producción de
insulina.
Las bacterias también limpian áreas en las que hay desperdicios tóxicos.
Muchos alimentos como el yougurt, el queso y el vinagre son productos de la acción
bacteriana.
Reino Protista
Protistas (protos, “primero”) este reino incluye a especies unicelulares
eucarióticas autótrofas de tipo vegetal y otros heterótrofos parecidos a células
animales. A los integrantes de este reino se les conoce como protozoarios (primeros
animales). Incluyendo a las especies fotosintéticas debido a que estas en ausencia
de luz se alimentan en forma heterotrofa ingiriendo a otras especies o degradando
materia orgánica.
La clasificación del Reino Protista se basa en la presencia de clorofila
(autotrofos) o de su ausencia (heterotrofos).
Autotrofos: incluyen a los Phyla Euglenophyta, Chrysophyta y Pyrrophyta.
Heterotrofos: incluye a los Phyla Sarcodina, Ciliophora, Sporozoa y
Mastigophora.
No en todos los casos la clasificación de este Reino se basa en relaciones
evolutivas, sino de un modo más práctico, en características funcionales. La
taxonomía de este grupo está en constante cambio siendo muy común encontrar
diferentes sistemas de clasificación en diferentes textos de Biología.
Los protistas, se originaron hace unos 1600 millones de años, son organismos
complejos y se cree que de ellos se derivaron los hongos, las plantas superiores y
los animales, sus células son mucho más complejas que las de estos organismos, ya
que deben realizar todas las funciones de un organismo independiente.
71
Las algas presentan clorofila, por lo que son autótrofos, producen mucho del
oxígeno del planeta, y son fuente principal de alimentos para muchos organismos.
La mayoría de los protozoarios viven en océanos o en aguas dulces; son
heterótrofos que se alimentan de otros organismos o materia orgánica, hay algunos
parásitos que causan enfermedades a animales incluyendo al hombre; algunos
pueden realizar fotosíntesis en presencia de luz o nutrirse de forma heterótrofa en su
ausencia.
Protistas fotosintéticos
Phylum Euglenophyta
Las euglenofitas, son algas unicelulares o coloniales. Viven en aguas dulces
estancadas, aunque hay algunas especies marinas. Se han descrito unas 800
especies de euglenofitas, siendo Euglena el prototipo y a quien debe su nombre el
grupo.
La mayor parte de ellos son fotosintéticos presentando clorofilas a y b; y una
membrana que manifiestan finos dibujos. No almacenan almidón, sino paramilo, un
carbohidrato parecido al almidón.
Su reproducción es de tipo asexual, dividiéndose longitudinalmente. Presentan
dos flagelos pegados en la base de una ranura en forma de botella llamada
reservorio, uno de ellos sobresale y le permite nadar. Por el reservorio, los
euglenoides eliminan el exceso de agua gracias a una vacuola contráctil. También
cerca del reservorio se localiza una mancha ocular, estructura sensitiva que permite
al organismo detectar la luz para realizar la síntesis de su alimento.
Phylum Chrysophyta
Las algas Crisofitas o Diatomeas, llamadas también Algas Doradas (chrysos,
oro), constituyen un extenso y complicado grupo (aproximadamente entre 6 y 10 mil
especies) cuyos plástidos contienen el pigmento amarillo – dorado llamado
ficoxantina. Las crisofitas son frecuentes en hábitat de aguas epicontinentales de las
zonas templadas, como son los lagos y estanques. También hay un grupo
ampliamente distribuido en el plancton (conjunto de organismos microscópicos que
se encuentran en suspensión en aguas marinas).
72
Reino Protista
Autotrofos: incluye a los Phyla Euglenophyta, Chrysophyta y Pyrrophyta.
Heeterotrofos: incluye a los Phyla Sarcodina, Ciliophora, Sporozoa y
Mastigophora.
Euglenophyta
Chrysophyta
Pyrrophyta
Sarcodina
Ciliophora
Sporozoa
Mastigophora
No en todos los casos la clasificación de este
Reino se basa en relaciones evolutivas, sino de
un modo más práctico, en características
funcionales
73
Protista
Phylum
Principales
Importancia Ecológica
Características
Phylum Euglenophyta
(Euglenas)
Pueden
ser
autótrofos
o Forman parte del fitoplancton
heterótrofos, poseen flagelos y
y una mancha ocular.
Pueden
vivir
en
contribuyen
fotosíntesis
que
en
la
realizan
lugares siendo una importante fuente
luminosos o en la oscuridad.
renovadora de oxígeno en el
Se reproducen asexualmente planeta.
o por división celular
Además de clorofila contienen
Phylum Chrysophyta
(Algas Doradas o
Diatomeas)
el pigmento ficoxantina que Las algas doradas junto con
les da el color dorado.
Poseen
paredes
de
el resto de las algas efectúan
sílice más del 50% del total de la
como si fueran cristal; en fotosíntesis
de
nuestro
grandes cantidades forman la planeta.
“tierra
de
diatomeas”
o La “tierra de diatomeas” tiene
diatomita.
La
usos industriales.
mayoría
presenta
reproducción asexual.
Poseen
una
pared
de Realizan fotosíntesis en el
celulosa, también dos flagelos mar;
Phylum Pyrrophyta
(dinoflagelados)
para su locomoción.
especies
producen las “mareas rojas” y
La mayoría son marinos y pueden
otros viven en aguas dulces.
ciertas
producir
potentes
toxinas que matan peces, por
Todos los protozoarios se medio de moluscos pueden
dividen por mitosis ordinaria.
matar al hombre.
74
Producen zoosporas por las que se reproducen asexualmente, presentan un
exoesqueleto, formado por un material orgánico pectínico impregnado de sílice o
carbonato de calcio, el cual da a su pared rigidez y apariencia cristalina. Los
esqueletos fósiles de las diatomeas se acumulan en cantidades muy grandes y
forman una roca sedimentaria llamada diatomita, a la cual se han dado diversos usos
industriales (como abrasivos en joyería, aislamiento y filtración).
Phylum Pyrrophyta
El grupo de las pirrofitas o dinoflagelados, se compone de cerca de mil
especies planctónicas marinas; son unicelulares eucarióticos, y algunos pueden
formar colonias. Poseen clorofila la cual no se distingue debido a que otros
pigmentos le dan a la célula un color rojizo, poseen dos flagelos (característica a la
que deben su nombre); presentan además una pared celular formada por celulosa
dividida en placas cruzadas por dos surcos, uno transversal y otro perpendicular.
Algunos dinoflagelados producen fuertes toxinas que al ser ingeridas por
peces o invertebrados marinos, se acumulan en ellos causando su muerte. Esta
condición se conoce como “marea roja”.
Protistas heterotrofos
Phylum Sarcodina
El grupo de los sarcodarios, conocidos también como Rizópodos, incluye a las
amibas, tanto cubiertas por caparazones o tecas, como sin ellos. Las amibas se
hallan distribuidas por todo el mundo, en hábitat marino o dulce - acuícola, y son
especialmente comunes en el suelo. Muchas de ellas son parásitas de animales y
pasan de huésped en huésped, o del suelo al hospedero.
Todas son microscópicas, aunque algunas alcanzan un tamaño considerable
(varios centenares de micras de longitud) aun tratándose de organismos
unicelulares.
Aunque las amibas carecen de centríolos y de flagelos, exhiben varios tipos de
movilidad. Se reconocen por la formación de pseudópodos (pies falsos) que son
prolongaciones citoplasmáticas que usan para la locomoción y para rodear y
absorber partículas alimenticias.
75
Algunas especies de sarcodarios de vida libre cuentan con un exoesqueleto o
caparazón calcáreo (como los foraminíferos), los cuales son indicadores de
yacimientos
petroleros. Otras
especies
como
Entamoeba
histolytica causa
enfermedades del tipo de las disenterías con alto índice de mortalidad en México.
Phylum Ciliophora
Los ciliados son organismos heterótrofos y unicelulares. Una típica célula de
estos organismos se halla recubierta de cilios de consistencia fibrilar y resistente.
Casi todos los ciliados tienen dos tipos de núcleos muy distintos, un
micronúcleo que realiza la función reproductora y un macronúcleo de mayor tamaño
que realiza funciones metabólicas relacionadas con el desarrollo y crecimiento.
Los finos y delicados cilios se hallan modificados y realizan funciones
locomotoras. El ejemplo clásico es el Paramecium.
Phylum Sporozoa
Los esporozoarios (spor, semilla) son seres heterótrofos, parásitos y
productores
de
esporas.
Se
reproducen
sexualmente
con
alternancia
de
generaciones haploide y diploide. Los ciclos vitales pueden ser muy complicados
involucrando a varios huéspedes, tanto vertebrados como invertebrados.
Las especies más conocidas son del género Plasmodium, parásito que
transmiten el paludismo a los seres humanos por medio de la picadura de las
hembras del mosquito Anopheles. El control de los mosquitos es uno de los
principales recursos de las campañas contra el paludismo, enfermedad que afecta a
los humanos, otros primates, roedores e incluso aves y reptiles.
Phylum Mastigophora
Son protozoarios, llamados comúnmente flagelados (mastix, flagelo; phoros,
llevar), algunos son de vida libre y otros son parásitos como el Trypanosoma
gambiense que causa la enfermedad del sueño en el humano, el T. cruzi que
ocasiona la enfermedad de Chagas o tripanosomiasis americana; las especies del
género Leishmania provocan las llamadas leishmaniasis como la úlcera de los
chicleros, frecuente en las regiones selváticas de México, produciendo úlceras
cutáneas en las orejas y en la mucosas nasal y bucal; otros del género Giardia,
causan ciertos desórdenes intestinales en los seres humanos.
76
PRINCIPALES ENFERMEDADES CAUSADAS POR PROTOZOARIOS
Enfermedad
Agente causal
Mecanismos de
Principales
adquisición
síntomas
Amebiasis
Entamoeba histolytica
Ingestión de quistes
por alimentos y agua
contaminados.
Destrucción de
tejidos de intestino y
otros órganos,
abscesos hepáticos,
de pulmón. Puede
ser mortal.
(disenterías con alto
índice de mortalidad
en México)
Paludismo
Plasmodium vivax
Picadura del mosco
hembra
Anopheles
Destrucción de
eritrocitos,
obstrucción de vasos
sanguíneos
pequeños, necrosis
de tejidos.
Puede ser mortal.
Mosca
Phlebotomus
Ataque a sistema
retículo endotelial,
bazo aumentado,
úlcera
granulomatosa.
Se afectan piel y
mucosa de boca,
nariz y garganta.
Picadura de la mosca
tse tsé de África
Aumento de ganglios
linfáticos, meningoencefalitis.
Picadura de varios
tipos de insectos,
principalmente la
“chinche besucona”
Invaden las células
de corazón e hígado.
Plasmodium. malariae
P. falciparum
Leishmaniasis
Leishmania donovani
Leishmania tropica
L. brasiliensis
Trypanosoma
Tripanosomiasis
gambiense
Trypanosoma
rhodesiense
Mal de Chagas
Trypanosoma cruzi
77
Reino FungI
Este reino incluye a los hongos (fungus, hongo), seres eucarióticos y
heterótrofos absorbedores. Para alimentarse, secretan enzimas digestivas a sus
alrededores; posteriormente el hongo absorbe los productos y los asimila.
La mayoría de hongos son saprofitos, es decir, viven de restos muertos y
desperdicios de otros organismos desintegrándolos y transformando las sustancias
químicas simples en aminoácidos, carbohidratos y ácidos grasos, los cuales son
aprovechados por ellos y el resto, ya descompuesto puede ser utilizado por plantas y
animales.
La mayoría de los hongos están formados por filamentos individuales o tubos
llamados hifas, las cuales contiene citoplasma con varios núcleos, en algunos
hongos las hifas están divididas por paredes o tabiques transversales llamadas
septos. Al crecer las hifas, se ramifican formando una red compleja llamada micelio o
cuerpo del hongo el cual se extiende en todas las direcciones en la fuente de
alimento. Al madurar el hongo, parte del micelio se puede convertir en una estructura
especializada para la reproducción llamada cuerpo fructífero.
Los aminoácidos y vitaminas que contienen los hongos comestibles, son
valiosos para el humano, pero algunos hongos generan venenos como la
“muscarina”.
No existe ninguna “receta” para distinguir entre hongos venenosos y
comestibles. Algunos hongos son tóxicos para ciertas personas, algunos más llegan
a serlo si se comen varios días seguidos. La única seguridad está en diferenciar las
especies de hongos que existen.
En ocasiones, los hongos se asocian con un alga azul-verde, un alga protista
o un alga verde, en una relación mutualista (ambas especies se benefician); el
resultado es lo que se conoce como liquen, organismo colonizador en un ecosistema
terrestre que ha sido perturbado. Otro tipo de asociación mutualista entre un hongo y
las raíces de una planta es la micorriza, el hongo recibe azúcares de la planta
anfitriona y le brinda a ella sustancias que estimulan su crecimiento, además de
ayudarla a obtener agua y minerales.
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A pesar de que los hongos atacan productos útiles, muchos otros productos
son valiosos al ser el resultado de su actividad, como por ejemplo el pan y los quesos
Roquefort y Camembert (Penicillium roqueforti y Penicillium camemberti) los hongos
hacen que los quesos tengan un sabor especial. La fermentación de azúcar por la
levadura (Saccharomyces cerevisiae) forma bióxido de carbono y alcohol etílico. El
bióxido de carbono hace que la masa de pan “suba”, y el alcohol etílico se emplea
para la fabricación de vinos y cervezas.
Los hongos como el Penicillium notatum, producen sustancias importantes de
las que se obtiene el antibiótico penicilina.
Las levaduras producen la droga efedrina que se emplea para tratar el asma y
las alergias; las vitaminas del complejo B y ácidos orgánicos como el ácido cítrico.
La mayor parte de los hongos se reproducen sexualmente (intercambio de
material genético) y asexualmente por fragmentación de las hifas o por esporas. Las
hifas consisten en cadenas de células que forman filamentos los cuales, en conjunto
forman el micelio o cuerpo del hongo.
El método de producir esporas y la clase de estructuras reproductoras, son las
características empleadas para clasificar a los hongos. En algunos hongos, las
estructuras reproductoras son microscópicas, en otros como las setas, se observan a
simple vista. El Reino Fungi incluye a los llamados hongos mucosos como los del
Phylum Myxomicota y a los llamados hongos verdaderos como los Phyla Oomycota,
Zigomycota, Ascomycota y Basidiomycota.
Phylum Myxomicota
Son llamados Mixomicetos u hongos mucosos o gelatinosos (myxa, moco;
mykes, hongo). Como todos los hongos, son organismos heterótrofos que pasan por
un estado ameboideo en el que no poseen pared celular, alimentándose por
fagocitosis, formando estructuras fructíferas pedunculadas formadoras de esporas,
las cuales originan células flageladas para su reproducción.
Phylum Oomycota
Los oomicetos incluyen a organismos como los mohos acuáticos, las royas
blancas y los mildius; son parásitos o saprófagos, se alimentan extendiendo unas
79
hifas hacia el interior de sus huéspedes y absorbiendo sus nutrientes mediante la
liberación de enzimas digestivas.
Su reproducción puede ser asexual por medio de esporas asexuales llamadas
zoosporas o sexual por medio de cigotos llamados oosporas.
Phylum Zigomycota
Los cigomicetos son hongos terrestres, la mayoría son saprofitos (Rhizophus
stolonifer y R. nigricans que crecen en el pan y en las frutas ricas en almidón),
existiendo algunos parásitos de plantas (Phytophora infestans causante del tizón
tardío de la papa y el tomate, y especies del género Pythium que provoca la
pudrición de la raíz de plantas de diversos cultivos agrícolas).
Las hifas de Rhizopus que crecen paralelas al medio de cultivo se llaman
estolones, las numerosas hifas pequeñas y ramificadas que salen de los estolones y
crecen hacia abajo se llaman rizoides, estos penetran a la fuente de alimento en que
crece el hongo y secretan enzimas que lo digieren.
Phylum Ascomycota
El nombre de estos hongos obedece a que sus esporas se desarrollan en
sacos llamados ascas, generalmente en cada asca hay 8 esporas, las cuales al
alcanzar la madurez son transportadas por el viento produciendo un micelio. El
tamaño de estos hongos va de 2 mm a10 cm. Presentan reproducción asexual por
esporas o conidios y reproducción sexual por esporas monoploides llamadas
ascosporas. Los ascomicetos constituyen el grupo de hongos más extenso, diverso y
económicamente importante.
Las levaduras, algunos hongos de humedad, hongos de copa y trufas, son
parte de este phylum, dentro del cual se incluyen algunos hongos responsables de
que la comida se dañe y obtenga mal sabor. La mayor parte de los ascomicetos son
saprofitos que viven en materia vegetal muerta, algunos son parásitos de plantas y
muchos están adaptados a hábitats terrestres.
Ascomicetos unicelulares del género Saccharomyces (sacchar, azúcar;
mykés, hongo), se usan para hacer pan y cerveza, estos hongos viven en alimentos
ricos en azúcar, como el jugo de las uvas del que se obtiene el vino.
80
Algunos hongos del género Penicillium se pueden ver con crecimientos azulverdosos en algunas frutas cítricas como la naranja y a veces en el pan y la tortilla.
Phylum Basidiomycota
Los miembros de este grupo son llamados basidiomicetos e incluye a algunos
de los hongos más grandes como las setas, amanitas, y champiñones. Estos hongos
forman un cuerpo fructífero o basidiocarpo, el cual es visible; poseen un pedúnculo o
estípite que sostiene al sombrerillo o píleo, cuya coloración es muy variada y en cuya
parte inferior se encuentran las laminillas, lugar en donde se producen esporas
monoploides llamadas basidiosporas.
Comúnmente se considera como al hongo a la parte que sobresale del suelo,
sin embargo, la mayor parte del hongo forma el micelio subterráneo. El micelio
absorbe los nutrientes de la materia orgánica que hay en el sustrato, y la parte del
hongo que sobresale es el basidiocarpo o estructura reproductora. Todos se
distinguen por tener una estructura microscópica reproductiva en forma de maza o
basto llamada basidio, de donde deriva el nombre del grupo.
En este grupo de hongos se encuentran especies comestibles del género
Agaricus como el champiñón blanco, hongo cultivado a gran escala y que se vende
comercialmente. Y especies venenosas del género Amanita, que por contener
sustancias químicas tóxicas, causan al ser ingeridos, trastornos respiratorios y
circulatorios serios.
Algunas especies de hongos del género Psilocybe, contienen sustancias
tóxicas como la Psilocybina que actúa sobre el sistema nervioso, produciendo entre
otras cosas alucinaciones; actualmente este grupo de hongos ha sido objeto de un
estudio minucioso.
Reino Plantae
El reino de las plantas comprende aproximadamente 350 mil especies
conocidas que varían desde los organismos unicelulares hasta árboles enormes, lo
que demuestra las relaciones evolutivas entre todas ellas. El Reino Plantae incluye a:
Plantas No Vasculares: Phylum Rodophyta, Phylum Phaeophyta, Phylum:
Chlorophyta, Phylum Bryophyta.
Plantas Vasculares o Metaphyta: Phylum Tracheophyta.
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Rodofitas, Feofitas y Clorofitas son algas o plantas acuáticas; se caracterizan
por no presentar tejidos que conduzcan agua o sustancias elaboradas, es decir
carecen de un sistema de transporte o vasos (sistema vascular), además de no tener
raíces, tallos ni hojas verdaderas, ya que por vivir en el agua, ésta y los minerales
disueltos en ella son fácilmente accesibles a todas las partes de la planta. El agua
además les brinda sostén.
Briofitas, al igual que las anteriores, son plantas no vasculares, ya que
también carecen de sistema de transporte, raíces, tallos y hojas verdaderas, pero a
diferencia de ellas, son plantas terrestres.
Traqueofitas,
son
plantas
terrestres
más
complejas;
poseen
tejidos
especializados para transportar agua y sustancias elaboradas a través de toda la
planta, por lo que son llamadas plantas vasculares. El agua y los minerales suben
desde la tierra a todas las partes de la planta por un tejido conductor llamado xilema;
en tanto las sustancias elaboradas por la planta durante la fotosíntesis, bajan y se
distribuyen a todo el cuerpo de la planta por el tejido llamado floema. Tanto xilema
como floema están formados por células rígidas por lo que también sirven de sostén
a la planta. Las traqueofitas o plantas vasculares son las más conocidas e incluyen a
los helechos, los pinos y a las plantas con flores.
Plantas acuáticas no vasculares
Phylum Rodophyta
Las Rodofitas son llamadas algas rojas, están dotadas de un pigmento rojo
llamado ficoeritrina además de poseer clorofila; son marinas generalmente
pluricelulares conociéndose unas 3 mil especies. Entre sus principales características
están:
Ser especies macroscópicas marinas, poseer clorofila “a” y “d” (pigmentos que
poseen un complejo formado por porfirina y magnesio, pero carecen de la “b” y “c”).
Viven en profundidades entre 100 y 175 metros donde sólo llega la luz verde, azul y
violeta. Muchas tienen un recubrimiento de carbonato de calcio, lo que les da la
apariencia de un pequeño coral o árbol petrificado. Algunas algas rojas, como las del
género Gelidium están rodeadas de sustancias gelatinosas como el agar que se
utiliza en los laboratorios para cultivo de microorganismos; en la industria alimenticia
82
para espesar el yogurt y helados, así como para preparar dulces, ates, mermeladas y
purés.
Presentan reproducción asexual y sexual, la mayoría produce óvulos y
espermatozoides en estructuras especializadas de su cuerpo; ninguno de ellos se
mueve, pero las corrientes de agua llevan los espermatozoides hasta los óvulos.
Phylum Phaeophyta
Las feofitas o algas pardas, son de gran tamaño, pudiendo llegar a tener hasta
100 metros de longitud; todas son fotosintéticas y la mayoría viven en las costas
rocosas de los mares especialmente en las regiones templadas (de 1500 especies,
solo tres son de agua dulce). Crecen en aguas poco profundas y están expuestas al
aire durante la marea baja.
Las feofitas tienen un conjunto de pigmentos característico: sus plástidos,
llamados feoplastos, contienen las clorofilas a y c, pero nunca la b.
El color de las algas pardas proviene del pigmento fucoxantina, almacenan un
carbohidrato llamado laminarina.
Aunque se encuentran típicamente bordeando las costas, algunas algas de
este phylum forman grandes masas que flotan en el interior de los océanos, como el
famoso género Sargassum del mar de los Sargazos.
Phylum Chlorophyta
Es el más grande de las algas, y sus miembros son muy diversos; presentan
un intenso color verde debido a la clorofila y a los pigmentos amarillos asociados a
ella. Las clorofitas se encuentran bien representadas tanto en aguas dulces como en
aguas saladas, otras viven en la nieve, en el suelo y en los árboles. Los pigmentos y
las sustancias químicas en las paredes celulares de las algas verdes son muy
parecidos a los de las plantas superiores.
Pueden consistir de una célula, una colonia, un filamento, o una placa de
células. Se cree que las clorofitas representan la línea principal de evolución hacia
las plantas superiores, por lo que se han realizado múltiples estudios con respecto al
origen de la pluricelularidad, evolución y la alternancia de generaciones (proceso en
el cual una generación diploide es seguida de una haploide durante el ciclo de vida
del organismo).
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Ejemplos de algas verdes: unicelular, Chlamydomonas, Chorella; colonial,
Volvox, Hidrodictyon; multicelulares: Ulothrix, Spirogyra y Ulva.
Plantas terrestres no vasculares (Atracheophyta)
Phylum Bryophyta
El phylum Briofita comprende 25 mil especies aproximadamente (bryo,
musgo), dentro de sus características están el ser plantas pequeñas con un cuerpo
llamado talo de forma laminar con tejidos poco diferenciados, el cual se fija al
sustrato por unas pequeñas estructuras llamadas rizoides. No poseen raíces, tallos ni
hojas verdaderas y necesitan agua para su fecundación a fin de que sirva de medio
para que se desplace el gameto masculino hacia el femenino. Crecen en el suelo, en
troncos de árboles, rocas y muchas especies son verdaderamente acuáticas.
Para reproducirse, todas las briofitas presentan una alternancia de
generaciones, lo que significa que una planta haploide productora de gametos, se
alterna con una planta diploide en la cual, por meiosis forma esporas haploides con
la mitad de la carga normal de cromosomas.
La planta haploide productora de gametos se denomina gametofita, y se
alterna con una planta diploide productora de esporas o esporofita; ambas plantas
son dos fases de un ciclo completo de vida.
Las Briofitas comprenden las hepáticas y a los musgos.
a) Las Hepáticas habitan en sitios húmedos y sombríos de climas templados y
cálidos; existen cerca de 8500 especies. El talo gametofito es verde y crece ya sea
como banda plana o como retoño en forma de hoja; el esporofito depende
parcialmente del gametofito.
En épocas de lluvia, el agua que inunda los sitios donde se localizan estas
plantas, permite que el gameto masculino o anterozoide, se desplace hasta el
arquegonio o lugar en donde se produce el gameto femenino u oosfera penetrando y
realizando la fecundación.
b) Los Musgos presentan una estructura sencilla; son plantas verdes
pequeñas que se extienden ampliamente siempre cerca del suelo. Al igual que las
demás briofitas, presentan una generación gametofítica (haploide) predominante y
una generación esporofítica (diploide) dependiente, Casi todos los musgos son
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dioicos (poseen sexos separados), aunque algunos de sus representantes son
monoicos (poseen ambos sexos en el mismo talo o cuerpo vegetal).
Plantas terrestres vasculares (Tracheophyta)
Las plantas vasculares se han extendido a todos los ámbitos terrestres y
acuáticos gracias a sus posibilidades de adaptación que les ha conferido la
evolución.
Partiendo del supuesto que las plantas vasculares tuviesen su origen en el
medio acuático, la evolución tuvo que provocar la aparición y modificación de
estructuras que les permitió resolver el problema que planteaba el dominio del medio
terrestre y que implicaba:
• a) un control de la cantidad de agua interna para mantener sus funciones vitales
• b) un sistema especializado para el transporte de nutrientes
• c) resistencia mecánica y medios de fijación al sustrato terrestre
• d) mecanismos para la adquisición de los nutrientes existentes en el medio
terrestre
• e) independencia del medio acuoso, para realizar la reproducción.
Las traqueofitas o plantas vasculares incluyen a:
Plantas sin semilla: A) Psilofitas. B) Licofodios y celaginelas. C) Equisetos. D)
Helechos.
Plantas con semilla: A) Gimnospermas o coníferas. B) Angiospermas o plantas
con flores.
Se les conoce como Traqueofitas (trachia, conducto; phyton, planta) por
presentar dos tipos de tejidos conductores: el xilema y el floema.
El xilema (xilon, madera) está compuesto por células que conducen agua y
sales minerales, llamadas traqueidas, cuyas paredes pueden estar perforadas
facilitando el transporte de agua y otras sustancias. La dirección del movimiento es
ascendente, de las raíces a las hojas; las traqueidas en su mayoría son células
muertas y proporcionan además rigidez y resistencia a la planta.
El floema (phloos, corteza) está compuesto por un tipo de célula alargada
llamada elemento criboso. La dirección del movimiento es descendente, de las hojas
a las raíces.
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Plantas sin semilla
Psilofitas son plantas que presentan hojas pequeñas a manera de escamas
(microfilas) en un tallo fotosintético, carecen de raíces verdaderas, crecen en zonas
muy humedas y cálidas y comprenden menos de veinte especies. Producen esporas
en estructuras llamadas esporangios que se encuentran en las axilas de las hojas.
Licopodios y celaginelas, plantas que presentan hojas microfilas bien definidas
algunas especies desarrollan raíces verdaderas, los esporangios se acumulan en el
ápice (puntas de las ramas) protegidos por hojas especiales que forman estructuras
cónicas llamadas estrobilos. Son Plantas de zonas húmedas.
Equisetos tambien llamados colas de caballos, presentan tallos acanalados
(con hueco en el interior) presentan en el tallo zonas rígidas llamadas nudos de
donde se originan las ramificaciones. Los equisetos presentan una toxina llamada
tiaminasa que desnaturaliza la vitamina B de los herbívoros que la consumen. Esta
toxina se desnaturaliza por calor al cocinarla. Son plantas de zonas tropicales
humedas.
Helechos: de las plantas que no presentan semillas, son las más numerosas.
Comprenden más de 12 mil especies. Crecen en gran variedad de ambientes, los
hay en las tierras húmedas, en los bosques, en los campos abiertos, en los árboles y
en los riscos.
Presentan hojas grandes seccionadas en múltiples láminas llamadas pinnas y
se les llaman frondas; se originan de un tallo horizontal llamado rizoma, que
almacena alimento y da origen a nuevas frondas. De los rizomas crecen unas raíces
pequeñas que fijan a la planta y absorben agua y minerales.
Plantas con semilla
Son plantas vasculares que se reproducen al formar semillas; hay más de 200
mil especies, se encuentran en la mayoría de los ambientes terrestres y en muchos
ambientes acuáticos.
Las plantas con semilla se dividen en dos grupos, de acuerdo al lugar en
donde se desarrolla la semilla:
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Gimnospermas
(Gymnos, desnudo; sperma, semilla): la mayoría son conocidas con el nombre
de “pinos”, presentan óvulos y semillas desnudas, es decir, los óvulos no se
encuentran encerrados en ovarios ni las semillas en frutos.
Se les denomina coníferas (portadoras de conos) debido a que presentan
estructuras formadas por hojas modificadas llamadas conos (masculinos y femeninos
claramente distintos en el mismo árbol). Los conos femeninos llevan los óvulos, los
cuales necesitan ser polinizados para transformarse en semillas.
Cuando las semillas maduran (lo que en algunas especies tarda más de un
año en suceder), los conos se vuelven pardos, secos y leñosos, las escamas del
cono se separan y las semillas caen al suelo donde, si las condiciones son
adecuadas, germinarán.
Los conos masculinos son pequeños, de color amarillo brillante o rojo y crecen
en el extremo de las ramas inferiores; producen polen en cantidades enormes, el
cual es arrastrado por el viento hasta los conos femeninos. Los conos femeninos son
llamados comúnmente piñas (se utilizan como adorno en navidad, algunas piñas
llegan a medir hasta 60 cm de largo).
Las hojas de la mayoría de las coníferas son como agujas pequeñas y
escamosas; la mayoría de las coníferas son siempre verdes porque cada año
pierden algunas agujas, pero retienen la mayoría de ellas.
Las coníferas crecen como árboles o arbustos, algunas pueden alcanzar una
altura
hasta
de
120
metros
como
las
secuoyas
gigantes
de
California
(Sequoidendron giganteum), otras coníferas son los pinos y abetos. Debido al valor
de las coníferas para obtener madera y producir papel, muchos de los bosques
donde habitan, se talan de forma inmoderada repercutiendo negativamente en el
ecosistema.
Angiospermas
Agrupadas bajo este nombre (angeion; vasija, sperma; semilla) se calculan
215 mil especies y son las plantas con flores. Una parte de la flor es el ovario que
contiene los óvulos. Después de ser fecundado, el óvulo se transforma en semilla y
el ovario que lo rodea madura hasta convertirse en una estructura llamada fruto.
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La flor es la característica de las angiospermas y aumenta las posibilidades de
la planta para tener una reproducción exitosa.
Las plantas con flores incluyen árboles, arbustos, enredaderas, hierbas,
plantas flotantes, pastos, maíz etc. Se encuentran en los desiertos, bosques,
pantanos y hasta en agua salada.
Las angiospermas se dividen en dos grupos de acuerdo al número de “hojas
primarias” o cotiledones que posea la semilla:
a) Dicotiledóneas: cada semilla posee dos cotiledones, hay cerca de 170 mil
especies, de las cuales las más conocidas son los árboles, arbustos y plantas
pequeñas no leñosas como las rosas.
b) Monocotiledóneas: cada semilla contiene una hoja primaria, hay
aproximadamente 45 mil especies que incluyen a las gramíneas (granos como trigo,
arroz y maíz) y a las orquídeas.
Además del tipo de semilla, hay otras diferencias entre dicotiledóneas y
monocotiledóneas. Muchas de estas diferencias se observan a simple vista, como las
nervaduras en las hojas de las plantas. En general, las dicotiledóneas tienen una
nervación reticulada (en forma de una fina red como el frijol o la rosa) y la mayoría de
las monocotiledóneas tienen una venación paralela (como el pasto o el maíz).
Las hojas son apéndices del tallo y por lo general tienen un tallo pequeño
llamado pecíolo que lo une con la lámina foliar u hoja propiamente dicha. Las hojas
de dicotiledóneas son pecioladas y las monocotiledóneas no pecioladas o sésiles.
Otra diferencia entre dicotiledóneas y monocotiledóneas es el número de partes y
estructuras florales que se encuentran en la planta. Generalmente las dicotiledóneas
tienen sus partes en múltiplos de cuatro o cinco. Las monocotiledóneas en número
de tres o sus múltiplos.
Para poder notar otras diferencias se necesita realizar un examen cuidadoso
de las partes de la planta, por ejemplo, una sección transversal de un tallo visto bajo
el microscopio para observar el patrón de arreglo del tejido vascular que es diferente
en dicotiledóneas y monocotiledóneas.
Una Flor típica consta de cuatro capas o verticilos unidos al extremo modificado
del tallo llamado receptáculo. Los verticilos son:
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1. Cáliz: representa el primer verticilo floral por ser el más externo o inferior. Está
formado por hojas modificadas denominadas sépalos.
2. Corola: representa el segundo verticilo floral en orden ascendente; está formada
por hojas denominadas pétalos que en general presentan modificaciones muy
variadas en color y forma.
3. Estambres: forman un verticilo que se encuentra dentro de la corola. Cada
estambre tiene un pedicelo delgado o filamento, en cuya parte superior se
encuentra una antera, que es el órgano portador de polen. El verticilo o
agrupamiento de estambres se denomina androceo.
4. Gineceo: constituido por los carpelos que forman el pistilo con tres partes: una
porción basal extendida, el ovario, es una estructura hueca que puede tener una o
varias cámaras llamadas lóculos, para contener los óvulos; el estilo, un pedicelo
delgado que sostiene al estigma, lugar en donde se deposita el polen.
Pistilo
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Reino Animalia
El reino Animal incluye a organismos eucarióticos pluricelulares, heterótrofos
que se desarrollan a partir de embriones.
La diversidad de este Reino es enorme, los organismos que actualmente
existen se han dividido en aproximadamente 30 Phyla. Su ordenamiento es el reflejo
de las diferentes maneras que hay para agrupar a los animales, las cuales no sólo
tienen importancia evolutiva, sino que además son útiles como referencia. Se
estudiarán sólo 9 de estos actuales Phyla.
Los diferentes Phyla se reconocen de acuerdo a las siguientes características
que evolutivamente han ido desarrollando:
Número de capas celulares que forman el embrión y de las cuales derivan
todos los tejidos, órganos y sistemas. Si sólo poseen dos capas embrionarias
(ectodermo y endodermo) se denominan diblásticos (di, dos; blástema, germen); si
poseen una tercera capa intermedia (mesodermo) entre las dos anteriores:
triblásticos.
Simetría del cuerpo, puede ser radial, (en la cual no se distingue el lado
derecho del izquierdo) o bilateral, en que además de esos lados, se distingue una
región superior e inferior, y un extremo anterior y otro posterior.
Presencia o no de celoma o cavidad general del cuerpo que contiene las
vísceras, de acuerdo a esto, pueden ser: Acelomados si poseen una estructura
somática de tipo sólido sin ninguna cavidad; Pseudocelomados si presentan sus
órganos internos dentro de un espacio corporal no delimitado, carente de peritoneo;
Eucelomados si los órganos internos se localizan en una cavidad corporal limitada
por peritoneo.
La organización segmentaria del cuerpo. Evolutivamente se puede considerar
de menor a mayor: sin segmentación externa ni interna; segmentación externa
aparente, pero no interna; segmentación interna y externa en metámeros; división del
cuerpo en regiones como cabeza, tórax y abdomen.
El carácter de las estructuras que forman el sostén o esqueleto del cuerpo.
Los animales presentan un conjunto de espículas, un exoesqueleto, o un
endoesqueleto.
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REINO ANIMAL
Simétricos
Asimétrico
Phylum Porifera
Simetría Radial
Simetría Bilateral
Nadadores libres o fijos
con red nerviosa
Móviles por desplazamiento
Cabeza y cordón nervioso
longitudinal
Phylum Coelenterata
Acelomados
Celomados
Phylum Platyhelmintes
Pseudocelomados
Phylum Nematoda
Phylum Annelida
Phylum Mollusca
Phylum Arthropoda
Phylum Echinodermata
(larvas con simetría bilateral)
Phylum Chordata
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Reino Animalia
La diversidad de este Reino es enorme, los
organismos que actualmente existen se han PHYLUM
dividido en aproximadamente 30 Phyla. Su PORIFERA
ordenamiento es el reflejo de las diferentes
maneras que hay para agrupar a los
animales, las cuales no sólo tienen
importancia evolutiva, sino que además son
útiles como referencia.
Se estudiarán sólo 9 de estos actuales Phyla.
PHYLUM COELENTERATA
PHYLUM NEMATODA
PHYLUM MOLLUSCA
PHYLUM ECHINODERMATA
PHYLUM PLATYHELMINTHES
PHYLUM ANNELIDA
PHYLUM ARTHROPODA
PHYLUM CHORDATA
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El desarrollo y posición del cordón nervioso central con relación al tubo
digestivo. Algunos no poseen ningún cordón nervioso, solo una Red Nerviosa;
Características únicas o estructuras exclusivas de un phylum. Son las
características que no comparten con ningún otro phylum y les da su individualidad.
Phylum Porifera
Los poríferos son organismos fijos o sésiles con movimientos apenas
apreciables; carecen de simetría, no poseen tejidos ni órganos verdaderos y sus
células mantienen una considerable independencia. Son los animales más primitivos,
la mayoría son marinos, excepto unas 150 especies de agua dulce; pueden adquirir
formas fantásticas (tubulares, abanicadas, formando copas o incrustaciones); sus
tamaños varían desde los pocos milímetros de ancho hasta más de un metro de
altura.
Los poríferos o esponjas reciben su nombre de los miles de poros que
atraviesan sus cuerpos. Cada poro está formado por una célula hueca llamada
porocito por los que fluye el agua, la cual penetra a una cavidad interna llamada
espongiocele y sale a través de un orificio excurrente localizado en la parte superior
denominado ósculo.
Las partículas alimenticias suspendidas en el agua son filtradas por células
especializadas llamadas coanocitos; éstas son células flageladas que producen
corrientes de agua, que atraviesan el cuerpo del organismo y de las que dependen
todas sus funciones.
Las esponjas se componen de dos capas de células, entre las que se halla
una capa gelatinosa, que contiene células ameboideas, además de espículas o fibras
que constituyen un esqueleto.
El oxígeno se difunde a través de sus paredes corporales y células
especializadas de la esponja originan los gametos. La mayoría de las esponjas son
hermafroditas (individuos maduros son portadores de óvulos y espermatozoides) y
en algunas especies los sexos están separados.
Las esponjas se pueden en separar varios fragmentos que se dispersan
impulsados por las corrientes; estos fragmentos pueden luego seguir creciendo como
esponjas individuales (reproducción asexual).
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Simetría radial
Phylum Coelenterata
Los celenterados son animales diblásticos, poseen simetría radial y neuronas
dispuestas a modo de una red nerviosa; la mayoría son marinos (existen algunos de
agua dulce). Se observan dos tipos estructurales dentro de este phylum: uno fijo en
forma de pólipo; otro que nada libremente y que recibe el nombre de medusa. El
pólipo es un cuerpo cilíndrico en cuyo extremo superior se localiza la boca rodeada
de tentáculos; el extremo opuesto permanece fijo. El cuerpo de la medusa se
asemeja a una sombrilla con la parte convexa hacia arriba y boca en el centro de la
superficie inferior cóncava.
Presentan un espacio interno para la digestión llamado cavidad gastrovascular
o celenterón, que se abre al exterior a través de la boca, la cual también sirve como
ano, puesto que por ella se expulsan las sustancias de desecho. Entre la capa
celular externa (ectodermo) y la interna (gastrodermis o endodermo), se encuentra
una capa de consistencia gelatinosa llamada mesoglea. Rodeando a la boca,
presentan tentáculos sobre los cuales se encuentran células llamadas cnidocitos,
cada una de las cuales tiene una estructura urticante llamada nematocisto. Se
alimentan capturando a sus presas por medio de sus tentáculos e inmovilizándolas
con los nematocistos para posteriormente digerirlas en la cavidad gastrovascular.
De acuerdo con sus formas de reproducción, algunos celenterados presentan
alternancia de generaciones sexual y asexual, proceso llamado metagénesis. Por
ejemplo, algunas especies de medusas se reproducen sexualmente originando
larvas llamadas plánulas, las cuales se transforman en animales con forma de saco o
pólipos, que a su vez se reproducen asexualmente para formar nuevas medusas.
Los Celenterados se clasifican en:
Hidrozoos, hidrozoarios, comprenden a las hidras o hidropólipos, las
hidromedusas y los sifonóforos.
Hidras: son pólipos solitarios de forma cilíndrica con un diámetro aproximado
de 1 mm y una longitud hasta de 1 cm, tienen una extraordinaria facultad de
regeneración.
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Hidromedusas: presentan forma colonial que produce individuos libres y
flotantes en forma de medusa; producen gametos a partir de los cuales nace una
nueva colonia.
Sifonóforos: forman una colonia numerosa provista de una vejiga natatoria de
bellos colores dando la apariencia de un solo animal.
Escifozoos: los escifozoarios (animal tipo taza) incluyen a las medusas,
poseen un cuerpo en forma de campana o sombrilla, de consistencia gelatinosa casi
transparente cuyo borde está provisto de tentáculos con una musculatura circular
capaz de contraerse rápidamente para su propulsión.
Antozoos, entre los antozoarios (animales tipo flor) se encuentran los corales
(los cuales secretan un esqueleto calcáreo externo); las actinias y las anémonas las
cuales son celenterados en forma de pólipos con abertura bucal rodeada de
tentáculos urticantes que le da el aspecto de flores
Al morir el coral, su exoesqueleto permanece y a través del tiempo muchos
exoesqueletos forman lo que se conoce como arrecife. Numerosos arrecifes
coralinos se han formado con los duros esqueletos calizos de antozoarios sirviendo
como hábitat y refugio para distintos tipos de organismos. Algunos corales son muy
apreciados en joyería y otros se emplean como adorno en acuarios y jardines.
Simetría bilateral
Acelomados
Phylum Platyhelminthes
Los platelmintos son gusanos planos de forma acintada y cuerpo blando,
triblásticos, bilaterales y acelomados.
Evolutivamente, son los primeros animales que presentan tejidos y órganos
formando sistemas y representan a los organismos más simples entre los animales
que tienen extremo cefálico (cabeza). Son hermafroditas y carecen de aparato
circulatorio y respiratorio.
Se clasifican en:
Turbellaria (pequeño agitador), los turbelarios son acuáticos de vida libre, talla
pequeña (15 mm de largo), presentan aparato digestivo con boca, faringe e intestino
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ramificado, pero carecen de ano. Presentan un gran poder de regeneración que
implica la renovación de tejido perdido o lesionado o incluso una parte del organismo.
Trematoda, los tremátodos son todos parásitos, su cuerpo está cubierto por
una gruesa cutícula protectora, presentan aparato digestivo similar a los tremátodos
y se alimenta de los jugos intestinales o bien de los tejidos del huésped, como en el
caso de Fasciola hepatica o duela del hígado, llamada así porque se adhiere a los
conductos biliares; tiene una metamorfosis complicada, parasita en dos o tres
huéspedes y es peligrosa para el hombre.
Cestoda, los céstodos (en forma de cinta) son conocidos como “tenias” o
“solitarias”, poseen cuerpo largo y acintado dividido en numerosos segmentos
llamados proglótidos, cada uno de los cuales posee un aparato reproductor completo
que se desprende cargado de huevos (una solitaria puede producir un promedio de
720 mil huevecillos por día). El extremo cefálico o cabeza recibe el nombre de
escólex y está provisto de ventosas y a veces de un círculo de ganchos mediante los
cuales se fija a la mucosa del intestino del huésped. Se alimentan por absorción a
través de su piel y son parásitos estrictos.
Taenia solium y T. saginata son parásitas del hombre y pueden alcanzar hasta
10 m de largo; son transmitidas por el cerdo y los bovinos ocasionando graves
trastornos.
Pseudocelomados
Phylum Nematoda
Los Nemátodos son gusanos filamentosos redondos, triblásticos, bilaterales, y
pseudocelomados.
Existen unas 10 mil especies descritas, no presentan segmentos, son
puntiagudos en ambos extremos; presentan sexos separados y dimorfismo sexual
(los machos son más pequeños que las hembras y su parte posterior se encuentra
curvada en forma de gancho).
Evolutivamente constituyen el primer grupo de animales que tienen boca y
ano; lo que representa una sola dirección del material que el organismo ingiere,
evitándose la mezcla con el ya digerido, y con el que el gusano eliminará. Carecen
de aparatos respiratorio y circulatorio y el aparato excretor apenas está
96
representado. El sistema nervioso consta de un anillo periesofágico del que parten
nervios longitudinales en dirección anterior y posterior.
Son parásitos de vegetales, animales y del hombre, la mayoría son muy
peligrosos ya pueden soportar la desecación, grandes variaciones de temperatura y
numerosos productos químicos.
Cerca de 50 especies son parásitas del hombre y entre las más dañinas están
las uncinarias, triquinas, áscaris, oxiuros y las filarias.
Celomados
Phylum Annelida
Son gusanos anillados, triblásticos, con simetría bilateral, celomados y
metaméricos.
Los principales adelantos evolutivos de este phylum son la presencia de
celoma (cavidad general que presenta una pared continua que separa al tubo
digestivo de la pared del cuerpo) y la segmentación, pues cada segmento o
metámero, representa una unidad subordinada del cuerpo que puede especializarse
para determinadas funciones.
Presentan un sistema circulatorio cerrado y un sistema digestivo tubular
completo. Los sistemas excretor, nervioso y circulatorio son metaméricos; presentan
aparato reproductor, su respiración generalmente es a través de la piel y la excreción
a través de nefridios.
Los anélidos se clasifican en:
Polichaeta. Los poliquetos son gusanos marinos con sexos separados,
presentan unos salientes laterales a modo de patas llamadas parápodos con
numerosas sedas o quetas. La cabeza está bien definida, a menudo presentan
tentáculos y a veces ojos simples. Para la respiración, presentan branquias o alguna
parte de los parápodos está modificada para el intercambio gaseoso.
Oligochaeta. Oligoquetos, su cuerpo es cilíndrico y las sedas o quetas surgen
a los lados y son pequeñas. Poseen un vaso sanguíneo dorsal y otro ventral unidos
anteriormente por cinco arcos aórticos que actúan como “corazones”. La cabeza es
reducida, sin órganos visuales y en su extremo anterior se abre la boca. Son
hermafroditas y las gónadas se hallan en la extremidad anterior del cuerpo. Para la
97
copulación poseen un abultamiento llamado clitelo. Entre los oligoquetos están las
lombrices de tierra.
Hirudinea. Hirudíneos, incluye a las sanguijuelas provistas de una ventosa
posterior para su locomoción y otra anterior para succionar la sangre de sus víctimas
con la que se alimentan; secretan la sustancia hirudina dentro de la herida que
causan, evitando la coagulación para que la sangre fluya hacia ellos más fácilmente.
Los hirudíneos son hermafroditas y generalmente acuáticos.
Phylum Mollusca
Los moluscos son animales de cuerpo blando y un pie muscular; presentan
una concha interna o externa. Todos los moluscos tienen un manto, pliegue de la
pared corporal que se adhiere a la concha y segrega carbonato cálcico, material del
que está formada la concha. Los moluscos se caracterizan por tener una rádula, que
se usa para raspar y horadar el sustrato del cual se alimentan.
Poseen aparato circulatorio abierto, presentan sistema nervioso ganglionar, su
respiración es por branquias en los acuáticos y por pulmones en los terrestres. La
excreción la realizan por nefridios. Presentan aparato digestivo desarrollado con
boca, ano y glándulas digestivas.
Los moluscos viven en ambientes acuáticos o muy húmedos. Son habitantes
conocidos de las zonas pantanosas, lodosas o arenosas, y también viven en los
bosques, suelos, ríos, lagos y fondos abismales de los océanos.
Su tamaño puede variar entre unos milímetros, hasta el de la almeja gigante
Tridacna de una anchura de 1.3 metros o el del calamar gigante Architeuthis (el
invertebrado de mayor tamaño conocido y que supera los 20 metros con los
tentáculos extendidos).
Dentro de los moluscos están las siguientes Clases:
Amphineura, los anfineuros son marinos, presentan cabeza pequeña, sin ojos
ni tentáculos, con un pie plano con el que se adhieren a rocas, presentan concha
formada por ocho placas dorsales, Ejemplo: quitón.
Cephalopoda, los cefalópodos presentan cabeza con ojos, pie dividido en
ocho brazos o tentáculos, la concha puede ser interna o externa, aunque puede no
existir, son marinos y entre estos están el pulpo y el calamar.
98
Gastropoda. Los gasterópodos presentan cabeza con tentáculos y ojos, el pie
es plano y grande para arrastrarse, presentan cuerpo asimétrico protegido
generalmente por una concha dorsal única en torsión espiral de 1800 a la derecha.
Ejemplo: los caracoles.
Pelecypoda. Los pelecípodos o Bivalvos presentan cuerpo comprimido sin
cabeza, pie en forma de cuña o hacha para cavar y una concha dividida en dos
partes o valvas. Ejemplo: almejas, ostras, mejillones, ostiones.
Los moluscos tienen importancia económica muy grande para el hombre:
• desde el punto de vista alimenticio
• sus conchas se emplean para manufacturar objetos ornamentales
• las perlas constituyen un negocio en el ámbito internacional
• los caracoles de jardín atacan cultivos de hortaliza, flores y plantas ornamentales
• los moluscos marinos “barrenadores” causan daño al perforar embarcaciones de
madera y muelles, pues utilizan la madera como alimento.
Phylum Arthropoda
Los artrópodos (arthron, articulación; pod, pie) ocupan prácticamente todos los
hábitats, desde el fondo de los mares, hasta las cumbres más altas de las montañas.
Son animales triblásticos de simetría bilateral, celomados y metamerizados.
Son características en los artrópodos:
•
Notable desarrollo del esqueleto externo o exoesqueleto con los músculos
adheridos a la parte interna de él.
•
Exoesqueleto es rico en esclerotina, sustancia endurecedora que contiene
quitina.
•
Tendencia a formar regiones diferenciadas por fusión de varios elementos
(tagmas).
•
Presencia de patas y otros apéndices articulados.
•
La inmensa mayoría presenta sexos separados.
•
Posición del cordón nervioso ventral al tubo digestivo.
•
El vaso principal del sistema circulatorio (con relación al tubo digestivo) en
posición dorsal.
99
Tienen importancia económica por ser fuentes de alimentación (crustáceos
como el camarón, los cangrejos, las langostas), otros por los daños que causan a los
cultivos (saltamontes, mariposas, orugas, escarabajos) y otros más por importancia
médica y sanitaria (moscas, mosquitos, alacranes, piojos, pulgas, chinches).
Una de las clasificaciones más aceptadas divide al Phylum Arthropoda en tres
Subphyla:
Trilobita
Artrópodos extintos; sólo se conocen fósiles.
Chelicerata
Cuerpo dividido en cefalotórax y abdomen, no presenta antenas
ni mandíbulas. Incluye a la Clase Arachnida.
Mandibulata
Tienen mandíbulas y antenas. Incluye a las Clases: Crustacea,
Chilopoda, Diplopoda e Insecta.
Subphylum Trilobita. Los trilobites marinos de la era Paleozoica son los
artrópodos más primitivos que se conocen, las variaciones morfológicas indican
cierta diversidad de hábitos entre los trilobites, como la excavación, la reptación y la
natación.
Subphylum Chelicerata. Los quelicerados son artrópodos que tienen el cuerpo
dividido en dos partes: cefalotórax y abdomen. El primer par de sus apéndices tiene
la forma de pequeñas pinzas adaptadas para la alimentación, que reciben el nombre
de quelíceros. Este grupo de artrópodos no presenta antenas ni mandíbulas; incluye
a las cacerolitas de mar (xifosuros), las arañas de mar (pantópodos) y a la Clase de
los Arácnidos (arañas, alacranes y garrapatas). Se han descrito 32 mil especies más
o menos de arácnidos los cuales presentan además cuatro pares de patas,
Subphylum Mandibulata: Poseen mandíbulas y antenas e incluye a:
•
Clases Crustacea (crusta, costra): Existen 31 mil especies conocidas; la
presencia de un caparazón duro y dos pares de antenas constituye un rasgo
distintivo de los crustáceos. Casi todos son marinos, pero también existen muchas
especies dulceacuícolas, grupos terrestres y semiterrestres. Ejemplos: cangrejo,
camarón, cochinilla, pulga de agua, langosta.
•
Clase Chilopoda. Los quilópodos forman un grupo de animales con cuerpo en
forma alargada formado por numerosos segmentos, incluye a los ciempiés. De los
100
segmentos del cuerpo parten las patas andadoras que pueden ser de 15 a 180
pares; un par de patas en cada segmento.
•
Clase Diplopoda. Los diplópodos incluye a los milpiés que poseen dos pares
de patas en cada segmento; se han encontrado milpiés de más de 300 pares de
patas.
•
Clase Insecta. La clase de los insectos o hexápodos posee más de 800 mil
especies descritas. Se les denomina con el nombre de insectos (in, en; secta,
sección) porque tienen tres secciones corporales: cabeza, tórax y abdomen; y
hexápodos (éxa, seis; pod, pie) por presentar seis patas y en ocasiones uno o dos
pares de alas articuladas al tórax, por lo que son los únicos invertebrados
(animales sin huesos) capaces de volar.
Phylum Echinodermata
Los equinodermos son exclusivamente marinos y residen en el fondo, la
característica más notable es su simetría radial pentámera, estos es, que el cuerpo
puede dividirse en cinco partes dispuestas alrededor de un eje central. Sin embargo,
esta simetría radial se derivó secundariamente de un ancestro bilateral.
La superficie de su cuerpo está cubierta por una delicada epidermis, que se
extiende sobre un endoesqueleto de firme consistencia compuesto por unas placas
calcáreas fijas o móviles. En la mayoría de los casos, las placas presentan espinas
(de ahí su nombre, piel espinosa).
El celoma está rodeado por un tejido membranoso ciliado o peritoneo, y el
fluido celomático contiene amebocitos libres que engullen partículas extrañas. Los
sexos están separados y no hay dimorfismo sexual. Las vías reproductoras son muy
sencillas pues no existe cópula y la fecundación es externa en el agua de mar.
Carecen de sistema excretor; el sistema digestivo es sencillo y completo; el sistema
circulatorio irradia en cinco direcciones.
Dentro de las características únicas de este filo están:
• Sistema hidráulico o vascular desarrollado a partir del celoma y que opera a
presión de agua
• Pies para su locomoción y aprehensión en forma de tubo, llamados ambulacros
101
• Son los únicos que poseen endoesqueleto de placas dérmicas y exoesqueleto de
espinas dérmicas.
• Presentan agallas o branquias dérmicas por medio de las cuales respiran
• Poseen sistema nervioso radial sin cerebro
• La mayoría presentan ano en posición dorsal
Las larvas de los equinodermos son de simetría bilateral en contraste con la
simetría radial de los adultos y tienen un parecido a las de los cordados más
primitivos (el humano pertenece al phylum de los cordados), por lo que de todos los
phyla, los equinodermos parecen ser los más cercanos a los cordados.
Características comunes de su desarrollo embrionario y peculiaridades bioquímicas
entre otros estudios, hacen pensar que los cordados y equinodermos pudieron haber
tenido un antecesor común hace más de 600 millones de años, ya que no existe otro
phylum que sea cercano a los cordados.
Los equinodermos se clasifican en las siguientes Clases:
Crinoidea. Los crinoideos comprenden a los lirios de mar, llamados así por su
aspecto de crines o pelos largos, constituye el grupo más antiguo de equinodermos.
Holothurioidea. Los holoturoideos comprenden a los llamados pepinos de mar,
de cuerpo alargado y cilíndrico.
Asteroidea. Los asteroideos son las estrellas de mar; de su parte central se
desarrollan de 5 a 45 brazos.
Ophiuroidea. Los ofiuroideos (estrellas serpiente) comprenden a las ofiuras,
parecidas a las estrellas de mar, pero con brazos largos, delgados y espinosos.
Echinoidea. Los equinoideos comprenden a los erizos de mar, de simetría
radial, cuerpo esferoidal, desprovisto de brazos, con un esqueleto calcáreo con
aspecto y características de un caparazón con espinas móviles y que, en algunas
especies, pueden ser venenosas.
Phylum Chordata
Los Cordados evolucionaron a través de unos 500 millones de años y
presentan tanto en el pasado como en el presente una enorme variedad de formas.
Esto evidencia que su organización ha sido capaz de adaptarse y resistir a una gran
variedad de circunstancias.
102
Los Cordados más primitivos presentan un bajo nivel de organización y
eficiencia en sus sistemas. La evolución ha producido formas que alcanzaron
mayores niveles de organización y desde luego, de eficiencia; este aumento en la
complejidad se refleja en todos los planos morfológicos y fisiológicos.
El estudio de las formas vivientes sugiere que los cambios evolutivos de los llamados
vertebrados han seguido ciertos cursos y patrones: los vertebrados acuáticos tienden
a adquirir una forma que ofrece poco resistencia a su paso por el agua, extremidades
en forma de remos y vértebras de superficie plana. Los animales que corren
presentan alargamientos en sus extremidades y una reducción en el número de
huesos de éstas; los vertebrados voladores tienden a aligerar su cuerpo con huesos
huecos o livianos, y los que viven en refugios subterráneos pierden sus
extremidades. Asimismo presentan simetría bilateral; cefalización; metamerismo;
verdadera cavidad del cuerpo o celoma.
Características de los Cordados
Dentro de las características exclusivas de los Cordados están:
1. Notocorda presente en alguna etapa de su vida.
2. Tubo neural dorsal con relación al tubo digestivo.
3. Hendiduras branquiales o vestigios de ellas en comunicación con la faringe.
Los Cordados se clasifican en cuatro subphyla (de los cuales, los tres
primeros tienen notocorda durante toda su vida y los vertebrados solo en su etapa
embrionaria):
Subphylum Hemichordata
Subphylum Urochordata
Subphylum Cephalochordata
Subphylum Vertebrata
Subphylum Hemichordata.
Los hemicordados son marinos y viven en refugios subterráneos, su cuerpo
tiene forma de gusano sin segmentar, con proboscis, cuello y tronco; presentan
células nerviosas gigantes en la región anterior que sugieren el comienzo de un
cerebro; la larva de ciertas formas se parece mucho a la larva de los equinodermos.
Ejemplo: el gusano bellota o Balanogloso.
103
Subphylum Urochordata. (Tunicata)
Los Urocordados o Tunicados son marinos, algunos son nadadores libres pero
otros se fijan después de un período larvario de vida libre. Presentan sifones
inhalantes y exhalantes; una faringe ancha con abundantes hendiduras branquiales.
La notocorda solo está presente en la larva y luego es confinada a la región caudal;
el sistema nervioso del adulto se reduce a un pequeño ganglio; son hermafroditas y
poseen una envoltura del cuerpo o túnica compuesta de tunicina (celulosa animal);
existe un corazón que presenta cambios del latido. Ejemplos: las Ascidias.
Subphylum Cephalochordata
Los cefalocordados son marinos; nadadores libres; con una notocorda bien
desarrollada que se extiende a lo largo de todo el cuerpo. La cabeza no está bien
definida pero el metamerismo del cuerpo es muy notorio; son dioicos con las
gónadas dispuestas en forma metamérica; el corazón es un tubo pulsátil de posición
ventral con relación al tubo digestivo. Ejemplo: Anfioxus.
Subphylum Vertebrata
Los vertebrados o Craneados presentan un endoesqueleto que da soporte y
protección a otras estructuras. El cráneo cubre al encéfalo y la columna vertebral que
es metamérica formada por vértebras, encierra a la médula espinal. En la cabeza se
encuentran los órganos de los sentidos: olfatorio, óptico y auditivo.
Los vertebrados comprenden las siguientes Clases:
* Clase Pisces (Peces)
Son seres acuáticos que en la mayoría de los casos respiran durante toda la
vida por medio de branquias unidas a las hendiduras branquiales faríngeas. Incluye a
los peces cartilaginosos (Chondrichthyes) y a los peces óseos (Osteichthyes).
Chondrichthyes (Condríctios): Son marinos salvo raras excepciones; poseen
esqueleto cartilaginoso, una notocorda persistente parcialmente sustituida por
vértebras cartilaginosas; escamas placoideas; boca subterminal ventral; las aletas
pélvicas del macho están modificadas formando los sujetadores que intervienen en la
cópula; no poseen vejiga natatoria; existen formas ovíparas, ovovíparas y vivíparas;
los huevos son voluminosos con abundante reserva alimenticia o vitelo. Ejemplo:
Tiburón.
104
Osteichthyes (Osteíctios): Presentan esqueleto osificado, al menos en parte;
escamas, boca terminal; opérculo; suelen tener vejiga natatoria; existen formas
ovíparas, ovovíparas y vivíparas. Ejemplo: la mayoría de los peces (huachinango,
trucha, charal, y peces de ornato).
* Clase Amphibia (Anfibios)
En este grupo se observa en forma clara la transición de la vida acuática a la
terrestre; ponen los huevos en el agua o lugares húmedos y envueltos en una masa
gelatinosa; sus larvas poseen branquias tegumentarias; sufren metamorfosis, los
adultos (salvo varias excepciones) respiran por medio de los pulmones y por su
tegumento liso el cual es húmedo y vascularizado. La respiración es bucofaríngea;
son poiquilotermos o de “sangre fría”; su piel está dotada de glándulas pluricelulares
mucosa y venenosas; durante la metamorfosis aparecen pulmones de estructura
sencilla. Presentan riñones; su cráneo es aplanado; el corazón está formado por tres
cámaras. No poseen uñas ni garras. Ejemplos: cecilias, salamandras, ajolotes, ranas
y sapos.
* Clase Reptilia (Reptiles)
Existen muchas formas fósiles de ellos, las especies vivientes presentan las
siguientes características: son poiquilotermos o de “sangre fría”; su piel es seca con
escamas epidérmicas y algunos con placas óseas debajo de ellas. Su fecundación
es interna; existiendo formas ovíparas y ovovíparas; los huevos se ponen en la tierra;
y aparecen por primera vez tres membranas embrionarias: amnios, corion y
alantoides, lo que representa una característica evolutiva muy importante.
Columna vertebral dividida en las regiones cervical, torácica, sacra, lumbar y
caudal; el corazón posee tres cámaras (salvo en cocodrilos y caimanes que presenta
cuatro cámaras). Las extremidades presentan cinco dedos terminados en garras
(excepto en serpientes y en lagartos ápodos); su respiración es enteramente
pulmonar. Ejemplos: cocodrilo, serpientes, lagartos y tortugas.
* Clase Aves
Poseen plumas; patas y pies con escamas de tipo reptiliano; son ovíparos con
las extremidades anteriores trasformadas en alas, y garras en los extremos de los
dedos de las extremidades posteriores, el número de dedos se reduce a cuatro o
105
menos. Como característica evolutiva se encuentra: son homeotermos o de “sangre
caliente”; con huesos huecos y ligeros, atrofia del ovario y oviducto derechos
(excepto en algunas aves de rapiña); la visión se encuentra muy desarrollada.
Presentan dimorfismo sexual; su corazón es de cuatro cavidades; poseen un órgano
para la producción de sonidos llamado siringe; presentan sacos aéreos que salen de
los pulmones y auxilian a la respiración durante el vuelo de las aves voladoras. La
fecundación es interna y la cópula se realiza por oposición de las cloacas.
* Clase Mammalia.
Presentan glándulas mamarias; glándulas grasas y sudoríparas en la piel; se
encuentra provistos de pelo aunque en algunos es muy escaso; son homeotermos o
de sangre caliente, con aumento en la capacidad craneana, extremidades de cinco
dedos con frecuencia modificada con garras uñas o pezuñas en el extremo de los
dedos; pabellón del oído presente, tres huesecillos auditivos; pulmones y diafragma
para la respiración; en la mayoría de las formas los labios y la lengua son móviles;
testículos alojados en el escroto en la mayoría de los casos, y dentición en general
heterodonte (dientes de distintos tipos y formas). La corteza cerebral está muy
desarrollada; el corazón posee cuatro cámaras; riñones; vejiga urinaria; pene impar
para la copulación y suele haber una larga cola móvil en la mayoría de ellos.
Los reinos Biológicos
El patrón de los cinco reinos biológicos fue propuesto en 1969 por Robert
Wittaker; sin embargo, en años más recientes se han propuesto una serie de
modificaciones al esquema de los reinos biológicos. Por cuestiones pedagógicas se
mantuvo en el presente escrito el patrón de los cinco reinos, aunque cabe destacar
que en 1993 T. Cavalier-Smith propone un esquema de siete reinos que ha ganado
gran aceptación a la fecha y es el siguiente:
Consta de dos super reinos y siete reinos.
Super reino Prokariota.
a) Reino Archaebacteria (bacterias arcaicas sin pared celular).
b) Reino Eubacteria (bacterias verdaderas).
Super reino Eucariota.
c) Reino Protozoo (únicamente protistas heterótrofos).
106
d) Reino Chromista (algas unicelulares y pluricelulares).
e) Reino Fungi (hongos).
f) Reino Plantae (plantas no vasculares y vasculares).
g) Reino Animalia.
La clasificación de la vida siempre ha sido difícil debido a la complejidad de los
seres vivos y la mayor parte de las preguntas sobre su origen y evolución siguen
siendo un misterio con un futuro rico en posibilidades.
Lecturas sugeridas
CURTIS HELENA, Barnes N. Sue; 2001 “Los hongos”, en Biología, 6ª Edición.,
Editorial Panamericana. México, p. 797-813
CURTIS HELENA, Barnes N. Sue; 2001 “Las plantas”, en Biología, 6ª Edición.,
Editorial Panamericana. México, p. 817-834.
CURTIS HELENA, Barnes N. Sue; 2001 “El reino animal I: presentando a los
invertebrados”, en Biología, 6ª Edición., Editorial Panamericana. México, p. 863-864.
CURTIS HELENA, Barnes N. Sue; 2001 “El reino animal II: Los celomados
protostomos”, en Biología, 6ª Edición., Editorial Panamericana. México, p. 870-881.
CURTIS HELENA, Barnes N. Sue; 2001 “El reino animal III: Los artrópodos”, en
Biología, 6ª Edición., Editorial Panamericana. México, p. 888-898.
AUDESIRK TERESA, Audesirk Gerald, 1996 “Los hongos”, en Biología: La vida en la
tierra, 4ª Edición., Editorial Prentice Hall, México, p. 425-434.
AUDESIRK TERESA, Audesirk Gerald, 1996 “El reino vegetal”, en Biología: La vida
en la tierra, 4ª Edición., Editorial Prentice Hall, México, p. 439-453.
AUDESIRK TERESA, Audesirk Gerald, 1996 “El reino animal”, en Biología: La vida
en la tierra, 4ª Edición., Editorial Prentice Hall, México, p. 470-489.
ALONSO TEJEDA ERENDIRA, 1993 “Reino animalia”, en La ciencia de la vida, 1ª
edición, Editorial Mc Graw Hill, México, p. 106-112.
ALONSO TEJEDA ERENDIRA, 1993 “Reino plantae”, en La ciencia de la vida, 1ª
edición, Editorial Mc Graw Hill, México, p. 92.
NASON ALVIN, 1980 “Reino vegetal”, en Biología, 17ª reimpresión, Editorial Limusa,
México, p. 353-354.
107
Ernnst W., J. Ecket, F.H. Kayser.,J.L, R. Wyller. E. Wiesmann., 1982, Microbiología
2°Edición Médica Ed. Salvat, Barcelona-Madrir. Pag. 3-14, 95-137.
Llorente, Jorge y Luna, Isolda, “Taxonomía Biológica”, “La especie: Realidad y
conceptos”. Ediciones Científicas Universitarias, UNAM, FCE, México, 1994.
Max N. Silvestre. 1986. Editorial CECSA, México, D:F. Pag. 55-65.
Papavero, Nelson y Llorente, Jorge, “Herramientas prácticas para el ejercicio de la
Taxonomía Zoológica”, “Nomenclatura Zoológica”, Nelson Vernardi. Ediciones
Científicas Universitarias, UNAM, FCE, México,1999.
Larski 1998, Virología para veterinarios 2° Edición, Ed. MPM Ediciones Científicas.
La Prensa Médica, S.A. de C.V.
Manuel Martínez Baez 1982 Manuel de Parasitología Médica, 2° Edición. Ediciones
Científicas. La Prensa México Mexicano S.A México, D.F. Pag. 16-44 y 48-93.
W. Martín 2001, BIOLOGÍA, Edición. Mc Graw Hill, México, D.F. pag. 588-605, 506519, 638-644.
108
UNIDAD 4
ECOLOGÍA
¿Qué es la ecología?
Los seres vivos que somos parte de la gran biodiversidad observable en nuestro
planeta, desarrollamos diferentes mecanismos de sobrevivencia para permanecer
como tales dentro de la naturaleza, la disciplina científica encargada de estudiar
y generar los conocimientos que nos permitan entender como se establece la
interrelación de los organismos con su medio ambiente (biótico y abiótico) es
precisamente la ecología.
Habría que señalar que usualmente, hemos confundido a la
problemática
ambiental de contaminación en general y sus repercusiones en los seres vivos con la
ecología básica, que se encarga de construir los conocimientos de cómo se dan las
relaciones entre los seres vivos y su ambiente.
Factores bióticos y abióticos
Los factores abióticos de un ecosistema son todos aquellos parámetros
físicos o químicos que afectan a los organismos de un área geográfica determinada.
Por su parte los factores bióticos están constituidos por las diferentes poblaciones
de seres vivos que interaccionan dentro del ecosistema.
Es importante señalar que el papel ecológico que desempeña un ser vivo
dentro del equilibrio de su ecosistema representa el nicho ecológico de esta
especie. Es indudable que saber si un organismo es productor, consumidor o
descomponedor nos brinda una información valiosa, pero insuficiente, por que para
hacer un estudio real de un ecosistema lo importante es saber de qué se alimenta
cada especie, con qué otras especies compiten por alimento, agua, espacio, etc., a
qué organismos beneficia y a qué otras especies perjudica; Comprender todos estos
datos sirve ara establecer el nicho ecológico de la especie estudiada.
109
Energía
solar
Organismos
Fotosintéticos
F
a
c
t
o
r
e
s
a
b
i
ó
t
i
c
o
Herbívoros
s
a
l
e
s
CO2
Consumidores
2°,
3°, 4°
F
a
c
t
o
r
e
s
Reductores
biológicos
Hongos, bacterias y
Cadáveres
residuos orgánicos
Reservorio de
materia
Orgánica
s
a
l
e
s
b
i
ó
t
i
c
o
s
¿Qué es un individuo?
Desde nuestra perspectiva cotidiana, observamos que los seres vivos se
generan a partir de otros seres vivos, crecen se desarrollan y sobreviven para
reproducirse adaptándose a su medio, precisamente desde el punto de vista
ecológico, un individuo es aquel que puede ser afectado en sus funciones por el
medio ambiente que le rodea(biótico y abiótico)
Desde el enfoque biológico los individuos presentan una organización natural
que va desde la organización de ÁTOMOS para formar MOLÉCULAS, estas a su vez
CÉLULAS y la unión de ellas TEJIDOS, los cuales organizados entre sí conforman
ÓRGANOS estos integrados en cuanto a su función y relaciones anatómicas
estructuran a los APARATOS Y SISTEMAS de los cuales se hallan constituidos los
INDIVIDUOS.
110
ÓRGANOS
APARATOS
Y
SISTEMAS
INDIVIDUO
TEJIDOS
CÉLULAS
MOLÉCULAS
ÁTOMOS
A partir de esta organización natural, la ecología hace uso de una
organización con fines de estudio de las relaciones entre los seres vivos creándose
conceptos como población, comunidad, ecosistema, etc.
¿Qué son las poblaciones?
Los individuos al permanecer y reproducirse en un área geográfica
determinada de la naturaleza van procreando nuevos individuos con mismas
características biológicas o de especie y forman las denominadas poblaciones, las
cuales las podemos definir como al conjunto o grupo de individuos de una misma
especie que coexisten en un mismo hábitat (espacio) y momento específico
(tiempo).
Interacciones entre poblaciones
Dentro de la comunidad se establecen interacciones bióticas entre las
diferentes poblaciones que la componen. En los estudios ecológicos es importante
determinar el tipo de relaciones que se establecen dentro de las comunidades, para
así comprender las repercusiones de estas dentro del ecosistema. Los tipos
principales de interacciones bióticas que se dan en las comunidades se presentan en
el cuadro 4.1.
¿Qué son las comunidades?
Al grupo o conjunto de poblaciones de diferentes especies que coexisten e
interactúan en un área geográfica determinada en espacio y tiempo se le denomina
Comunidad. La comunidad incluye a todos los factores bióticos (componentes vivos:
plantas, animales, hongos y microbios) de un área determinada.
111
Especie
Especie
1
2
+
+
Comensalismo +
0
Tipo
Mutualismo
Descripción
Ambas especies se benefician de esta
relación
Una especie se beneficia la otra no se altera.
Una especie se beneficia y la otra se
Depredación
+
─
perjudica. Existen cuatro tipos: depredación
verdadera, parasitismo, parasitoidismo y
herbivoría.
Competencia
—
─
Ambas especies se ven perjudicadas por el
uso de recursos semejantes.
Es un tipo de relación biótica donde se
Amensalismo
—
0
perjudica a una especie sin recibir un
beneficio a cambio.
La coexistencia en un área determinada no
Neutralismo
0
0
lleva ni a beneficio ni a perjuicio de las
especies.
Cuadro 4.1 Tipo de relaciones que se establecen dentro de las comunidades.
Concepto ecosistema
Clásicamente se ha definido al ecosistema como la unidad básica de estudio
ecológico, conformado por una compleja serie de factores físicos-químicos y
organismos vivos que constantemente interactúan ocupando un área
determinada, en realidad deberíamos concebir al ecosistema como un concepto
más plástico (variable), donde el concepto estaría más en relación con los procesos
que realizan las comunidades y su medio ambiente dentro de la biosfera y como
repercuten estas funciones dentro de esta última. Es decir un ecosistema es la
unidad de estudio ecológico para entender las funciones y procesos que se
112
realizan dentro de ella y qué implicaciones tiene en el nivel mayor de
organización ecológica que es la biosfera.
A los ecosistemas se les puede estudiar desde dos criterios básicos:
A) Energético. La energía es el origen de toda actividad y se define como la
capacidad para producir trabajo. La vida misma existe solo porque obtiene y pierde
energía. Cuando se organiza la información referente a las interrelaciones de los
factores bióticos y abióticos con base
en el flujo energético, se considera al
ecosistema desde el punto de vista de la energía.
B) Cíclico. Otra forma de estudio de los ecosistemas es observar las
interacciones que tienen con los factores medioambientales desde el punto de vista
cíclico, que se denominan biogeoquímicos que incluyen el ciclo del oxígeno, del
carbono, del nitrógeno, del fósforo y los ciclos de diversos minerales, también se
consideran los ciclos astronómicos, atmosféricos y geológicos.
Tipos de Ecosistemas:
a) Ecosistemas terrestres.
Tundras: ártica y alpina. Bosques boreales de coníferas. Bosques templados.
Praderas templadas. Praderas tropicales. Sabanas. Chaparral: regiones con lluvia
en invierno y verano seco. Desierto: herbáceas y matorrales. Bosque tropical
semiperenne: estaciones de lluvia y sequías prolongadas. Bosque tropical lluvioso
perenne.
b) Ecosistemas dulceacuícolas
Léntico (aguas quietas): lagos, lagunas, etc. Lótico (aguas corrientes): ríos,
arroyos. Pantanos: ciénegas y bosques pantanosos.
c) Ecosistemas marinos.
Océano abierto (pelágico). Aguas de plataforma continental (aguas costeras).
Estuarios: bahías, brazos y boca de río, marismas y otras formaciones costeras.
Biosfera
También denominada Ecosfera
es el nivel de organización universal que
incluye a todos los organismos vivos de la tierra, los cuales actúan recíprocamente
con el medio físico como un todo; por lo tanto, la biosfera constituye un sistema de
113
estado intermediario entre el alto flujo de energía solar y el sumidero térmico del
espacio.
Conjunto de
organismos de
la misma
especie:
Interacciones entre
y dentro de
poblaciones de
diferentes
especies:
Unidad funcional
de interacción de
los seres vivos
Visión
general
planetaria
Ecosistema
Comunidad
Población
Estudio de la Biosfera
A continuación se ejemplificarán para su estudio algunos conceptos,
características y propiedades de la biosfera.
Se consideran como cambio climático global a cualquier cambio en la
composición física o química de la atmósfera que puede potencialmente cambiar el
clima en el planeta. Estos cambios provocan variaciones en la función y distribución
de los ecosistemas y afectan directamente a las poblaciones. Un ejemplo es la
concentración de dióxido de carbono CO2, que ha aumentado en más de un 25 por
ciento en los últimos 100 años. Algunas de las causas son: la combustión de
combustibles fósiles como fuentes de energía; burbujas de aire atrapadas en el hielo
de los glaciares; la deforestación de grandes extensiones de bosques que son
talados y quemados con fines agrícolas y ganaderos.
El CO2 de la atmósfera no absorbe fácilmente las radiaciones del sol pero si
absorbe las radiaciones que la superficie de la tierra devuelve a la atmósfera, el
vapor de agua y el dióxido de carbono atrapan esta energía térmica, calentando la
atmósfera, provocando el efecto invernadero. Esto se refleja en un aumento de la
temperatura global, pero también se manifiesta como más tormentas y huracanes,
mayores nevadas y un aumento en la variabilidad de lluvia que dependerá de la
región.
114
Otro efecto que puede registrarse en el ámbito de la biosfera es la pérdida de
la capa de ozono. El ozono que es un gas atmosférico, protege al planeta de las
radiaciones ultravioleta, que resultan biológicamente perjudiciales. En la estratosfera
la acción del ozono se ve disminuida por su reacción con contaminantes de origen
humano. El resultado es una mayor exposición a los rayos ultravioleta, con
consecuencias negativas para los ecosistemas y la salud humana.
Estudio de los ecosistemas.
El Ecosistema puede ser estudiado desde diversos enfoques.
Uno de ellos consiste en estudiar la forma en que la energía se mueve a
través del ecosistema en una serie de etapas en que los organismos comen y son
comidos. Esta secuencia se conoce como cadena trófica que puede representarse
con diagramas descriptivos, que van de una especie a otra para la cual representa
una fuente de alimento. Ejemplo:
Hierba
Saltamontes
Gorrión
Aguilucho
A esta propiedad se le llama productividad y esta regida por las leyes de la
termodinámica, bajo este concepto todos los ecosistemas cuentan con tres
componentes básicos: los productores que son organismos autótrofos es decir
utilizan la luz solar para trasformar el agua y el bióxido de carbono en sustancias
orgánicas (glucosa); los consumidores que se alimentan de los primeros y que a
su vez sirven a los descomponedores que reciclan la materia de los organismos
muertos y materia abiótica que intercambia materia y energía.
La materia y la energía fluyen juntos dentro del ecosistema. La continua
recirculación de materiales sostenido por un flujo sostenido de energía mantiene a
los ecosistemas en funcionamiento. A esta forma de recirculación cíclica de la
materia se le conoce como Ciclos biogeoquímicos.
Hay dos tipos de ciclos biogeoquímicos: gaseoso y sedimentario. En el ciclo
gaseoso los principales nutrientes están en la atmósfera y disueltos en las aguas de
los océanos. Los
elementos de fase gaseosa importantes para la vida son el
nitrógeno (78%), oxigeno (21%) y el dióxido de carbono (.03%) componentes
115
dominantes en la atmósfera de la tierra. En los ciclos sedimentarios el reservorio
principal esta en el suelo, las rocas y los minerales. Los minerales mas requeridos
por los seres vivos provienen inicialmente de fuentes inorgánicas. De los más
importantes son el ciclo del azufre que también cuenta con una fase gaseosa y el
ciclo del fósforo.
Otro ciclo importante de considerar es el Hidrológico, que describe el proceso
de cambio en la ubicación y el estado físico del agua en el medio incluyendo los
seres vivos, es afectado por los siguientes factores: radiación solar (evaporación),
enfriamiento de las masas de aire húmedo que promueven la condensación del
vapor de agua para pasar al estado líquido (en gotas) en una acción contraria a la
evaporación y por último los organismos que son una de las rutas por las cuales el
agua retorna a la atmósfera (transpiración).
Estudio de las comunidades
La estructura biológica de una comunidad esta definida por la composición
del numero de especies así como por su abundancia relativa es decir el numero de
individuos por especie. Cuando en una comunidad hay una o unas pocas especies
que predominan se les conoce como dominantes. Esta dominancia no es fácil
determinar cuales especies son las que dominan, pueden ser los más numerosos,
los que poseen mayor biomasa (tamaño), los que se adelantan y acaparan la
mayoría de los espacios, los que contribuyen mas en el flujo de energía o ciclos de
nutrientes, o los que de alguna manera controlan o influyen en los demás del resto
de la comunidad.
En una comunidad el
numero de individuos de cada especie
se puede
determinar contando a los individuos de cada especie en una serie de parcelas de
muestreo y determinar el porcentaje con el que contribuye cada uno al conjunto de la
población. Esta medida se conoce como abundancia relativa.
La diversidad de especie es otra propiedad de las comunidades, y se refiere
al numero de especies que se conoce como riqueza de especies, la abundancia
relativa de individuos entre las especies se conoce como equitatividad de especies.
116
Las comunidades también se caracterizan por su estructura física es decir su
fisonomía y esta determinada por factores bióticos, como la configuración espacial
de los organismos
por ejemplo: el tamaño y la altura de los árboles y factores
abióticos ejemplo: la profundidad y el flujo de agua en ambientes acuáticos.
La estructura biológica y física de las comunidades no es estática, ambas
cambian en el tiempo y en el espacio lo que conocemos como: dinámica de las
comunidades. En el tiempo la estructura vertical (física) de la comunidad cambia
conforme los vegetales quedan asentados, crecen y mueren. Las tasas de natalidad
y mortalidad de las especies cambian de acuerdo al ambiente.
Las comunidades van adquiriendo nuevas características o propiedades.
Estos cambios paulatinos de la constitución de las comunidades se le conoce como
sucesión ecológica. Ejemplos de sucesión ecológica son los cambios que suceden
en la presencia y abundancia de los organismos a lo largo del tiempo después que
ocurre una erupción volcánica, el desbordamiento de un río o el abandono de un
campo.
Dentro de las principales ejemplos de las interacciones bióticas tenemos:
Mutualismo en donde las dos especies se benefician mutuamente. Ejemplo:
Tenemos al pez payaso que
vive en los arrecifes coralinos donde abundan las
anémonas, y en ellas se refugia cuando esta en peligro escondiéndose entre sus
tentáculos. La anémona produce una sustancia mucilaginosa para protegerse ella
misma de las descargas de las sustancia urticante de loso nematocistos de los
tentáculos cuando se rozan entre sí. El pez aprovecha ese mismo mucílago para
cubrirse y no ser afectado por la anémona. El beneficio que obtiene el pez es la
protección frente a depredadores y la anemona obtiene el mismo, porque el pez
ahuyenta a otros peces que son comedores de anémonas.
Comensalismo una especie se beneficia y la otra no se altera. Ejemplo: Son
las aves carroñeras que se alimentan de los restos de los animales que otros cazan,
o el pez rémora que nada junto al tiburón para alimentarse del resto de sus presas.
117
Parasitismo una especie se beneficia la otra se perjudica sin que
necesariamente llegue a la muerte. Ejemplo : La tenia solitaria en el organismo
humano.
Parasitoidismo es cuando una especie vive dentro de otra, en fase larvaria y
al momento de salir o nacer mata al huésped. Ejemplo tenemos a las avispas que
depositan su huevo dentro de la oruga cuando nace mata necesariamente a la oruga.
Amensalismo es cuando una especie se perjudica sin recibir nada a cambia.
Ejemplo: En algunos bosque de Selva, hay árboles de mayor tamaño que impiden la
llegada de la luz solar a las hiervas que se encuentran en el suelo.
Depredación se establece cuando una especie se come a otra, la primera
resulta beneficiada la otra dañada. Ejemplo: Siempre es un individuo de vida libre,
que caza, mata y devora a los individuos de otra especie, como el zorro al conejo; la
lechuza al ratón.
Competencia cuando dos especies compiten por el espacio, la luz, alimento y
otras necesidades. Muchas plantas luchan por la luz y el espacio.
Herbivoría.
Este tipo de relación se ha ejemplificado con la relación que
tienen las orugas con las hojas de los vegetales, donde consumen parte de la hoja
del vegetal, lo dañan pero no causan la muerte de la planta y no tienen una relación
simbiótica con la misma, pues su relación es temporal, el problema es que este
término se aplica también a casos donde no se consumen vegetales, como el
ejemplo de los mosquitos que nos succionan sangre, nos dañan levemente en
algunos casos y no tienen una relación de interdependencia fija con nosotros.
Neutralismo. Tipo de relación donde la coexistencia en un área determinada
no lleva ni a beneficio ni a perjuicio de las especies.
Estudio de las poblaciones.
Las poblaciones se caracterizan porque la suma de sus individuos aumenta su
capacidad de sobrevivencia. De las características a estudiar de mayor importancia
es el tamaño de la población que a su vez esta determinado por varios parámetros
como el potencial biótico que tiene que ver con la reproducción de los individuos en
condiciones óptimas. Resistencia ambiental se considera la interacción entre los
118
factores bióticos y abióticos que regulan la expresión del potencial biótico. Ejemplo:
ciertas aves no toleran niveles del smog y mueren por no poder adaptarse, o la lluvia
invernal que baja aun más la temperatura. La tasa de crecimiento es el número de
individuos que alcanza una población y resulta de la diferencia de los dos parámetros
anteriores. La capacidad de carga es el número máximo de individuos que se
pueden sostener en un medio determinado.
Consideramos también otros parámetros y conceptos para estudiar a las
poblaciones como la Natalidad que es el número de individuos nacidos por unidad
de tiempo. Mortalidad que corresponde al número de individuos por unidad de
tiempo. Inmigración número de individuos que llegaron a esa población.
Emigración numero de individuos que abandonan la población.
También se puede estudiar las poblaciones por su estructura por edades,
cuando las poblaciones no presentan un crecimiento muy diferenciado tienden a
tener un crecimiento estable, lo que nos permite determinar poblaciones en
expansión y poblaciones en decadencia.
Como ultima característica de las poblaciones es la Probabilidad de
supervivencia que es el numero de individuos vivos al final de un tiempo
determinado.
Estudio del individuo.
Los seres vivos están en constante interacción con su ambiente. Los
organismos necesitan recursos que le son esenciales para subsistir, además
necesita condiciones ambientales adecuadas. Cuando un organismo puede
sobrevivir, crecer y reproducirse decimos que esta adaptado a ese ambiente. El
organismo perece si el ambiente no ofrece los recursos y condiciones esenciales
para su supervivencia.
Cuando el medio cambia con él cambian las condiciones que un ser vivo
necesita para sobrevivir.
Los factores que influyen en la capacidad de adaptación son variados y
difieren de un sitio a otro de acuerdo con la latitud, la región o localidad. Además el
119
ambiente físico varia con el tiempo: anual, estacional y diariamente, ejemplo
importante: la radiación solar que influye sobre la temperatura del aire, la humedad
atmosférica y la luz.
En este ambiente físico, siempre cambiante, los organismos deben mantener
un ambiente interno constante, dentro de los limites marcados por sus células,
órganos y sistemas, ejemplo: la temperatura del cuerpo humano que debe
mantenerse dentro de los rangos de 37ºC, cualquier variante en este rango es
significativa y hasta puede llegar a ser fatal. El mantenimiento de estas condiciones
internas se llama Homeostasis, y se logra por el cambio continuo de energía y
materia entre el organismo y su medio ambiente externo.
La respuesta o desempeño de un organismo a un determinado factor
ambiental, como por ejemplo la temperatura(limites superiores e inferiores) puede
variar en diferentes rangos que van desde la supervivencia, crecimiento,
reproducción y desarrollo optimo. Es decir hay temperaturas donde los
organismos solamente pueden sobrevivir, otras donde los organismos pueden crecer
y reproducirse y hay otras donde encuentran la plenitud de condiciones para lograr
su máximo desarrollo.
Con base en este desempeño los organismos se encuentran presentes o
ausentes lo que llamamos distribución y por la cantidad o el tamaño de la población
lo llamamos abundancia.
El lugar en que vive un organismo se denomina hábitat. El modo en que un
organismo utiliza su hábitat incluyendo todas sus variables físicas, químicas y
biológicas se le conoce como nicho ecológico, para ejemplificar este concepto
imaginemos que una simple araña depende de los insectos que atrapa, del espacio
disponible para elaborar su nido o hábitat, de la temperatura y humedad idóneas, de
las disponibilidad de oxígeno en el ambiente y de los cambios estaciónales, entre
otros muchos factores; pero si reflexionamos un poco, podríamos constatar que el
papel ecológico de la araña en el equilibrio del ecosistema donde vive consiste en
comerse a otro grupo de insectos de una o varias especies, esto representa el nicho
ecológico de la araña. Este nicho se verá afectado por la disponibilidad de los
120
animales de los cuales se alimenta la araña, éstos a subes, dependen de otras
plantas, de cambios climáticos, de las horas de luz solar, de sales minerales,
etcétera.
Lecturas Sugeridas:
•
J. KREBS CHARLES: 1985
Ecología. Estudio de la
distribución
y la
abundancia. 2ª edición. Ed. HARLA. México
•
BUAP. 1985 Biología II. Guía para el alumno. Editorial UAP 2004 México.
•
LEO SMITH R.,. SMITH T M. 1985 Ecología 4º Edición Edit. Addison Wesley.
Madrid 2000.
•
R. MARGALEF 1994 Ecología 1º Edición Ed. Planeta España.
•
ARANA, FEDERICO: 1995 Ecología para principiantes. Ed. Trillas México.
•
B. SUTTON, DAVID: 2002 Fundamentos de Ecología. Ed. Limusa. México.
•
VÁSQUEZ TORRE GUADALUPE: 1993 Ecología y Formación Ambiental. Ed.
McGraw-Hill. México
•
VILLALÓN BERLANGA J. A., SOREA LUNA M. 2002 Biología 1ª Edición Edit.
FEC. México.
121
UNIDAD 5
ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA HUMANA
OBJETIVO GENERAL. Que el alumno comprenda la estructura y la función de su
organismo , cómo un todo.
Introducción
La anatomía humana es la ciencia que estudia la forma y estructura del cuerpo
así como sus partes. La fisiología humana estudia la función de las diferentes
estructuras corporales, por lo tanto en esta unidad el punto focal será el
“estudio de la función con base en su estructura”, la relación entre estos dos
enfoques de investigación se ha hecho tan íntima que los científicos tienden a
especializarse en el estudio de órganos y sistemas particulares.
El cuerpo humano no es simplemente un agregado, sino una unidad
organizada y exactamente coordinada que funciona como un todo integrado. Esta
unidad estructural y funcional se logra por medio de una organización estructural y
mecanismos numerosos de control relacionados entre sí.
Las influencias personales, sociales y culturales en la vida de in individuo no
son de ninguna manera ajenas al funcionamiento fisiológico del cuerpo, los médicos
estiman que entre 40 y 70 % todas las alteraciones funcionales tienen rasgos
psicosomáticos atribuibles a la vida personal y social del ser humano.
El cuerpo humano esta integrado por diferentes sistemas, estos sistemas
están formados a su vez por órganos, que son agrupaciones de diferentes tejidos
especializados con una función establecida. Se reconocen cuatro categorías
fundamentales de tejidos, estos son: tejidos epiteliales, tejido conjuntivo, tejido
muscular y tejido nervioso. (Cuadro 5.1).
Como ya se menciono, cada uno de los tejidos contienen células similares en
aspecto, función y origen embrionario, que al unirse realizan una función especifica.
122
Los tejidos epiteliales están formados por células íntimamente unidas, pero
con muy poca matriz extracelular. Otra característica de este epitelio es que una de
sus partes descansa sobre una capa basal que se encuentra opuesta a la
superficie libre que da al medio exterior. Es aquí en la superficie libre adonde las
células liberan los productos de secreción mediante exocitosis, o bien por donde
entran algunos materiales mediante endocitosis.
Los epitelios se pueden dividir en dos categorías básicas: a).- Epitelios
laminares o membranas que recubren superficies o revisten cavidades y b).- los
Epitelios glandulares que se encargan mediante células especializadas de la
secreción de algún producto.
TEJIDO
Epitelial
FUNCIONES
IMPORTANCIA
Forma membranas de revestimiento y
protección, por lo tanto protegen.
Protección
Producción de enzimas y
sudor.
Forma glándulas exocrinas (sudor).
Conjuntivo Unión y sostén de otros Forman tendones (unión), cartílago y
tejidos.
hueso (soporte), sangre y linfa
(transporte) y tejido adiposo.
Muscular
Contracción por relajacióncontracción, dotando de
energía para el movimiento
(locomoción).
Dividido en dos grupos:
*Músculo estriado “presencia de estrías”
en el esquelético y cardiaco.
*Músculo liso, que reviste órganos
internos como el tubo digestivo y vasos
sanguíneos.
Nervioso
Conducción
nerviosos.
de
impulsos Forma el sistema nervioso. Con las
neuronas como la unidad estructural y
funcional. Forma el encéfalo y la médula
espinal (Sistema Nervioso Central,) y el
resto en el Sistema Nervioso Periférico).
Cuadro 5.1 Tejidos, estructura básica, función e importancia.
123
SISTEMA
ÓRGANO
Tegumentario Pelo, piel, uñas y
glándulas exocrinas
sudoríparas, sebáceas,
mamarias y
ceruminosas.
Músculo
Musculatura corporal
esquelético
Sistema óseo
Hueso óseo
Cartílago.
Digestivo
Boca, faringe, esófago,
estomago, intestino
delgado y grueso, recto,
ano y glándulas anexas.
Respiratorio
Nariz, faringe, laringe
traquea, bronquios y
pulmones
Corazón, venas,
arterias y sangre.
Circulatorio
Linfático
Nodos, vasos linfáticos
y linfa
Nodos, bazo y timo
Inmune
Excretor
Nervioso
Endocrino
Reproductor
FUNCIÓN
Protección mecánica al ambiente.
Protección y excreción de sudor, cerumen,
grasa y leche.
Protección de órganos internos,
proporciona la locomoción del organismo,
contracción cardiaca.
Participa en la termogénesis.
Sostén del cuerpo, palanca para la
locomoción corporal, da forma al cuerpo,
permite el almacenamiento de calcio y
participa en la hematopoyesis.
Proporciona nutrientes al cuerpo para
obtener energía y materiales que permitan
su funcionamiento, crecimiento y
reproducción. Cada órgano cumple una
función especifica.
Respiración externa, intercambio de gases
respiratorios (O2 y CO2) entre el medio
ambiente y el organismo.
Transporta gases, nutrientes, hormonas, y
permite la eliminación de desechos
metabólicos. Mantiene la temperatura.
Regresa el exceso de agua y otros
componentes hacia el sistema circulatorio.
Participa en la defensa del organismo ante
componentes externos.
Regulación iónica y osmótica.
Mantenimiento de la homeostasis.
Recibe estímulos del medio externo e
interno, coordina e integra las respuestas
del individuo.
Regula los procesos fisiológicos, y junto
con el sistema nervioso controla las
funciones corporales.
Producción de espermatozoides y fecundación.
Riñones, uréteres,
vejiga y uretra.
Encéfalo, médula
espinal y nervios
periféricos.
Glándulas endocrinas
y sus productos
(hormonas).
Masculino:
testículos,
conductos y productos
(gameto) .
Producción de óvulos, fecundación y
retención del producto durante el
Femenino: ovarios,
desarrollo embrionario.
oviductos, útero, y
vagina
Cuadro 5.2. Sistemas, órganos y funciones corporales básicas.
124
El sistema tegumentario
Objetivo: Reconocer la estructura de la piel y la función de sus partes.
¿Cuáles son las partes constituyentes de la piel y su función principal?
El tegumento o piel es un órgano compuesto. La epidermis que se
encuentra en la superficie y la dermis ubicada debajo de la primera, entre estas dos
se sitúa la membrana basal. La piel recubre y protege a los sistemas del resto del
cuerpo, siendo el órgano más grande del mismo, en un adulto cubre un área total de
más de 1.5 metros cuadrados y alcanza cerca del 15 % del peso total del individuo,
por lo que recibe más o menos una tercera parte de toda la sangre que circula por el
cuerpo. La piel es elástica, áspera y en condiciones ordinarias, se regenera por sí
misma.
La epidermis o capa externa es la capa que se encarga de la producción de
algunas estructuras como el pelo, las uñas, las glándulas sudoríparas y las
glándulas mamarias. La epidermis no contiene vasos sanguíneos y recibe los
nutrientes que se difunden de los vasos de la dermis o capa interna, esta última
capa también acerca al tejido nervioso y muscular a las estructuras que penetran su
espacio. Las glándulas sudoríparas, sebáceas y los folículos pilosos también
encuentran su base de nutrición y soporte en la dermis. Debajo de la dermis se
encuentra una tapa de tejido adiposo que amortigua y aísla la piel.
Como los nutrientes solo se difunden a cortas distancias, las células de la
epidermis superior mueren por falta de alimentación. Las células muertas contienen
queratina, una proteína que forma una barrera para que el agua no pueda entrar o
salir del cuerpo. En la epidermis inferior se forman las células nuevas que sustituyen
a las células nuevas que sustituyen a las células muertas.
En específico, el pelo crece a partir de los folículos pilosos y consta de 2
partes: la raíz dentro del folículo piloso y el tallo en la superficie de la piel. Por su
parte, las glándulas sebáceas producen un tipo de aceite que pasa al folículo piloso y
luego a la superficie de la piel para evitar que el pelo y la piel se sequen.
Las uñas son laminas bien compactadas de células epiteliales cornificadas y
localizadas en la superficie de los dedos; siendo productos del sistema queratinizante
de la piel.
125
Las huellas digitales se forman a partir de las protuberancias llamadas
papilas que mantienen juntas a la dermis y a la epidermis inferior. En esta misma
región se produce la melanina; pigmento oscuro que da color a la piel y protege
contra los rayos ultravioleta.
Las glándulas sudoríparas son de forma tubular, que se abre a la superficie
para eliminar (excretar) el sudor. La evaporación del sudor, que esta compuesto por
agua, sal y algunos desechos del cuerpo, refresca la piel mediante la eliminación del
calor que se produce en la parte interna del cuerpo. Las glándulas sudoríparas son
más numerosas en palmas, frente, axilas y plantas de los pies.
Las glándulas mamarias, características de las “hembras” de los seres
humanos se encargan de secretar leche, una mezcla acuosa de grasa, carbohidratos
de carbono y proteínas que sirve como alimento en las primeras etapas del
desarrollo. La lactancia es la liberación de la leche al succionar.
Como frontera entre el medio ambiente y el organismo, la piel presenta varias
funciones especializadas: Forma una barrera que impide la entrada de organismos
patógenos, ayuda al mantenimiento de la forma del organismo. En conjunto con otros
sistemas, la piel contribuye en la regulación del agua, en la circulación de los gases y
de algunos iones. Este órgano puede acumular calor o bien irradiarlo, así mismo
aloja en si mismo a los órganos sensoriales. Como ya se menciono genera y aloja al
pelo para aislar y a los pigmentos para bloquear la fracción dañina de la luz solar.
Higiene y cuidado del sistema
La más común de las afecciones de la piel es la dermatitis, la cual se reconoce
por la inflamación, el escozor y el ardor en la piel.
Los forúnculos y el acné son desordenes asociados a los folículos pilosos y las
glándulas sebáceas.
Las heridas ocurren cuando la piel se ha desgarrado y si no se lava
cuidadosamente, se puede ocasionar una infección. En la piel se pueden presentar
quemaduras de diferente grado debido a sustancias químicas, calor intenso,
corriente eléctrica, o radiación. En todos los casos se recomiendan antibióticos para
126
combatir infecciones que resultan de la entrada de patógenos al quedar la piel
descubierta al medio.
En la actualidad ya se cuenta con “piel” artificial cuya finalidad es continuar
con la barrera natural que evita pérdidas de fluidos o infecciones mientras crece la
piel natural.
Figura 5.1. Vista general de la estructura de la piel humana.
El sistema muscular
Objetivo: Comprender la estructura del músculo y su función básica.
¿Con qué otro sistema corporal interactúa funcionalmente el sistema
muscular?
El músculo es un tejido constituido por células cuya característica principal es
la “contracción-relajación” (células contráctiles). El músculo proporciona la fuerza
para el movimiento y, junto con el sistema esquelético, son los motores y palancas
que hacen que el organismo en su conjunto tenga locomoción.
Los músculos tienen muchas funciones por lo que existen varios criterios para
su clasificación:
*Según su color: hay músculos blancos y rojos.
*Según su localización: músculos somáticos (mueven los huesos), y los
viscerales (controlan los órganos internos).
127
*Según el control nervioso: los músculos voluntarios bajo control consciente,
y los involuntarios bajo control del sistema nervioso autónomo.
*Según su aspecto microscópico: Son músculos esqueléticos, cardíaco y
liso.
Esta última clasificación es la más aceptada para su estudio.
Las células del músculo esquelético parecen tener bandas transversales o
estriaciones que resultan de su estructura fundamental, éstas células son
multinucleadas. Cada célula está integrada por unidades llamadas miofibrillas, a su
vez cada miofibrilla es una cadena de unidades repetidas llamados sarcómeros. Por
ultimo, cada sarcómero está formado por los miofilamentos básicos: filamentos
delgados y filamentos gruesos (actina y miosina respectivamente).
El músculo cardíaco se localiza solo en el corazón, su composición es muy
semejante a la del músculo estriado (presenta bandas). Sus células son cortas y
mononucleadas. El músculo liso se le denomina así porque no se observan bandas
transversales, sin embargo, sus miofilamentos se ubican de manera irregular. Las
células lisas son largas y ahusadas, presentan un solo núcleo central. Este tipo de
músculo se localiza en las paredes de las vísceras como el estómago, intestinos y
vasos sanguíneos. Sus contracciones son lentas pero sostenidas.
Con respecto a la acción que desarrollan los músculos, estos pueden
entenderse de la siguiente manera: los músculos que producen un movimiento
“general” en la misma dirección se denominan sinergistas. Los que realizan
movimientos opuestos son antagónicos.
Otros términos aplicados para la acción específica de los músculos son:
*Extensores: estiran o alejan una estructura de otra.
*Flexores: doblan una parte con otra en torno a una articulación.
*Aductores: conducen la extremidad hacia la superficie ventral del cuerpo.
*Abductor: Alejar la extremidad de la superficie ventral del cuerpo.
*Elevadores: (tipo especial de aductor) dirigen una estructura hacia arriba.
*Depresores: (tipo especial de abductor) dirigir una estructura hacia abajo.
*Rotatores: músculos que giran.
**Pronadores: girar la palma o la planta hacia arriba.
128
**Supinadores: girar la palma o la planta hacia abajo.
*Constrictores o esfínteres: rodean tubos o aberturas y tienden a cerrarlos.
*Dilatador: antagónicos a esfínteres, aumentan el diámetro (músculos
circulares)
Los músculos proporcionan la fuerza para el movimiento general del
organismo, además participan el la producción de calor, el cual es “transportado” por
el sistema circulatorio. La contracción muscular se basa en el deslizamiento de los
filamentos que acortan los sarcomeros y así el músculo en su totalidad. La neurona
(célula nerviosa) inerva cada célula muscular iniciando la onda eléctrica de
despolarización que se propaga a todas las partes de la célula muscular, lo anterior
libera al calcio de sus cisternas para ser fijado al filamento delgado, lo que a su vez
permite la unión temporal del filamento grueso al delgado “deslizamiento de los
filamentos”.
Los tendones se forman a partir del tejido conjuntivo que envuelve al músculo
y que se extiende más allá de los extremos del mismo para conectarse con el hueso.
Higiene y cuidado del sistema
La actividad física fortalece los músculos, manteniéndolos en una condición
adecuada, por el contrario, el sedentarismo provoca músculos con poca resistencia y
capacidad, dando como resultado algunas alteraciones directas e indirectas. La mala
distribución y acumulación de grasa corporal, poca capacidad de ventilación
pulmonar, alteración peristáltica y desde luego fallas en el corazón.
Por lo anterior es recomendable el ejercicio físico, de hecho la practica de un
deporte “en equipo” además de favorecer los músculos, enaltece la convivencia y el
espíritu de competencia.
El sistema esquelético
Objetivo: Entender la estructura y el funcionamiento de los huesos en el
humano.
¿Cómo se unen los huesos entre sí, y cómo se unen con algún músculo?
129
El sistema esquelético esta formado por varios tipos de tejidos conjuntivo,
incluido el hueso y el cartílago. Tanto el hueso como el cartílago están formados por
células embebidas en una matriz extracelular.
Hueso: el hueso es rígido, es el principal tejido de sostén del cuerpo y
proporciona soporte estructural a la mayor parte de los tejidos del cuerpo.
Cartílago: el cartílago es un tejido resistente y proporciona un soporte semirrígido a
ciertas partes del esqueleto; por ejemplo las vías respiratorias y el oído externo.
Articulaciones: Las articulaciones son estructuras que conectan a los huesos
entre sí, permitiendo distintos grados de movilidad.
Ligamentos y tendones: Estas estructuras son tejidos fibrosos que en realidad
forman parte de los
sistemas músculo-esquelético. Los ligamentos son bandas
flexibles que se unen al hueso o al cartílago estabilizando y fortaleciendo las
articulaciones. Por su parte, los tendones forman la conexión entre los músculos y
sus puntos de inserción en el hueso.
A los elementos óseos localizados sobre la línea media del cuerpo se les
denomina esqueleto axial (cráneo, columna vertebral, costillas y esternón), a los
huesos localizados a los lados de la línea media se les denomina esqueleto
apendicular (huesos de los brazos y piernas así como huesos de las cinturas).
Se reconocen tres tipos de cartílago con base en la composición de su matriz:
cartílago hialino, cartílago elástico y fibrocartílago. El cartílago esta formado por
células llamadas condroblastos y condrocitos.
Por su parte, el hueso óseo está constituido por osteocitos y osteoblastos, con
una composición mineral basada en carbonatos y fosfatos. Los huesos óseos se
puede clasificar en: a) huesos largos (húmero, cubito, radio, fémur, tibia, peroné). b)
Huesos cortos (huesos de los dedos de las manos y de los pies). c) Huesos planos
(huesos del cráneo, omoplatos y huesos de la cadera) y d) Huesos irregulares
(vértebras, huesos del carpo y metacarpo).
A las partes terminales de los huesos largos se les denomina epífisis y a la
parte central diáfisis. Por su parte, en los huesos planos se reconocen las siguientes
regiones; caras, bordes y ángulos.
130
Esqueleto es el nombre con el que se denomina a la unión de los diversos
huesos que forman la estructura que sirve de armazón y da soporte al cuerpo; en el
humano esta constituido por un número promedio de 206 o más elementos
elementos.
Las articulaciones o uniones son el sitio de conexión entre dos o más
huesos, independientemente de que exista movimiento entre ellos o no; los
elementos que participan son: ligamentos, tendones, cápsula articular y líquido
sinovial.
La articulaciones se definen según el movimiento que estas permitan: a).
Móviles, sinoviales o diartrosis, si permite un movimiento considerable (cadera,
hombro, codo, muñecas y tobillos), b). Semimóviles, movimiento limitado (Columna
vertebral, huesos del carpo y tarso) y c). Inmóviles o sinartrosis, si no permite
movimiento (articulaciones del cráneo).
Las funciones básicas del sistema esquelético pueden resumirse en: a) servir
como una estructura sólida qua constituye un armazón qua nos da soporte y forma,
b) protección a órganos más delicados, formando cavidades como las del cráneo y
cavidad torácica, c) Producción de elementos formes de la sangre como son los
glóbulos rojos y blancos, en el interior de la médula ósea, d). como almacén de calcio
y fósforo, y e). participación en la conducción sensorial, como las de las vibraciones
sonoras en el oído.
Higiene y cuidado del sistema
Entre las enfermedades más frecuentes de los huesos se menciona al
raquitismo por falta de vitamina D, necesaria para fijar el calcio, otra enfermedad
importante son las Infecciones como la tuberculosis, la osteomielitis y la
osteoporosis., pero la alteración más común son las fracturas., por lo que resulta
necesaria la actividad física para el fortalecimiento de los huesos y las
articulaciones. Una alimentación balanceada que incluya alimentos ricos en calcio,
así como la exposición a los rayos solares (no en exceso), para que se pueda
realizar la síntesis de vitamina D. Por último, se señala (a medida de prevención)
evitar golpes, caídas o movimientos bruscos que pueden ocasionar fracturas o
lesiones en las estructuras esqueléticas.
131
Figura 5.2. Huesos del esqueleto humano. Visión anterior y posterior.
EL SISTEMA DIGESTIVO
Objetivo: Entender cuales son los procesos del sistema digestivo
¿Cuántas secciones conforman al tracto digestivo humano?
El intercambio de sustancias con el ambiente implica el proceso de digestión.
La digestión es el proceso mediante el cual el alimento ingerido es descompuesto
en moléculas para que entren a las células. Entre éstas moléculas se encuentran
los carbohidrados, los aminoácidos, ácidos grasos y minerales. Por esta razón el
alimento debe ser ingerido, digerido y absorbido.
132
En los seres humanos la digestión tiene lugar en un tubo que va desde la
boca al ano. El sistema digestivo presenta las siguientes funciones a). ingestión,
los alimentos son introducidos al tracto digestivo por la boca, b). destrucción
mecánica, el alimento se rompe en partes más pequeñas mediante la intervención
de los dientes y el mezclado en la cavidad digestiva, c). destrucción química, el
alimento se expone a enzimas y líquidos digestivos a fin de que las moléculas
grandes se desdoblen en unidades más pequeñas, d). absorción, las moléculas
pasan a las células, y e). eliminación, los materiales no digeribles son expulsados
del cuerpo
La desintegración mecánica y química se inicia en la boca mediante la
masticación, así mismo, se inician los procesos enzimáticos o primera fase de la
digestión química, con la intervención de glándulas salivales que producen saliva en
respuesta al olor y al contacto con el alimento. Las glándulas salivales secretan
agua, mucus y el bicarbonato sódico que hace la saliva ligeramente alcalina. La
deglución comienza como una acción voluntaria, pero al llegar el alimento a la
faringe automáticamente pasa al esófago que impulsa los alimentos (bolo) hacia el
estómago mediante contracciones musculares. Este movimiento automático,
denominado peristaltismo, se presenta también en el estómago y los intestinos.
El estómago es un saco muscular elástico que actúa como almacén de
alimentos, a tiempo que los convierte gradualmente en un líquido llamado quimo
(alimentos parcialmente digeridos y secreciones digestivas. En el estómago se llevan
a cabo la fracción mecánica y química de los alimentos por medio del movimiento de
sus paredes musculares y por las secreciones de las células cimógenas o
principales, las parietales, y las mucosas. El total de las secreciones estomacales
reciben el nombre de jugo gástrico.
Fuera del estómago, el alimento, ahora quimo, pasa al intestino delgado en
la porción del duodeno (primera porción del intestino delgado) en donde también se
reciben las secreciones exocrinas del hígado y del páncreas. El intestino delgado,
separado del estómago por el esfínter pilórico lleva a cabo la principal actividad
digestiva del tracto digiriendo los alimentos en pequeñas moléculas para absorberlas
y llevarlas a la circulación.
133
Las lipasas del páncreas hidrolizan las grasas en glicerol y ácidos grasos. Por
su parte, la pepsina, degrada las proteínas. Además de estas enzimas, el duodeno
recibe un líquido alcalino del páncreas que neutraliza la acidez del estómago, y la
bilis que se produce en el hígado y se almacena en la vesícula biliar. La bilis
contiene una mezcla de sales que emulsionan las grasas disgregándolas en
pequeñas “gotitas” para ser atacadas por las lipasas.
Desde el duodeno el alimento pasa al yeyuno y al íleon, segmentos en cuyas
paredes se lleva a cabo a través de las diminutas proyecciones llamadas
vellosidades, una buena parte de la absorción de las moléculas alimenticias y la
resorción de agua, se lleva a cabo en esta parte.
Finalmente el intestino grueso comprende el ciego, el apéndice vermiforme,
el colon ascendente, colon transverso, colon descendente, colon sigmoides y finaliza
en el recto que termina en el ano. En el intestino grueso se forman las heces que
consisten en restos del alimento no digeribles que estimulan la defecación.
Higiene y cuidado del sistema
Algunas enfermedades del sistema digestivo y algunas de sus causas:
a). Enfermedades ácido péptica que abarcan gastritis, ulcera gástrica y úlcera
duodenal como resultado de la hipersecreción del ácido clorhídrico.
b). Apendicitis o inflamación del apéndice cecal por infección u obstrucción de su
apertura.
c). Hepatitis o inflamación del tejido hepático por infecciones virales, medicamentos
y sustancias tóxicas
d). Colitis o inflamación del colon por infecciones parasitarias, por escasa ingesta
de agua, por estrés emocional, dieta pobre en fibras o por sustancias tóxicas.
El sistema respiratorio
Objetivo: Aprender los mecanismos de la respiración externa.
¿Cuáles son los órganos que constituyen el sistema respiratorio?
Se llama sistema respiratorio al conjunto de estructuras del organismo que
permite la captación del oxígeno del aire y la eliminación del bióxido de carbono
producido en su interior. Este proceso se reconoce también como respiración
externa.
134
Figura 5.3. Sistema digestivo en el ser humano.
El sistema respiratorio transporta el aire hacia los pulmones y realiza el
intercambio gaseoso que se lleva a cabo en ellos. Esta constituido por órganos de
transporte y órganos de intercambio gaseoso que permiten la llegada de oxígeno a la
sangre y la eliminación del bióxido de carbono.
Las etapas de la respiración externa son dos: a). Inhalación o inspiración,
siendo la introducción activa del aire hacia los pulmones, y b). Exhalación o
espiración, siendo la expulsión pasiva del aire de los pulmones.
Los pulmones se encuentran protegidos por una membrana llamada pleura.
Se encuentran alojados en la cavidad torácica, cubiertos principalmente por las
costillas. El pulmón derecho es mayor que el izquierdo presentando tres lóbulos,
mientras que el derecho solo tiene dos. Cada pulmón contiene aproximadamente 2.5
millones de alvéolos cuyas delgadas paredes proporcionan la superficie para la
difusión; los alvéolos se unen al final de cada bronquiolo los cuales están
completamente inmersos en capilares.
135
Órganos
Estructura
Función
conductores
Nariz
Fosas nasales.
Humedece, calienta y purifica
el aire.
Faringe
Laringe
Tráquea
Bronquios
Cámara común del digestivo y
Conduce el aire hacia la
el respiratorio.
laringe y expulsa moco.
Formada por secciones de
Interviene en tonos de voz y
cartílago y cuerdas vocales
en la tos.
Tubo con paredes de cartílago
Conducto de paso que da
y membranas mucosas.
origen a los bronquios.
Tubos flexibles de cartílago.
Conduce el aire hacia los
pulmones
Bronquiolos
Tubos flexibles de cartílago.
Conducen el aire hacia los
alvéolos.
Cuadro 5.3. Órganos conductores del sistema respiratorio.
Figura 5.4. Sistema Respiratorio humano.
136
Figura 5.5. Alvéolos pulmonares
La cavidad torácica es hermética, rodeada por músculo y tejido conjuntivo; en
la parte inferior se encuentra el diafragma muscular con forma de domo. Durante la
inhalación la cavidad torácica se expande, esto sucede cuando el diafragma y los
músculos intercostales se contraen levantando las costillas hacia arriba y hacia fuera.
La exhalación.se produce cuando los músculos se relajan, la relajación hace que las
costillas se muevan hacia abajo y hacia adentro disminuyendo el tamaño de la
cavidad torácica y obligando al aire a salir de los pulmones. El aire que queda en los
pulmones después de la exhalación impide que los alvéolos se colapsen. Durante
la respiración normal se introducen 500 ml. de aire, de los cuales 350 ml. llegan a
los alvéolos.
La frecuencia respiratoria se controla por el centro respiratorio del encéfalo, de tal
manera que el centro respiratorio ajusta la frecuencia respiratoria y el volumen para
cubrir las necesidades del organismo en ese momento.
Higiene y cuidado del sistema
Para mantener sano el aparato respiratorio se deben evitar la aspiración de
tóxicos y el tabaquismo, ya que estos producen: rinitis, faringitis, enfermedades
cardiacas, bronquitis crónica y cáncer.
Las partículas tóxicas paralizan los cilios que limitan el tracto respiratorio,
impidiéndoles eliminar las partículas inhaladas. Los daños mas importantes
ocasionados por el tabaquismo se presentan en el corazón, pues ocasionan
hipertensión arterial, cardiopatías o infarto. La sociedad americana contra el cáncer
137
reporta que en el año de 1994 murieron aproximadamente 153,000 personas de
cáncer. Existen evidencias convincentes de que los fumadores pasivos también
tienen riesgos de salud, se han reportado 3,000 muertes cada año de fumadores
pasivos.
El sistema circulatorio y linfatico
Objetivo: Reconocer la estructura del sistema circulatorio y su función básica.
¿Cómo se lleva a cabo la circulación pulmonar y sistémica?
El sistema circulatorio interviene en el trasporte de nutrientes y gases
respiratorios (O2 y CO2) hacia las células. Así mismo, recoge los desechos
metabólicos que se han de eliminar después mediante la exhalación y por la orina.
El sistema circulatorio esta integrado por el corazón, los vasos sanguíneos y
la sangre.
a) Corazón, este órgano situado en el interior del tórax entre ambos pulmones
esta integrado por músculo estriado cardiaco,. Esta bomba presenta dos cavidades
superiores llamadas aurículas y otras dos inferiores, los ventrículos. Entre la
aurícula y el ventrículo derecho hay una válvula llamada tricúspide; entre la aurícula
y ventrículo izquierdo esta la válvula mitral. Las gruesas paredes del corazón forman
el miocardio. La contracción del corazón esta determinada por impulsos eléctricos,
que provienen de un marcapasos situado en la aurícula derecha, estos impulsos
producen el latido del corazón.
b) Vasos sanguíneos, está constituido por las arterias, venas y capilares.
Arterias: son vasos sanguíneos que salen o se alejan del corazón. Son
gruesos y elásticos que nacen en los ventrículos aportan sangre a los órganos del
cuerpo, por ellas fluye rápidamente la sangre a presión debido a la elasticidad y
resistencia de sus paredes. Las arteriolas son las últimas ramas del sistema arterial.
Actúan como válvulas de control a través de las cuáles se manda sangre hacia los
capilares. Son pequeñas y con una poderosa pared muscular.
Venas: estos vasos transportan sangre de los tejidos hacia las aurículas del
corazón. La presión del sistema venoso es muy baja, sus paredes son delgadas y
poco elásticas. Las vénulas reciben la sangre de los capilares antes de llamarles
venas.
138
Capilares: en ellos se realiza el intercambio entre la sangre y las células. Son
vasos sumamente delgados que penetran por todos los órganos del cuerpo,
Intercambian líquidos, nutrientes, electrolitos, hormonas y otras sustancias entre la
sangre y los espacios intersticiales.
c) Sangre, esta contenida en el cuerpo en cantidad de unos 4 a 6 litros. En
ella se distingue una parte líquida, el plasma, y una parte sólida; las células
sanguíneas o elementos formes (eritrocitos, leucocitos y plaquetas).
Plasma. es un líquido transparente, ligeramente amarillento que esta formado
por agua en su mayor parte (más del 90% de su composición), un complejo de
proteínas, carbohidratos, lípidos, gases en disolución y sales minerales y, en
cantidades aun más pequeñas, hormonas, enzimas y anticuerpos. Entre las
proteínas presentes figuran albúminas y globulinas y el fibrinógeno, sustancia muy
importante en el proceso de coagulación de la sangre. Al plasma sanguíneo
desprovisto de fibrinógeno se le denomina suero.
Células sanguíneas: eritrocitos o glóbulos rojos. Tienen forma de discos y
son tan pequeños que en cada mm3 hay 4 a 5 millones, miden unas 7 micras de
diámetro, no tienen núcleo, presentan el pigmento llamado hemoglobina que les sirve
para transportar el oxígeno desde los pulmones a las células.
Los leucocitos o glóbulos blancos son células de defensa contra agentes
patógenos. Son mayores pero menos numerosos (de 6,500 a 7,000 por mm3 de
sangre). Son células que se trasladan, salen de los capilares y se dedican a destruir
los microorganismos y las células muertas que encuentran por en el organismo.
También producen antitoxinas que neutralizan los venenos de los organismos que
producen las enfermedades.
Para movilizar la sangre, el corazón presenta dos movimientos o latidos, uno
de contracción o sístole, y otro de dilatación o diástole.
La sangre procedente del organismo (circulación sistémica) llega a la
aurícula derecha a través de dos venas principales: la vena cava superior y la vena
cava inferior. Cuando la aurícula derecha se contrae, impulsa la sangre a través de
un orificio, la válvula auriculo-ventricular, hacia el ventrículo derecho. La
contracción de este ventrículo conduce la sangre hacia los pulmones. La válvula
139
tricúspide evita el reflujo de sangre hacia la aurícula, ya que se cierra por completo
durante la contracción del ventrículo derecho. En su recorrido a través de los
pulmones (circulación pulmonar), la sangre se oxigena, regresando al corazón por
medio de las cuatro venas pulmonares que desembocan en la aurícula izquierda.
Cuando esta cavidad se contrae, la sangre pasa al ventrículo izquierdo y desde allí a
la aorta gracias a la contracción ventricular. La válvula bicúspide o mitral evita el
reflujo de sangre del ventrículo hacia la aurícula izquierda.
Las funciones básicas del sistema circulatorio son la oxigenación celular (parte
de la respiración celular), nutrición, regulación de la temperatura corporal, transporte
de hormonas, interviene en la regulación ácido- base, y en la concentración de agua
celular.
Higiene y cuidado del sistema
Las enfermedades cardiovasculares, incluyendo los infartos al miocardio, los
accidentes vasculares cerebrales y la insuficiencia cardiaca congestiva, hipertensión
arterial, y la arterioesclerosis, constituyen una importante causa de muerte.
Por lo que se recomienda crear una cultura preventiva a partir de una
alimentación
balanceada y carezca de grasas saturadas, así como exámenes
clínicos de salud.
Figura 5.6. Estructura interna del corazón.
140
Figura 5.7. Circulación sanguínea
141
El sistema linfático
En el organismo humano existen dos tipos de sistemas de transporte: el
sistema circulatorio y el sistema linfático.
El sistema linfático consta de:
a) Una red de capilares linfáticos que conducen linfa, b) Tejido linfático formado
por nodos linfáticos, los órganos linfáticos como el timo, bazo y tonsilas
Las funciones principales de éste sistema son limpiar y regresar los desechos
celulares a la sangre; transportar grasas del intestino al torrente sanguíneo, y
producir linfocitos, un tipo de glóbulos blancos, para defender el cuerpo de bacterias
y virus. Los vasos linfáticos son parecidos a las venas y capilares del sistema
circulatorio. Las paredes de los vasos linfáticos tienen aberturas entre ellas que
funcionan como válvulas de una sola vía. Estas aberturas permiten que puedan
llegar partículas relativamente grandes junto con el fluido al interior de los capilares
linfáticos. A diferencia de los capilares sanguíneos, que forman una red continua, los
capilares linfáticos terminan en extremos cerrados en los tejidos corporales.
Los materiales recolectados por los capilares fluyen hacia los vasos linfáticos
mayores. Los grandes vasos linfáticos tienen paredes musculares, pero el impulso
para el flujo linfático resulta de la contracción de los músculos cercanos, como los
que se usan al caminar. Como en las venas, la dirección del flujo se regula por medio
de válvulas de una sola vía. la circulación linfática se efectúa por movimientos
corporales que son los que fuerzan la linfa al tubo colector principal que es el
conducto torácico (localizado cerca del corazón), el cual se vacía en la vena cava.
El sistema linfático ayuda a combatir enfermedades, además de otras
funciones tales como el defender al cuerpo contra invasores extraños como bacterias
y virus. En los límites de los tractos digestivo, urinario y respiratorio hay grandes
cantidades de linfocitos.
El sistema inmune
Objetivo: reconocer la importancia del sistema inmune en el ser humano.
¿Cómo actúa el sistema inmune ante un agente patógeno?
142
El sistema inmunitario del hombre esta compuesto por células conocidas
como leucocitos (granulocitos y infocitos) y moléculas conocidas como
anticuerpos, éstas ultimas son producidas y segregadas por los linfocitos. La misión
del sistema inmunitario es patrullar por el cuerpo reconociendo las partículas
extrañas al organismo.
Los leucocitos se producen en la médula ósea, de aquí pasan a la sangre, a
los nodos linfáticos y al bazo. Algunos linfocitos primero pasan por el timo, por esto
se denominan células T, en tanto que otros se llaman células B. El timo, el bazo, los
nodos linfáticos y algunas células como los linfocitos T y los linfocitos B forman el
sistema inmunológico del cuerpo.
Nodos linfáticos: son órganos pequeños que se encuentran en el cuello,
debajo de los brazos y en la ingle, actúan como filtros de la linfa y producen linfocitos
y células fagocíticas, que engloban material extraño y microorganismos.
Bazo: es el órgano linfoide más grande del cuerpo, está en el lado izquierdo
de la cavidad abdominal entre el estómago y el diafragma. El bazo filtra la sangre,
exponiéndola a los macrófagos y linfocitos que destruyen partículas extrañas.
Células B y T: en la superficie de estas células hay proteínas receptoras.
Cada linfocito es distinto de los otros, cada molécula receptora tiene una forma que
encaja perfectamente en el antígeno. Estas células tienen como función producir
anticuerpos.
Timo: órgano linfoide de color blanquecino situado sobre el pericardio tiene
dos lóbulos que están ligados entre sí sobre la línea media por tejido conectivo. Es el
único órgano linfoide que se desarrolla independientemente de todo estímulo
antigénico (presencia de partículas extrañas) y es responsable de la producción de
linfocitos. El timo está parcialmente activo en los niños pero disminuye de tamaño y
de importancia en los adultos.
Cualquier molécula extraña, ya sea una proteína o ácido nucleico que genere
la producción de anticuerpos se denomina antígeno. (p. ej., un antígeno puede ser
una proteína en la membrana de una bacteria o bien una sustancia inyectada al
organismo como el veneno de una serpiente).
143
La respuesta inmunológica es reconocida como la capacidad del organismo
para responder a agentes extraños. Esta respuesta se presenta cuando la “infección”
a penetrado la barrera de piel y mucosas, y las defensas internas no especificas
(fagocitosis, células asesinas, inflamación y fiebre) resultan insuficientes., entonces
el cuerpo reacciona con una respuesta inmune específica, ya sea inmunidad
celular o inmunidad humoral.
El proceso inmune específico se inicia cuando la células tipo B se activan y
empiezan a crecer, a la vez que se divide para formar clones de sí misma. Los
anticuerpos formados por las mismas (miles de anticuerpos por segundo) también se
unen con los antígenos.
La combinación del anticuerpo con el antígeno puede tener diferentes
consecuencias: a).- el anticuerpo hace más susceptible a las bacterias al ataque de
los macrófagos (que la engloban y fagocitan). b).- los anticuerpos provocan
aglutinación de los microorganismos, con lo que estos se inactivan, o c).- una parte
del suero sanguíneo llamado complemento puede actuar como anticuerpo capaz de
producir la ruptura de las bacterias.
Algunas células no se clonan, pero sí se transforman en células memoria que
permanecen aun después de que el antígeno ha sido destruido, esto con la finalidad
de atacar con más prontitud, impidiendo causar un daño mayor. Ejemplo de lo
anterior se presenta cuando una persona padece sarampión a los 5 años puede o no
presentar la enfermedad posteriormente porque ha adquirido inmunidad.
Este principio se utiliza en la prevención de algunas enfermedades,
preparando disoluciones de antígenos a partir de microorganismos debilitados o
muertos, o bien de las propias toxinas. Estos preparados se denominan vacunas,
que se administran a personas sanas para inducir la formación de los anticuerpos
respectivos (entre ellos los de “memoria”). Así cuando la persona se exponga
nuevamente al patógeno, éste logrará presentar una mejor defensa contra los
microorganismos, lo anterior se denomina inmunidad activa.
Existen vacunas contra la poliomielitis, sarampión, parotiditis, tétanos,
tosferina, hepatitis B, peste bubónica, etcétera. Sin ellas, la exposición a muchas
enfermedades podría ser mortal.
144
El sistema urinario
Objetivo: Conocer los mecanismos de homeostasis que realiza este sistema.
¿cuál es la ruta de formación, transporte y excreción de la orina?
El sistema urinario humano está constituido por riñones (donde se elabora la
orina), dos uréteres, vejiga urinaria y uretra.
Cada riñón está constituido por: a).- La cápsula renal: capa externa formada
por una membrana de tejido conjuntivo fibroso. b).- Zona cortical: tienen un aspecto
granuloso debido a los corpúsculos de Malpigio. Forma una cubierta continúa bajo la
cápsula renal con prolongaciones hacia el interior: las columnas renales. c).- Zona
medular: tiene aspecto estriado debido a su división en sectores por las columnas
renales. Estos sectores se llaman pirámides renales. d).- Pelvis renal: zona tubular
que recoge la orina.
El sistema urinario elimina los productos nitrogenados, principalmente la urea,
y regula el equilibrio hídrico y salino (electrolitos). La orina que se produce en el
riñón pasa a los cálices menores y de éstos a los cálices mayores, la vejiga
urinaria por medio del uréter. La eliminación final de la orina se realiza a través de la
uretra.
Una nefrona está constituida por la cápsula renal, el túbulo contorneado
proximal, el asa de Henle y el túbulo contorneado distal, estas partes
desembocan en el túbulo colector y juntas constituyen el túbulo urinífero; la
nefrona es la unidad funcional y estructural del sistema urinario.
La sangre llega al riñón por medio de la arteria renal, a través de pequeñas
redes de capilares que se conocen como glomérulos, cada uno de los cuales está
asociado a una cápsula renal (cápsula de Bowman), constituyéndose así la primera
parte de una nefrona. En conjunto, un glomérulo y una cápsula renal forman un
corpúsculo renal. A través de las redes de los capilares se produce un ultrafiltrado,
carente de células sanguíneas y de proteínas que se van acumulando en la cápsula
renal antes de pasar, sucesivamente por el túbulo contorneado proximal, el asa de
Henle y túbulo contorneado distal; finalmente el ultrafiltrado llega al túbulo colector.
Durante este recorrido la composición del líquido va variando y el agua es
recuperada.
145
El riñón colabora con el mantenimiento de un ambiente interno constante, es
decir en la homeostasis corporal, lo que permite que las células no se vean afectadas
por cambios extremos de las condiciones en las que plenamente operan.
Para conseguir esto, el riñón realiza dos funciones fisiológicas fundamentales,
la
excreción
y
la
osmorregulación.
Ambas
están
relacionadas
con
el
mantenimiento de un medio interno constante en el que no se acumulen residuos del
metabolismo ni se produzcan cambios en las concentraciones de sales y de agua. La
excreción consiste en la eliminación de productos nitrogenados como son urea, ácido
úrico (ureotelismo). El riñón acumula la urea y la excreta como orina concentrada,
de manera que se consigue la detoxificación del amoniaco y la conservación del
agua. La osmorregulación es el mantenimiento de los niveles de agua y de sales.
Para que se logren éstas dos funciones se llevan a cabo los siguientes procesos:
a) Filtración: se lleva a cabo a través del glomérulo, que consiste en el paso
de sustancias y agua proveniente del sistema circulatorio a la nefrona, formándose
una orina inicial.
b) Reabsorción: se realiza a lo largo de los túbulos excretores, cuyas células
extraerán de ésta orina inicial grandes cantidades de agua y sustancias útiles para el
organismo, devolviéndolas a los líquidos corporales.
c) Secreción: opera en sentido contrario y transfiere materiales de los líquidos
corporales a los túbulos excretores, fundamentalmente iones, como el K+. El líquido
obtenido es la orina final, que será expulsada al exterior.
Figura 5.8. Órganos que conforman al Sistema Urinario en el humano.
146
Sistema nervioso
Objetivo: Comprender la importancia de este sistema en el control corporal.
¿Cuál es la función básica de las neuronas?
Todas las actividades se realizan simultáneamente y requieren de un centro
de control que las coordina, el sistema nervioso. El sistema nervioso y el sistema
endocrino ejercen funciones de coordinación en el humano, y aunque se estudian
por separado están muy relacionados. Tanto las células que producen hormonas
como las neuronas sintetizan sustancias químicas “mensajeras” que se liberan en
los espacios extracelulares. El sistema nervioso cumple con dos funciones básicas
que son: a).-la coordinación de las diferentes acciones del cuerpo y la b).coordinación de las respuestas del cuerpo al mundo externo. El sistema nervioso
presenta estructuras que reciben la información proveniente del medio (receptores).
Así como también estructuras que envían mensajes a partes del cuerpo que
producen una respuesta específica (efectores). Esta información y mensajes van en
forma de señales eléctricas (impulso nervioso).
El sistema nervioso está compuesto por células llamadas neuronas, muy
especializadas. La neurona es la unidad fundamental del sistema nervioso y cumple
las siguientes funciones: a) recibir la información del medio interno o externo y de
otras neuronas. b) Integrar la información que recibe y producir una señal de
respuesta
adecuada.
c)
Conducir
la
señal
a
la
terminación
nerviosa
correspondiente, la cual puede estar localizada a cierta distancia, d). transmitir la
señal a otras células nerviosas, glándulas o músculos, y e) coordinar las
actividades metabólicas que mantiene la integridad de la célula. Cada neurona está
constituida por cuatro regiones distintas: las dendritas, el cuerpo celular o soma, el
axón y las terminales sinápticas.
Las dendritas son prolongaciones ramificadas que se extienden hacia el
exterior a partir del cuerpo o soma. El cuerpo celular integra las señales eléctricas
que provienen de las dendritas y “decide” si produce un potencial de acción, así
como también coordina las actividades. El axón es una fibra delgada y muy
ramificada, que se extiende hacia fuera del cuerpo celular.
147
El sistema nervioso se divide para su estudio en a) sistema nervioso central
y b) sistema nervioso periférico.
a) Sistema nervioso central consta de encéfalo y médula espinal. Es la
parte del sistema nervioso que recibe y procesa la información de los receptores.
Inicia respuesta, almacena recuerdos, genera pensamientos y emociones. El sistema
nervioso central consiste principalmente en neuronas de asociación. Los órganos
que protegen al sistema nervioso central son el cráneo, que protege al encéfalo y la
columna vertebral, que protege a la médula espinal; las meninges (duramadre,
aracnoides y piamadre), que son membranas de tejido conectivo; y el líquido
cefalorraquídeo, que es un líquido claro parecido a la linfa que actúa
fundamentalmente como amortiguador.
El encéfalo se localiza dentro de la cavidad craneana y tiene un peso
aproximado de 1,500 g. Consta de tres partes: rombencéfalo, mesencéfalo y
procencéfalo. El tálamo lleva información sensorial al sistema límbico y al cerebro,
como la proveniente de las vías auditiva y visual, de la piel y del interior del cuerpo.
El sistema límbico es un grupo de estructuras localizado en un arco que se
encuentra entre el tálamo y el cerebro. Estas estructuras trabajan juntas para
producir las emociones más básicas, impulsos y conductas, incluyendo el miedo,
rabia, tranquilidad, sed, placer y las respuestas sexuales. La médula espinal es un
cable neural del grosor del dedo meñique, que se extiende, dentro del canal de la
columna vertebral, desde la base del encéfalo hasta la cadera.
b). Sistema nervioso periférico consta de nervios periféricos que unen al
encéfalo y la médula espinal con el resto del cuerpo. En los nervios periféricos
existen axones de neuronas sensitivas y motoras. Las neuronas sensitivas llevan
información sensitiva hacia el sistema nervioso central que proviene de todas las
partes del cuerpo; y las neuronas motoras llevan respuestas o señales desde el
sistema nerviosos central a los órganos y músculos.
El sistema nervioso autónomo consta de dos divisiones, el sistema
nervioso simpático y el parasimpático; éstos dos sistemas hacen contacto
sináptico con los mismos órganos, pero producen efectos opuestos. El sistema
nervioso simpático prepara al cuerpo para las situaciones estresantes o que
148
requieran actividad del tipo “pelea o huida”, mientras que el sistema nervioso
parasimpático domina durantes tiempos de “descanso”, dirige el mantenimiento de
actividades como la digestión.
Higiene y cuidado del sistema
Pueden producirse alteraciones en el sistema nervioso como consecuencia del
uso de diferentes sustancias. En algunos casos, pueden utilizarse con fines
terapéuticos bajo prescripción médica y, en otros, su uso está penalizado pues toda
alteración en el sistema nervioso puede tener consecuencias en la conducta del
individuo, hacerlo disfuncional o generar patologías (cuadro 5.4).
TIPO DE DROGA
ESTIMULANTES
ALGUNOS DE SUS EFECTOS
AUMENTAN LA ACTIVIDAD DEL SISTEMA
Cafeína (café o té)
Estimula la actividad de la corteza cerebral.
Nicotina (tabaco)
Aumenta la actividad de la sinapsis donde la
acetilcolina es el neurotransmisor.
DEPRESIVOS
Alcohol etílico
DISMINUYEN LA ACTIVIDAD DEL SISTEMA
Interfiere en los impulsos nerviosos, impide la
sinapsis.
ALUCINÓGENOS
Marihuana
LSD
ALTERACIONES EN LA PERCEPCIÓN
Afecta la actividad eléctrica y química del cerebro.
Produce señales mixtas y desproporcionadas.
Cuadro 5.4.
Los órganos de los sentidos
Objetivo: Entender el medio ambiente por medio de los órganos de los
sentidos
¿Cuáles son los órganos de los sentidos?
Desde el nacimiento se entra en contacto con el mundo que nos rodea en
diferentes formas. A través del sistema nervioso y los órganos de los sentidos se
reciben los estímulos como sensaciones de color, luz, sonido, dolor. Los órganos de
los sentidos son el gusto, el olfato, el tacto, la vista y el oído. Las señales del mundo
149
exterior son captadas por los receptores de los sentidos como estímulos que se
envían al encéfalo.
En el cuerpo humano se presentan tres tipos de receptores que se clasifican
como: a). Quimiorreceptores, estimulados por sustancias químicas que se
encuentran en el aire, en el agua y en los alimentos. Estos receptores se encuentran
en la boca y en la nariz. b). Mecanorreceptores. Se encuentran en la piel y en los
oídos y responden a las vibraciones, la presión y otros estímulos mecánicos. c).
Fotorreceptores. Se encuentran en los ojos y son estimulados por la luz.
El gusto
En la superficie de la lengua están las papilas gustativas, donde se
encuentran los quimiorreceptores del gusto; en su interior hay estructuras
microscópicas, llamadas botones o yemas, que se abren a la superficie de la lengua.
El sabor de los alimentos estimula a las células gustativas, los receptores mandan
impulsos al cerebro.
El olfato
El sentido del olfato está muy relacionado con el del gusto por la estimulación
de los quimiorreceptores. La mucosa del epitelio olfatorio contiene los receptores
encargados de recibir los olores. Los revestimientos nasales están cubiertos de
mucosidades donde las moléculas de olor son detectadas cuando se pegan a los
receptores en la superficie de los cilios de las células olfatorias.
El tacto
Los mecanorreceptores se encuentran distribuidos a través de la piel
perciben las sensaciones cutáneas táctiles de presión, vibración, dolor, frío y
calor.
Los receptores se encuentran en la base de la epidermis de la piel. Un
receptor del tacto es una red de dendritas que rodea a los folículos pilosos,
formadores del pelo, que se encuentran distribuidos por la piel. Cuando los pelos
entran en contacto con los objetos, se mueven y estimulan las terminaciones
nerviosas.
150
En la parte más profunda de la piel se encuentran otros receptores para la
presión que detectan desde un toque leve, hasta un golpe fuerte. También allí se
sitúan los receptores para el calor y el frío.
La vista.
El ojo es el órgano de la visión, receptor de los estímulos luminosos; tiene
numerosas células fotorreceptoras. Está constituido por tres capas: a) La capa
externa del ojo formada por la esclerótica y por la cornea. Las fibras de tejido
conectivo constituyen la esclerótica de consistencia dura, protectora y a la vez
flexible, que le da forma al ojo. La esclerótica se une delante del ojo con la cornea,
que también proporciona protección pero es transparente, permitiendo el paso de luz
al ojo.
b) La segunda capa se llama coroides, está muy vascularizada, es decir,
tiene muchos vasos. Su función es nutrir los tejidos del órgano y contiene pigmento
que absorbe la luz dispersa, evitando su reflejo dentro del ojo. En la parte anterior, la
coroides forma el iris, que tiene una apertura al centro, denominada pupila, para
permitir el paso de la luz. El iris dilata o contrae la pupila de acuerdo a la cantidad de
luz en el exterior.
El músculo ciliar controla una estructura en forma de lente
transparente, que enfoca la imagen en una película situada en la parte posterior del
ojo.
c) La capa más interna es la retina, que contiene a las células fotorreceptoras,
llamadas conos y bastones. Los bastones trabajan cuando la luz es tenue y los
conos cuando es brillante. Los conos y los bastones forman sinapsis con las
neuronas de la retina, cuyos axones forman el nervio óptico que sale de cada ojo.
El oído
El oído cumple dos funciones; detectar las vibraciones que el cerebro
interpreta como sonido y apoyar el balance o equilibrio del cuerpo. El oído está
constituido por tres regiones: oído externo, medio e interno. El oído externo
presenta aurícula u oreja y canal auditivo externo, que lleva las ondas de sonido
hacia el interior.
El oído medio se forma de tres pequeños huesos: martillo, yunque y
estribo, además de la membrana denominada tímpano. Las ondas del sonido
151
provocan la vibración del tímpano que recibe los sonidos del exterior y los comunica
a los huesecillos en forma de vibración.
La estructura denomina trompa de Eustaquio, conecta al oído medio con la
faringe, permitiendo la entrada del aire.
El oído interno está formado por la cóclea y los canales semicirculares. La
cóclea es una cámara ósea con un fluido y los mecanorreceptores para oír. La
porción terminal de la cóclea está en contacto con el oído medio a través de una
abertura que se llama ventana oval y que está cubierta por una membrana. Las
partes del oído interno funcionan como una especie de “nivel”, que transmite
información sobre el equilibrio.
El sistema endócrino
Objetivo: Reconocer la participación de este otro sistema en el control
corporal.
¿Cuál es la función básica de las glándulas de secreción interna?
El sistema endocrino junto con el sistema nervioso, controla las funciones
generales del cuerpo, por medio de mensajeros químicos llamados hormonas. Una
hormona es una sustancia química producida y secretada por un tejido endocrino
que afecta el metabolismo de un tejido diana.
El sistema endocrino esta formado por las glándulas endocrinas, las hormonas
que producen y los tejidos diana a los que afectan dichos mensajeros. La
endocrinología estudia las glándulas, los efectos de sus secreciones y los
trastornos derivados del su mal funcionamiento. Las glándulas endocrinas más
importantes en el humano son: a).- la hipotálamo-hipófisis, b).- las suprarrenales, c).los testículos, d).- la glándula tiroides, e).- el páncreas y f).- los ovarios
Las glándulas endocrinas liberan sus hormonas directamente al torrente
sanguíneo (comunicación endocrina), por lo que su efecto es más lento que el del
sistema nervioso. Algunas de las características de las hormonas son: a). se liberan
al espacio intercelular, b). se transportan por el sistema circulatorio, c). su efecto
puede ser sobre órganos diana que se encuentran lejos del punto de origen de la
hormona.
152
Los efectos de las hormonas pueden ser de tipo: a). Estimulante cuando
promueve un tejido, b). Inhibitorio cuando disminuye la actividad en un tejido, c).
Antagonista cuando un par de hormonas tienen efectos opuestos entre sí, d).
Sinergista : cuando dos hormonas en conjunto tienen un efecto más potente que
cuando se encuentran separadas y e). Trópica cundo la hormona altera el
metabolismo de otro tejido endocrino.
Hormona
Glán-dula
Función
Hormona liberadora de la
Permite que la Hipófisis libere la
hormona de crecimiento
hormona de crecimiento.
(GHRH)
Somatostatina (SS)
Inhibe la secreción de la hormona de
Hipotálamo
crecimiento en la Hipófisis.
Hormona liberadora de
Ante el estímulo de succión del bebe,
prolactina (PRH)
permite a la Hipófisis liberar prolactina.
Hormona liberadora de
Permite a la Hipófisis liberar TSH
tirotropina (TRH)
Hormona liberadora de
Permite a la liberar ACTH
corticotropinas (CRH)
Hormona liberadora de
Permite a la Hipófisis liberar FSH y LH.
gonadotropinas (GnRH.)
Somatotropina (Hormona de Acelera indirectamente el anabolismo
Hipófisis anterior
crecimiento humana) (HGH) proteico, absorción y catabolismo de
grasas; disminuye el catabolismo de los
carbohidratos.
Prolactina (PRL)
Estimula la secreción de leche en las
glándulas mamarias.
Promueve y mantiene el crecimiento y
Tiroideo estimulante (TSH)
el desarrollo de la tiroides; estimula la
secreción de algunas de sus hormonas.
153
Estimula la maduración de folículos
Folículo estimulante (FSH)
primarios y la secreción de estrógenos
en la mujer.
Estimula el desarrollo de túbulos
seminíferos y mantiene la
espermatogénesis en el hombre.
En la mujer estimula la ovulación y el
mantenimiento del cuerpo lúteo, el cual
Luteinizante (LH)
produce progesterona.
En el hombre estimula a las células
intersticia-les del testículo para producir
testosterona.
Hipófisis
Producida por el hipotálamo, se
posterior Oxitocina (OT)
almacena en la pituitaria. Estimula la
contracción uterina y expulsión de
leche.
Tiroides
Supra-
Triyodotironina
Regula el ritmo metabólico de todas las
Tetrayodotironina
células,
T3, T4
crecimiento y diferenciación celular.
- Glucocorticoides
Gluconeogénesis.
rrenales - Adrenalina y noradrenalina Prolongan el efecto de la estimulación
simpatica
Timo
Timosinas
Estimulan la produ
cción y maduración de linfocitos T.
Páncreas Glucagón
Eleva los niveles de glucosa en la
sangre estimulando la conversión de
glucógeno en glucosa y la
gluconeogénesis.
154
Insulina
Estimula la entrada de nutrientes a la
célula y favorece su metabolismo.
Disminuye la concentración de glucosa
en sangre.
Cuadro 5.5. Relación entre las glándulas, las hormonas producidas y su función.
El sistema reproductor
Objetivo: Comprender como funciona el sistema reproductor en los adultos.
¿Cuál es la función básica de las gónadas masculinas y femeninas?
En la reproducción sexual humana es necesaria la participación de ambos
sexos ya que cada uno aporta la mitad de la información genética. Al unirse los
gametos (espermatozoide y óvulo) mediante la fecundación dan origen al nuevo
ser con características de los dos padres, permitiendo la variabilidad genética.
Las características sexuales del hombre y de la mujer; se clasifican en
primarias y secundarias. En específico las características sexuales secundarias
incluyen a todas las características que diferencian al hombre de la mujer (a partir de
la adolescencia) como las modificaciones en la laringe que propician cambios de
voz, el crecimiento y distribución del pelo, las diferencias estructurales en el
esqueleto, la distribución de la grasa y el desarrollo de las glándulas mamarias.
En gran parte, el funcionamiento adecuado de las características primarias y la
conservación de las características secundarias depende en forma directa de las
hormonas que se producen en las gónadas.
Sistema reproductor masculino
En el hombre, las características primarias incluyen las gónadas, llamadas
testículos, y un sistema de órganos sexuales accesorios que consisten
principalmente en una serie compleja de conductos, tres conjuntos de glándulas
llamadas próstata, glándulas bulbo uretrales o de Cowper y vesículas
seminales, finalmente el pene. Estas estructuras en conjunto contribuyen a la
formación y transporte de líquido seminal. Así, los espermatozoides producidos en
155
los testículos, y el líquido seminal secretado por los conductos y glándulas, se
mezclan para formar el semen.
Los testículos son órganos ovoides alojados y suspendidos en una bolsa de
piel denominada escroto. Cada testículo esta compuesto por una serie de
compartimentos, y cada compartimiento contiene varios tubos microscópicos
estrechamente enrollados que reciben el nombre de túbulos seminíferos
contorneados. Los túbulos seminíferos presentan dos tipos de células, las células
Sertoli (de mayor tamaño) y las espermatogonias, de las cuales finalmente se
formarán los espermatozoides. Cada vez que una espermatogonia se divide,
puede tomar uno de dos caminos: primeramente, puede sufrir mitosis, la cual
garantiza que el hombre tenga una dotación constante de espermatogonias nuevas
a lo largo de su vida. En segundo lugar, también pueden sufrir espermatogénesis o
meiosis masculina, esto es, la producción de espermatozoides. El proceso finaliza
con la diferenciación celular (maduración) hasta formar un espermatozoide
completo.
Figura 5.9. Corte sagital del aparato reproductor masculino.
156
Sistema reproductor femenino
El sistema reproductor femenino está formado por ovarios; oviductos o
trompas de Falopio, útero y vagina, que en general se mencionan como genitales u
órganos reproductores internos además están los genitales externos.
Los
órganos
sexuales
o
genitales
externos
femeninos,
conocidos
colectivamente como vulva, comprenden pliegues en forma de labios. Los labios
menores, que rodena las aberturas vaginal y uretral (meato urinario). En posición
más externa que los labios menores se encuentran los labios mayores, más gruesos
y cubiertos de vello a partir de la pubertad. En sentido antero-superior los labios
menores se fusionan para formar el prepucio del clítoris, una estructura eréctil y
análoga al pene masculino, sitio de extrema sensibilidad debido a la presencia de
numerosas terminaciones sensoriales. Como en el pene, el clítoris contiene tejidos
eréctiles que se hinchan al llenarse de sangre durante la excitación sexual
(dilatación). El monte de Venus es la prominencia de tejido adiposo que se halla justo
arriba del clítoris por delante y abajo del hueso del pubis. En la pubertad se cubren
de vello generalmente grueso.
Iniciando la entrada de la cavidad vaginal (introito) encontramos el himen, que
es un tejido o membrana con pequeñas perforaciones en el centro. Acerca del himen
se han desarrollado mitos y muchos tabúes sexuales; entre otras cosas, se le ha
considerado como símbolo de virginidad, pero lo cierto es que lagunas veces se
rompe en la infancia durante actividades físicas no sexuales y en ocasiones no existe
en absoluto.
Vagina. La porción inferior del útero, el cervix, entra un poco en el fondo de la
vagina. La vagina es un órgano muscular elástico que se extiende desde le útero
hasta el exterior del cuerpo. Funciona como un receptáculo de los espermatozoides
durante el coito.
Útero. Este órgano comúnmente llamado matriz, tiene forma de pera; ocupa
una posición central en la cavidad pélvica. Tiene gruesa paredes de músculo liso y
consta de un porción superior ancha de nominada cuerpo o fondo uterino, y una
porción inferior estrecha, el cuello o cerviz.
157
Oviducto. Las trompas de Falopio u oviductos son estructuras tubulares y
pares, cuya función es transportas los óvulos desde los ovarios hasta el útero.
Ovario: Este órgano es productor de gametos y de hormonas sexuales.
Glándulas mamarías. Producen y secretan leche para nutrir al lactante. Todos
los animales que llamamos mamíferos se caracterizan por contar con éstas
glándulas. Sin embargo la estructura de la glándula mamaría no es uniforme en
todos los mamíferos. En la mujer, cada glándula se compone de unos 15 a 20
lóbulos en disposición radial alrededor del pezón, y cada una se encuentra en la
superficie exterior de los músculos.
Figura 5.10. Corte sagital del aparato reproductor femenino.
Anticoncepcion
Actualmente la tecnología moderna nos permite regular y controlar de forma
segura la concepción. La idea de que el semen del hombre depositados en la vagina
produciría un hijo se remota probablemente a épocas anteriores a la historia. En uno
de los primeros documentos encontrado por arqueólogos que data entre 1900 a 1100
158
años a.c. encontramos comentarios sobre prácticas anticonceptivas en la antigua
civilización egipcia, en donde se pueden encontrar fórmulas exóticas para mezclas
anticonceptivas.
Métodos anticonceptivos
El criterio para recomendar y utilizar un método anticonceptivo en los jóvenes
y adolescentes es muy diferente del empleado para las personas de mayor edad. En
la vida sexual de los jóvenes hay que tomar en cuenta diversos factores como la
frecuencia de actividad sexual, el desarrollo físico y emocional, el tipo de pareja (si es
estable o no), así como la actividad y la motivación para la utilización de los métodos
anticonceptivos.
Clasificación. Podemos clasificar todos lo métodos y técnicas anticonceptivas
en diversos grupos según determinadas características: los anticonceptivos de
barrera física, de barrera química, los anticonceptivos hormonales, los dispositivos
intrauterinos (DIU), los métodos naturales y los métodos quirúrgicos o definitivos.
Muchos de estos anticonceptivos pueden ser en realidad una mezcla o combinación
de dos o más métodos y cada uno de ellos tienen las indicaciones de uso para
obtener buenos resultados y alcanzar su máxima efectividad.
Anticonceptivos de barrera física
Preservativo o condón. Hay preservativos masculinos y femeninos. Los
preservativos para hombres consisten en una funda de látex que se coloca sobre el
pene en estado erecto a manera de funda en el momento anterior al coito. En el caso
del preservativo para mujeres, consiste en una especie de saco de poliuretano
prelubricado y suave, con dos anillos: uno se inserta en la vagina y el otro cuando
está en su lugar permanece justo fuera de la vagina.
Anticonceptivos de barrera química
Óvulos, espumas, jaleas, cremas y tabletas vaginales espermaticidas. Estos
anticonceptivos de barrera son sustancias que se deben colocar antes del coito en el
fondo vaginal. Su principal mecanismo de acción es la inmovilización de los
espermatozoides. La combinación de dos anticonceptivos, por ejemplo, condón y
óvulo, o condón y espuma aumenta la eficacia y el grado de seguridad para evitar la
159
concepción, y es lo más recomendable para los adolescentes y jóvenes. También
para el periodo fértil del ciclo menstrual debe utilizarse una combinación.
Anticonceptivos hormonales
Dentro de este grupo de anticonceptivos hormonales, se distinguen dos tipos
básicamente semejantes, pero que difieren en su vía de administración y
dosificación. Son: la píldora y, los hormonales de depósito o inyectables. Tanto la
píldora como los de depósitos, están hechos con hormonas sintéticas muy
semejantes a las que son producidas en el organismo femenino. Su principal
mecanismo de acción es el de suprimir la ovulación, así como propiciar en el sistema
reproductivo condiciones desfavorables para el transporte de espermatozoides y la
implantación de un posible óvulo fecundado.
Dispositivo intrauterino (DIU)
Este es un pequeño dispositivo de plástico que puede tener por lo general tres
diferentes formas: espiral, de “T” o de “Y”, muchas veces esta rodeada de un hilo de
cobre. Se inserta en la cavidad del útero directamente en contacto con el endometrio.
Su mecanismo de acción es el de provocar una reacción inflamatoria constante y no
propiciar condiciones favorables para la anidación de un embrión.
Métodos naturales
a) Método del Ritmo. Este es un método que se basa en la periodicidad del
ciclo menstrual de la mujer y en la determinación de los días fértiles y no fértiles del
mismo. Como ejemplo general se toma un ciclo ideal de 28 días, contando como el
día uno del ciclo al primer día de sangrado menstrual, y contando unos 14 días
(aproximadamente la mitad del ciclo; es decir, 14 días antes de la próxima
menstruación), para considerar que se efectúa la ovulación, pues son los días más
fértiles. Método de alto riesgo a embarazo y ITS.
b) Método de Billings o moco cervical. Consiste en reconocer el flujo que
produce el cervix o cuello uterino en los días previos a la ovulación. Este flujo es
transparente y muy elástico, parecido a la clara de huevo. Es un modo más certero
de reconocer los días más fértiles en el ciclo, pro requiere de un buen entrenamiento
en el reconocimiento de los flujos vaginales y una alta motivación para dicha labor.
Tampoco es un método exitoso.
160
c) Método de la temperatura basal. Como su nombre lo indica, se sustenta en
la toma de temperatura basal del organismo femenino. En general se sabe que el día
de la ovulación, el cuerpo aumenta entre medio y un grado la temperatura basal
corporal y permanece así casi hasta la presencia del sangrado menstrual. Esto se
debe a los cambios en los niveles hormonales propios del ciclo menstrual.
d) Coito interrumpido. Es otro método usado con frecuencia pero con elevada
incidencia de fracaso, debido principalmente a que requiere de una gran
concentración mental y conocimiento fisiológico de la eyaculación por parte del
hombre. No se recomienda en absoluto pues aunque se retire el pene de la vagina,
una pequeña gota lubricante y limpiadora, secretada por el varón cuando empieza la
excitación, puede haber depositado en el sistema reproductor femenino muchos
espermatozoides antes de la eyaculación.
Métodos anticonceptivos quirúrgicos o definitivos
Vasectomía. Este procedimiento se realiza en el aparato reproductor
masculino. Consiste en realizar un corte a nivel del trayecto del conducto deferente a
unos centímetros por arriba y después del epidídimo, para que de esta manera sea
interrumpido el paso de los espermatozoides.
Infecciones de transmisión sexual
De acuerdo con la Organización Mundial de la salud, cada año más de 300
millones de personas se contagian con una infección de transmisión sexual (ITS),
este alarmante dato puede disminuir si se consideran medidas preventivas en las
prácticas que son consideradas de riesgo. Por su tipo, pueden ser clasificadas como:
virales, no virales, bacterianas y parasitarias. La importancia de ésta clasificación es
que en ella radica el éxito de la cura o control de la misma. Sin embargo, las ITS son
casi siempre adquiridas por descuido o por estar inmerso en situaciones de riesgo.
A continuación se presentan las características de cada una de ellas.
Chancro blando
Agente etiológico: haemophilus ducreyi. Periodo de incubación: de 3 a 10
días.
161
Síntomas:
Mujeres: úlceras dolorosas de forma irregular a la entrada de la vagina y
alrededor del ano. Pueden causar dolor al orinar o defecar, pérdida de sangre rectal,
dolor durante el coito, o flujo vaginal. Puede no haber síntomas.
Hombres: úlceras dolorosas de forma irregular en el pene, o sensibilidad
doloroso en las ingles.
Las úlceras desaparecen sin tratamiento, generalmente en alrededor de un
mes, pero pueden durar hasta 12 semanas, causa bubones inguinales (ganglios
linfáticos inflamados), hasta en la mitad de los casos.
Mecanismo de transmisión: Por contacto sexual con personas infectadas.
Clamidiasis
Agente etiológico: Chlamydia trachomatis, Periodo de incubación: 7 a 21
días.
Síntomas:
Mujeres: flujo vaginal, dolor al orinar, dolor en la parte inferior del abdomen.
Hombres: secreción uretral, dolor al orinar, suele no haber síntomas ni en el
hombre, ni en la mujer.
Mecanismo de transmisión: Contacto sexual con personas infectadas
Granuloma inguinal
Agente
etiológico:
Calymmatobacterium
granulomatis;
Periodo
de
incubación: 8-80 días.
Síntomas:
Nódulos subcutáneos que se abren y forman una lesión carnosa o presencia
de lesiones ulcerosas en la región genital,
Mujer las lesiones suelen formarse en los labios, o puede no haber síntomas.
Hombre en el prepucio o en el glande del pene.
Mecanismo de transmisión. Por medio de relaciones sexuales sin protección.
Gonorrea
Agente etiológico: Neisseria gonorrhoeae; Periodo de incubación: 1-14 dias.
162
Síntomas:
Mujeres: flujo vaginal, dolor al orinar, dolor en la parte inferior del abdomen o
puede no haber síntomas.
Hombre: Secreción de pus de la uretra, dolor al orinar.
Mecanismo de transmisión: Contacto sexual con personas infectadas; una vez
desaparecida la uretritis, la mayoría de los hombres no son infecciosos.
Sífilis
Agente etiológico:Treponema pallidum; Periodo de incubación de 10 a 90
días.
Síntomas:
Dos periodos: sífilis temprana, primaria, secundaria y latente temprana
(cuando es infecciosa), las lesiones genitales (presencia de ulceras o llagas
indoloras) se curan en unas pocas semanas, seguidas de erupción, malestar, fiebre,
hipertrofia general de los vasos linfáticos, hepatitis, artritis y/o caída de pelo que
comienzan generalmente varios días, semanas o meses después de desaparecida la
lesión y duran varias semanas o meses.
Sífilis tardía (no infecciosa): gomas (grandes lesiones) en tejidos o vísceras
blandas, neurosífilis y sífilis cardiovascular que comienzan 1 a 20 años más tarde. La
neurosífilis sintomática no tratada lleva generalmente a la muerte.
Mecanismo de transmisión: Por contacto sexual con personas infectadas. Del
30 al 60% de los contactos sexuales se infectaron después de una exposición.
Linfogranuloma venéreo
Agente etiológico: Chlamydia trachomatis ; Periodo de incubación: 3-12 días.
Síntomas:
Mujeres: Flujo vaginal considerable, sangrado intermenstrual, del 20 al 30%
tienen bubón inguinal.
Hombres: Secreción transparente en el pene, pudiendo llegar a tonos
amarillentos, puede presentarse dolor y ardor al orinar. bubón inguinal que puede
estar precedido de una pequeña lesión genital. El coito anal puede llevar a una
infección rectal. Mecanismo de transmisión: Contacto sexual con personas
infectadas.
163
Infección por el virus del Herpes.
Agente etiológico: Virus del herpes simples (VHS) tipos 1 y 2 Periodo de
incubación: 1 a 26 días, en promedio de 6 a 7 días.
Síntomas:
Mujeres: Primer episodio: lesiones vesiculares dolorosas en la vagina y
alrededor de ésta, dolor en el ano o en los muslos, micciones dolorosas o flujo
vaginal. Puede haber síntomas sistémicos como dolor de cabeza, espalda, fiebre o
malestar general. El 70% de las mujeres puede no presentar síntomas.
Hombres: Primer episodio: lesiones dolorosas en el pene, secreción uretral,
dolor al orinar y los mismos síntomas sistémicos que la mujer.
Hombres y mujeres: La mitad de los infectados tienen episodios recurrentes.
Mecanismo de transmisión: Contacto sexual con personas infectadas.
Lecturas recomendadas
BERTHA Y. Higashida h. “Ciencias de la Salud” 1992, en Problemas sociales,
Segunda edición, Edit. McGrall-Hill; capítulo 47
CHARLES K.WEICHERT.,W. Presch.1981, “Elementos de anatomía de los
cordados”, en Características y avances, 4ta.Edición (segunda edición en español),
Ed. Mc Graw- Hill, México, p 482-491.
CLAUDE A. VILLEE. “BIOLOGÍA”. 2000.Octava Edición. Editorial Mcgraw-Hilll
DAVID RANDALL., W. Burggren, K. French, “Fisiología Animal” en Mecanismos y
Adaptaciones 1998,Cuarta Edición, Ed. Mc Graw-Hill, México.
ELDRA P. SOLOMON,L.R. Berg, D.W.Martin.. “Biología”.1991 Quinta edición, Ed.
McGrall-Hill. México
EL MANUAL DE MERCK. 1999, Décima Edición del Centenario, Edit. Harcourp
FINN GENESER. 2000. “Histología”, Tercera edición, Ed.Médica Panamericana.
GIDEON E. NELSON. “Principios de Biología”. 2002.3ra. reimpresión de la segunda
edición, Editorial Limusa Willey. México.
GERALD J. Toroja, N. P. Anagnostakos.1993, “Principios de Anatomía y Fisiología”,
Traducida de la sexta edición en ingles. Editorial Harla, México.
164
KENNETH V. KARDONG, Ph, D.1999, “Vertebrados” en Anatomía comparada,
función, evolución”, Primera edición en español, Ed.Mcgraw-Hill/Interamericana de
España, S.A.U.
LIBROS DE INVESTIGACIÓN Y CIENCIA. “Inmunología”, 1994. Segunda edición.
Edit. Scientific American, Prensa Científica.Barcelona España p.75-77.ROMESSHAN SUNTHARESWARAN. “Sistema cardiovascular” 1998 Versión en
español de la Ira. Edición de la obra original en inglés. Edit. Harcourt Brace.
SONA V. Biswas, R. K. IIqbat.” Sistema musculoesquelético”1998. Versión en
español de la Ira. Edición de la obra original en inglés. Edit. Harcourt Brace.
165