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Todos los seres vivos experimentaron y experimentan procesos evolutivos que les permiten adaptaciones biológicas al medio ambiente. Estas adaptaciones pueden ser morfológicas, morfofuncionales, fisiológicas o conductuales.

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Los seres vivos se adaptan al sitio en el que viven. Esto quiere decir que las partes que forman su cuerpo, las funciones que éstas realizan, así como su comportamiento o forma de actuar, les dan mayores posibilidades de sobrevivir y de reproducirse, para dejar descendientes capaces de continuar viviendo, realizando sus funciones vitales, en un lugar determinado.

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Esas características son controladas y transmitidas de padres a hijos por los genes. Los genes son fragmentos de una molécula llamada ADN, ácido desoxirribonucleico, que está en el núcleo de las células.

El ADN de cada organismo vivo tiene las instrucciones precisas para que el organismo construya proteínas, estas últimas determinan sus características.

A través de millones de años, los organismos vivos han interactuado con su ambiente, las variaciones que han ocurrido en él han causado cambios en los mensajes genéticos que les han permitido adaptarse a las nuevas condiciones del medio y en consecuencia, ellos y sus descendientes son capaces de sobrevivir.

Sin embargo, existen diversos organismos que permanecen casi sin cambio. Por ejemplo, la tortuga y el tiburón conservan las mismas características corporales, funciones y formas de comportamiento que tenían hace millones de años.

Otras plantas producen sustancias químicas que irritan, son tóxicas e incluso llegan a matar insectos.

Ante las defensas que tienen las plantas, los animales que las comen desarrollan capacidades para poder sobrevivir, se vuelven muy selectivos, escogen las partes de la planta que no contienen sustancias venenosas, almacenan la sustancia en un lugar de su cuerpo, o bien comen únicamente aquellas plantas que tienen sustancias que no les causan daño. Por está razón, los animales herbívoros que comen hierbas se alimentan de pocos tipos de plantas.

Los animales también tienen características que les permiten sobrevivir, por ejemplo, el águila tiene muy desarrollado el sentido de la vista, sus garras y pico están adaptados para capturar a su presa y desgarrarla. El jabalí y el puerco espín se protegen de sus enemigos con púas que tiene su cuerpo. El zorrillo expulsa sustancias tóxicas con las que ahuyentan a sus enemigos.

La adaptación de los seres humanos se diferencia notablemente de las que tienen otros seres vivientes. Esto se debe principalmente a los vertiginosos cambios resultados de la producción cultural. La creatividad humana produce inventos que modifican continuamente la forma de vida, éstos son utilizados rápidamente por grupos de distintas partes de la Tierra.

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Revista / La adaptación de los organismos vivos

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Esas características son controladas y transmitidas de padres a hijos por los genes. Los genes son fragmentos de una molécula llamada ADN, ácido desoxirribonucleico, que está en el núcleo de las células. El ADN de cada organismo vivo tiene las instrucciones precisas para que el organismo construya proteínas, estas últimas determinan sus características.

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Generalistas y especialistas, ventajas y riesgos.

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Generalistas y especialistas, ventajas y riesgos.

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Las especies generalistas, como el hombre, la rata, las moscas, etc. pueden vivir en muchos lugares diferentes, ingerir gran variedad de alimentos y toleran muy diferentes condiciones ambientales.

Las especies especialistas sólo pueden vivir bajo condiciones alimenticias o ambientales muy concretas. Así, por ejemplo, el oso panda se alimenta de hojas de bambú.

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En cualquier ecosistema encontramos poblaciones de todo tipo de especies. La ecología estudia la función que las distintas especies desempeñan en el ecosistema y los distintos tipos de relaciones que mantienen entre sí.

Especies nativas e inmigrantes

A las especies que naturalmente pertenecían al ecosistema se les llama nativas o autóctonas. Las especies inmigrantes son las que son introducidas deliberadamente o accidentalmente en un ecosistema. La actividad humana ha acelerado la introducción de nuevas especies en los ecosistemas. Algunas veces el resultado es beneficioso -por ejemplo, para luchar contra una plaga-, pero otras son muy perjudiciales, porque se convierten en plagas o eliminan a otras especies nativas. Así sucedió con la introducción del conejo en Australia o los gatos u otros mamíferos en muchas islas del Pacífico en las que han llevado a la extinción a varias especies de aves.

Especies generalistas y especialistas

Las especies generalistas, como el hombre, la rata, las moscas, etc. pueden vivir en muchos lugares diferentes, ingerir gran variedad de alimentos y toleran muy diferentes condiciones ambientales.

Las especies especialistas sólo pueden vivir bajo condiciones alimenticias o ambientales muy concretas. Así, por ejemplo, el oso panda se alimenta de hojas de bambú.

Estrategias de supervivencia. Estrategias de la r y de la K

En muchas ocasiones las especies tienen que competir entre ellas para ocupar un lugar en el ecosistema. Las diferentes especies han ido adquiriendo, a lo largo de su evolución, una serie de características que les facilitan la competición. Pero las "habilidades" que les ha convenido adquirir son muy distintas según sea el ambiente en el que deben vivir. Son muy distintas las características que debe tener un ser vivo para adaptarse a un ambiente cambiante que a otro relativamente estable.

Por eso se distinguen dos grandes tipos de estrategias de supervivencia: la de la r y la de la K. Estas letras hacen referencia a la importancia relativa que tengan los parámetros K (densidad de saturación) y r (tasa de incremento) en sus ciclos de vida.

Las especies que siguen estrategia de la r suelen ser microscópicas o de tamaño pequeño, como bacterias, protozoos, plantas fugaces, animales pequeños, etc. Su población mantiene un crecimiento exponencial hasta desaparecer bruscamente cuando las condiciones cambian. Es lo que sucede, por ejemplo, cuando llueve y se forman charcos. Si la temperatura es adecuada la población de protozoos del charco crecerá rápidamente hasta que llegue un momento en el que el charco se seque o se termine el alimento y entonces la población disminuirá brúscamente.

Las especies con estrategia de la r son típicas de lugares efímeros: charcas de lluvia, montones de tierra junto a madrigueras, rocas desnudas, zonas polares, desiertos, terrenos arados, etc. Son oportunistas o pioneras, ocupan áreas nuevas con facilidad y se extienden por ellas con rapidez. El papel que cumplen en los ecosistemas es colonizarlos en las primeras etapas de su desarrollo y, para ello, suelen ser organismos que producen muchas unidades de dispersión (hasta millones y miles de millones de esporas o huevos). Pero no pueden tener éxito si la competencia es fuerte, frente a organismos con estrategia de la K.

El hombre favorece la dispersión de las especies oportunistas con sus viajes y transportes y, además, con su actividad degrada los ecosistemas facilitando su colonización por especies pioneras. Las plantas que se usan para los cultivos son, normalmente, de este tipo.

Las especies con estrategia de la K suelen ser los animales y plantas grandes y longevos. Su población se mantiene con altibajos, pero cerca de la densidad máxima (K) que puede tener, dadas esas condiciones. Es lo que sucede, por ejemplo, con los robles de un bosque, las gaviotas o los linces.

Los organismos con estrategias de la K tienen, por su tamaño, gran capacidad de competencia, gran longevidad y reducido número de descendientes. Los encontraremos en medios que permanecen estables largo tiempo (selva, bosques, regiones esteparias, etc.).

Estrategia de la r

Estrategia de la K

La selección favorece

1. Desarrollo rápido.

2. r m elevadas.

3. Reproducción temprana.

4. Pequeño tamaño corporal.

5. Reproducción única

1. Desarrollo lento.

2.Mayor habilidad competitiva.

3. Reproducción retardada.

4. Gran tamaño corporal

5.Reproducciones repetidas.

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En cualquier ecosistema encontramos poblaciones de todo tipo de especies. La ecología estudia la función que las distintas especies desempeñan en el ecosistema y los distintos tipos de relaciones que mantienen entre sí. Especies nativas e inmigrantes A las especies que naturalmente pertenecían al ecosistema se les llama nativas o autóctonas.

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La respiración se entiende como el intercambio de gases entre un organismo y el entorno que lo rodea. Sin embargo, a nivel celular, la respiración hace referencia al conjunto de reacciones químicas en las que se degradan los nutrientes, con la intervención del oxígeno, para obtener energía. Es importante tener en cuenta que no todos los organismos utilizan el oxígeno en la respiración; aquellos que no requieren oxígeno, se llaman anaeróbicos (o anaerobios), mientras los que sí lo requieren son aeróbicos (o aerobios).

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university of the republic uruguay (college/university)

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El Dr. Arturo Briva, Investigador de PEDECIBA Biología y del Hospital de Clínicas, Facultad de Medicina, UdelaR, nos explica qué función cumple la respiración para la vida de los seres humanos y el rol clave que juega en ésta el surfactante pulmonar.

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Los alimentos son las sustancias que ingieren los seres vivos. Están formados por componentes inorgánicos (agua, minerales, sales) y por componentes orgánicos (hidratos de carbono o azúcares, lípidos o grasas, proteínas y vitaminas). Todos estos componentes se denominan nutrientes.

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Este vídeo trata acerca de la nutrición de los seres vivos, la función que tiene, órganos que tiene las plantas y transporte de los nutrientes en las plantas.

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Los seres vivos consumen el agua para sobrevivir, las plantas y animales toman para vivir, mientras que algunos humanos viven para tomar.

Muchas veces las personas no se dan cuenta de lo mal que el planeta se pone cada día, así que simplemente se dan el permiso para gastarla, sin pensar en las consecuencias.

Se utiliza el 5% para uso doméstico, el 10% para uso industrial y el 85% para la agricultura.

Se comenta que el cuerpo humano tiene un 70 % de agua y esta agua toma parte en la mayoría de las reacciones que se producen a cada momento en nuestro cuerpo.

El agua ayuda a purificar el cuerpo limpiando las toxinas que se producen diariamente, además de mantener menos espesa la sangre y ayudar al corazón a bombearla mejor.Los jugos gástricos que ayudan a hacer la digestión, las lágrimas cuando lloramos, la saliva cuando miramos el escaparate de una pastelería, la sangre que circula por nuestras venas, etc. Son una multitud de funciones las de nuestro cuerpo que necesitan irremediablemente hacerse con agua.El agua, en el cuerpo se encuentra en cantidades considerables y en mayor proporción en los tejidos que tienen mayor actividad, En el tejido óseo sólo en un 22%,, mientras que en el nervioso hasta en un 85%. Puede estar libre, conteniendo sustancias minerales u orgánicas en disolución o combinada con ciertos cuerpos. También se presenta retenida, por absorción, por ciertas sustancias dentro de las células, Su papel es muy importante, hasta el punto que una pérdida de agua del 15% produce graves trastornos en los animales superiores.

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Nicho ecológico es el conjunto de estrategias de sobrevivencia de una especie o población frente a la distribución de las condiciones, recursos y competidores dentro de un ecosistema.

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HISTORIA DE UNA VIDA (DESARROLLO HUMANO) EN 10 MINUTOS

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Todos los seres vivos intentamos sobrevivir, mantener nuestra vida, protegiéndonos y alimentándonos. Las funciones de NUTRICIÓN y RELACIÓN están encaminadas, precisamente, a garantizar la supervivencia del individuo. Tú mismo sabes que si no nos alimentamos nos morimos, si nuestro corazón no funciona la sangre no circula, y si no hacemos la digestión también morimos. Esto es el MANTENIMIENTO DEL INDIVIDUO.
Existe además una tercera función que desempeñamos los seres vivos. Es la REPRODUCCIÓN. A diferencia de las anteriores, esta función no interesa al individuo de forma especial, ya que en algunas ocasiones incluso provoca la muerte del individuo que se reproduce. Así sucede con todas las plantas anuales, que sólo viven para reproducirse, dejar semillas y morir, o también con algunos machos de insectos y de arañas que son devorados por las hembras mientras realizan el acto sexual o después de hacerlo. En este caso se trata de una función que va más allá del individuo porque sirve para dejar descendientes a la siguiente generación, es decir, sirve para que la especie perdure en el tiempo. La reproducción es, por tanto, una función de la especie. Esto es el MANTENIMIENTO DE LA ESPECIE.

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La muerte celular puede ser accidental o estar programada, iniciada y ejecutada a través de vías bioquímicas diferentes. La muerte celular programada (MCP) está regulada genéticamente y su cometido es eliminar células superfluas, dañadas o mutadas.

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Muerte celular: apoptosis, necrosis y autofagia

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La muerte celular puede ser accidental o estar programada, iniciada y ejecutada a través de vías bioquímicas diferentes. La muerte celular programada (MCP) está regulada genéticamente y su cometido es eliminar células superfluas, dañadas o mutadas.

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Respuesta a los estímulos en los animales.

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Respuesta a los estímulos en los animales.

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El proceso de respuesta a los estímulos implica no solo la existencia de los mismos, sino también la presencia de un receptor, con capacidad de captar estímulos, y generar respuesta del organismo al cambio detectado. En los organismos animales más complejos existen  el sistema nervioso y el sistema endocrino: el sistema nervioso percibe los estímulos y responde a ellos a través de impulsos nerviosos; sistema endocrino, en cambio, actúa a través de hormonas que son sustancias producidas por estructuras especializadas o glándulas.

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Respuesta a los estímulos en las plantas.

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Respuesta a los estímulos en las plantas.

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Las diferentes respuestas de las plantas a los estímulos son variadas, algunas pueden tener consecuencias directas sobre algún órgano o desencadenarse a nivel de la célula, ocasionando incluso muerte celular, también la respuesta puede involucrar una expresión génica diferencial.

Muchos procesos fisiológicos para el desarrollo y crecimiento de la planta están influenciados por las condiciones ambientales imperantes, como la fotosíntesis, en la cual su tasa puede verse alterada por factores como la luz, temperatura, disponibilidad de agua y nutrientes, entre otros. La floración es otro fenómeno que puede responder a los estímulos exógenos.

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Las plantas al igual que el resto de los seres vivos, poseen una serie de peculiaridades que los distinguen de la materia inanimada, una de esas características es su habilidad de respuesta frente a los heterogéneos estímulos exógenos, los cuales pueden ser de naturaleza física, química o biótica. Entre los estímulos podemos mencionar: la luz, gravedad, propiedades y contenido hídrico del suelo, humedad relativa, temperatura, mecánicos, químicos, la acción de otros animales (como por ejemplo los insectos), entre otros. Veamos más detenidamente la respuesta de las plantas a los estímulos.

La respuesta de los seres vivos frente a los estímulos puede ser de tipo motora, a través del movimiento o secretora, por medio de la producción de sustancias, y en las plantas se pueden desencadenar ambos tipos de reacciones, puesto que aunque a simple vista pareciera que fueran organismos carentes de movilidad, al encontrarse fijos al suelo o algún sustrato, si poseen diferentes tipos de movimientos que pueden ejecutar cuando las circunstancias lo ameriten.

La respuesta de las plantas a los estímulos es menos llamativa y evidente, a su vez más lenta que la del reino animal ( conoce mejor el reino Animalia). Sin embargo, hay respuestas que pueden desarrollarse a pocos segundos, mientras que en otros casos se produce en tiempo más prolongado, cuando incluye cambios a nivel morfogenético en los vegetales.

Receptores que captan la respuesta de las plantas a los estímulos

Para que las plantas puedan tener la capacidad de percepción de los diferentes estímulos, poseen sensores o receptores que cumplen esta importante tarea. Dichos receptores son los que se encargan también de transmitir la señal para que se cumpla el propósito de producción de una respuesta.

Muchos de los sensores o receptores que utilizan las plantas para captar la respuesta son moléculas proteicas, que por ejemplo en el caso de los fotorreceptores son del tipo flavoproteínas. Algunos mecanismos de percepción y de transmisión de la señal han sido descubiertos gracias al estudio con la planta Arabidopsis.

Tipos de respuesta de las plantas a los estímulos

Las diferentes respuestas de las plantas a los estímulos son variadas, algunas pueden tener consecuencias directas sobre algún órgano o desencadenarse a nivel de la célula, ocasionando incluso muerte celular, también la respuesta puede involucrar una expresión génica diferencial.

Muchos procesos fisiológicos para el desarrollo y crecimiento de la planta están influenciados por las condiciones ambientales imperantes, como la fotosíntesis, en la cual su tasa puede verse alterada por factores como la luz, temperatura, disponibilidad de agua y nutrientes, entre otros. La floración es otro fenómeno que puede responder a los estímulos exógenos.

Las plantas al estar fijas en el suelo han desarrollado gran plasticidad morfológica, que les permite adaptar su forma para sobrevivir a las condiciones ambientales locales del mundo exterior, como la dureza del suelo, disponibilidad de agua, vientos. Muchos de estos cambios morfológicos se pueden producir sin que la planta sufra modificación genética, pero en algunos casos, si se adquieren cambios genéticos generando diferencias a nivel de especie.

Algunas respuestas de las plantas a los estímulos ocasionan algún tipo de movimiento, durante los cuales los órganos pueden crecer o carecer de crecimiento. De esta manera, en el primero de las casos tenemos los tropismos y en el segundo a las nastias.

Son los movimientos que realizan las plantas en respuesta a los estímulos percibidos y que vienen condicionados por la dirección de los mismos, dependiendo de ellos, pueden adquirir diferentes nombres: fototropismos, geotropismos (también llamados gravitropismos), tigmotropismos, quimiotropismos, termotropismos o hidrotropismos, en base a si los estímulos son la luz, la gravedad, el contacto, los compuestos químicos, la temperatura o los gradientes de agua, respectivamente.

En relación a la dirección de procedencia de los estímulos podemos decir que la respuesta puede ser positiva o negativa si el crecimiento diferencial se dirige hacia dicha dirección o al lado contrario. A continuación se describen brevemente los tropismos más importantes:

Fototropismos

El fototropismo es una respuesta de las plantas a los estímulos luminosos, ocasionando una curvatura y un crecimiento del órgano. Este tipo de movimiento se presenta con una respuesta positiva generalmente en plántulas o en partes aéreas como brotes y órganos reproductores, mientras que en las partes subterráneas es más común hablar de una respuesta negativa frente a este tipo de estímulos. Sin embargo, algunos órganos aéreos cuando ya están en fase adulta también pueden presentar fototropismo negativo.

Geotropismos o gravitropismos

Es la respuesta de las plantas a los estímulos de gravedad, que en este caso también genera una curvatura y un crecimiento de los órganos. En este tipo de respuesta, la captación puede producirse en una región del órgano y la respuesta en otra, por ejemplo, las raíces tienen geotropismo positivo, la percepción se produce en la caliptra y la respuesta en la región de elongación.

Los sensores responsables de captar este tipo de estímulo se denominan estatolitos y son estructuras intracelulares, que se movilizan en el citoplasma en respuesta a la aceleración gravitatoria.

Tigmotropismos

Es un tipo de respuesta inducido por algún tipo de contacto físico, que genera un movimiento con crecimiento. Este tipo de tropismo es positivo y evidente por ejemplo en los zarcillos de las plantas, y de esta forma mejorar el agarre. Otros órganos pueden poseer tigmotropismo negativo, como en el caso de las raíces, que crecen alrededor de los obstáculos, evadiéndolos.

Las nastias, por su parte, son movimientos que realizan las plantas en respuesta a los estímulos que no están condicionados por la dirección de los mismos. Se produce a nivel celular, por cambios en la presión y volumen de algunas células especializadas. Entre ellas se encuentran las siguientes:

Nictinastias

Son ocasionadas por transiciones de luz y oscuridad. También es conocida con el nombre del movimiento del sueño, ya que las especies nictinasticas, por lo general, abren totalmente sus hojas durante el día y las pliegan por la noche. Este tipo de nastias también se observa en los órganos reproductivos, es decir, las flores.

Tigmonastias o seismonastias

En la cual la respuesta es inducida por variados estímulos como cambios en la temperatura, la luz, sustancias químicas, eléctricos, o por algún contacto que ocasionan un movimiento repentino, rápido y de corta duración, como el plegamiento de hojas y foliolos.

Heliotropismo

Es un tipo de respuesta de las plantas a los estímulos luminosos, en el cual la planta se orienta de acuerdo a la posición del sol. A pesar de ser un movimiento que se encuentra dirigido por la dirección de procedencia del estímulo, no es considerado un tropismo, ya que en él no se produce crecimiento, solo movimiento. Está presente en el reino Plantae en los géneros Lupinus y Helianthus.

Respuesta de las plantas a los estímulos bióticos

En las plantas, estímulos de insectos u otros animales también desencadenan algún tipo de respuesta. Generalmente se envían señales químicas a través de diferentes tipos de moléculas (proteínas, enzimas, hormonas) para desencadenar la respuesta más adecuada, con un sofisticado y efectivo sistema inmune protector, que se encarga de sanar heridas y activar los genes defensivos, que previenen daños posteriores.

Como ejemplo de este tipo de respuesta de las plantas a los estímulos tenemos en el jitomate, cuyo nombre científico es Lycopersicum esculentum, unas moléculas denominadas sisteminas, que son las encargadas de la respuesta frente al ataque por patógenos y algunos herbívoros; en las hojas y en los peciolos se encuentran sintetizadas los precursores de ella (prosistemina), y cuando existe daño mecánico o por algún depredador, la prosistemina es convertida a sistemina y es excretada al floema, por medio de éste se transporta a toda la planta. Además, la respuesta involucra la liberación de otras moléculas, como el ácido jasmónico, que actúa como un compuesto activador de los genes defensivos de las plantas.

Autores consultados

Córdoba, C.; Legaz, E. (2010)

Gamboa-Gaitán, M. (2016)

Gutiérrez, C. (2009)

Sánchez, E.; Reyes, H.; Aguilar, R. (2004)

Sotelo, A. (2015)

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Respuesta de las plantas a los estímulos

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Las plantas al igual que el resto de los seres vivos, poseen una serie de peculiaridades que los distinguen de la materia inanimada, una de esas características es su habilidad de respuesta frente a los heterogéneos estímulos exógenos, los cuales pueden ser de naturaleza física, química o biótica.

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Los Sistemas Autopoiéticos o (autopoieticSystems) son máquinas (software + hardware) multimedia de interacción y retroalimentación que generan una respuesta auditiva y visual en relación directa a los estímulos visuales y auditivos del entorno.
Luego de realizar una serie de obras multitudinaria y estudiar las posibilidades de la interacción entre lo sonoro y lo visual, comencé a trabajar con obras interactivas en las cuales diversos procesos modulaban los sonidos y lo visual, en estas obras la sincronía estaba supeditada a lo sonoro, estando lo visual en dependencia a los impulsos auditivos del sistema a través del micrófono.

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Homeostasis como respuesta al cambio en el entorno.

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Homeostasis como respuesta al cambio en el entorno.

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Es un mito, una falsedad. O más bien, una verdad a medias. Explica sólo un trozo de la realidad; es únicamente un caso límite de una teoría más amplia -como la teoría gravitatoria de Newton es en realidad parte de la relatividad general de Einstein.

Pero ¿por qué es tan revolucionario afirmar que la homeostasis no existe? Para entenderlo debemos dar un breve paseo por la historia de las ideas, empezando por el hallazgo en cuestión (que resumo a partir del abstract). (Los interesados en las implicaciones terapéuticas pueden ahorrarse este paseo e ir directamente al final del artículo).

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Psicología en Positivo: Psicoterapia por Internet

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Hace menos de un mes se publicó en Nature un hallazgo que, si se confirma, revolucionará la biología -y, a la larga, la psicología y la psicoterapia, sobre todo sistémica.

Los biólogos lo sospechan; los psicólogos y coaches, en cambio, ni se lo imaginan. Pero su forma de entender su trabajo, su modus operandi, tiene los días contados.

La peligrosa idea de este artículo, el germen de la revolución, es engañosamente simple:
La homeostasis no existe.
Es un mito, una falsedad. O más bien, una verdad a medias. Explica sólo un trozo de la realidad; es únicamente un caso límite de una teoría más amplia -como la teoría gravitatoria de Newton es en realidad parte de la relatividad general de Einstein.

Pero ¿por qué es tan revolucionario afirmar que la homeostasis no existe? Para entenderlo debemos dar un breve paseo por la historia de las ideas, empezando por el hallazgo en cuestión (que resumo a partir del abstract). (Los interesados en las implicaciones terapéuticas pueden ahorrarse este paseo e ir directamente al final del artículo).

La bacteria que predice el futuro

Esta es Escherichia coli, una bacteria que vive en el intestino humano. Casi siempre benéfica, sintetiza vitaminas K y B y contribuye a la saludable biodiversidad de la flora intestinal; algunas de sus variantes, sin embargo, causan envenenamiento alimenticio. (Por eso debemos lavar bien las verduras antes de comerlas). Escherichia, además, es fácil de cultivar y de una estructura genética relativamente simple por lo que se usa extensamente en investigación. Al igual que la mosca Drosophila melanogaster, es lo que se llama " organismo modelo ".

Más o menos a los dos días de nacido, el intestino del bebé ya contiene Escherichia coli -que ha llegado allí en su comida o bebida. Luego de recorrer el tracto digestivo se aloja en el intestino grueso y se queda allí para siempre -al menos en quienes comen de manera equilibrada. La travesía conduce a Escherichia por entornos bioquímicos muy distintos; en concreto, pasa de uno rico en lactosa a uno rico en maltosa (dos hidratos de carbono). Por ende, las colonias de Escherichia deben cambiar de fuente alimenticia siguiendo una secuencia estable y predecible repetida miles de millones de veces a lo largo de la evolución (lo que es crucial por razones que más adelante se explican).

Amir Mitchell y su equipo del Instituto Weizmann (Tel Aviv) expusieron a colonias de Escherichia coli a la lactosa. Descubrieron que la bacteria reacciona activando una gran cantidad de genes metabolizadores de lactosa y una pequeña de genes metabolizadores de maltosa. En otras palabras, la bacteria comienza a prepararse para un futuro entorno rico en maltosa -aunque el presente sólo contenga lactosa. Más aún: la bacteria parece tomar la lactosa como indicador de una futura maltosa.

Escherichia y el perro de Pavlov

Mitchell hace una comparación tan fértil como audaz: a lo largo de varias generaciones de algoritmo evolutivo una colonia de Escherichia actúa como un " perro de Pavlov " colectivo -capaz de responder al condicionamiento clásico, de aprender la secuencia de los eventos y anticiparse a ellos con su conducta.

Pavlov, como sabemos, hizo pasar a su famoso perro por una secuencia invariante de estímulos:

1. Primero, el "estímulo incondicionado" (EI), generalmente comida. Este estímulo incondicionado suscita en el perro una "respuesta no condicionada", en este caso la salivación;

2. Y luego, el "estímulo neutral" (luego "condicionado", EC), por ejemplo una campanada. (En aras de la precisión cabe señalar que en el diseño original pavloviano 1 y 2 eran simultáneos).

Tras algunas repeticiones de esta secuencia el perro termina por responder al "estímulo neutral" con la misma "respuesta" de salivación, ahora ya condicionada (RC). Esto es, aprende a entender el estímulo condicionado como indicador de un futuro estímulo incondicionado. (Esta interpretación del condicionamiento clásico hará echar chispas a los conductistas "duros" pero coincide con el modelo predictivo de Rescorla y Wagner, según el cual lo que el organismo aprende no es una mera asociación entre E y R sino la discrepancia entre lo que anticipa que ocurrirá y lo que ocurre en realidad).

En el caso de Escherichia, la lactosa es el EI, la maltosa el EC y los genes que la metabolizan la RC. Como si la colonia se dijera: "¡Lactosa! Eso significa que pronto llegaré a la maltosa. ¡Mejor que me prepare desde ya!"

Aprendendiendo a desaprender: Escherichia y extinción

Pavlov, un genio como pocos, descubrió que lo que puede aprenderse también se puede desaprender (fenómeno llamado extinción): un organismo condicionado para responder al EC con la RC dejará de hacerlo si es sometido repetidamente sólo al EC (originalmente "estímulo neutral"). El perro que babea con la campana porque la ha oído cada vez que le dan comida dejará de babear eventualmente si se toca muchas veces la campana en ausencia de comida. (Muchas, muchas veces; extinguir una respuesta es harto más laborioso que condicionarla).

Intrigados, Mitchell y su equipo se arriesgaron a probar esta hipótesis pavloviana: si Escherichia aprende ¿podrá desaprender? Sometieron a una colonia únicamente a lactosa durante varias generaciones y descubrieron que, en efecto, las bacterias resultantes dejan de "prepararse" activando únicamente los genes metabólicos de lactosa.

Para aquilatar el alcance de su hallazgo (bien podría ser Escherichia una suerte de Einstein de los microorganismos), Mitchell repitió el experimento sobre la levadura de la cerveza negra ( Saccharomyces cerevisiae), un "organismo modelo" muy distinto: Escherichia es una bacteria (procariota) que ha evolucionado naturalmente a lo largo de millones de años, Saccharomyces un hongo (eucariota) modificado por sólo siete u ocho milenios de selección artificial a manos de los cerveceros. Sometió las colonias de levadura a la secuencia de cambios típicos de la fermentación de cerveza, primero en el orden natural y luego a la inversa. La levadura que sufrió el orden natural sobrevivió mucho mejor que la otra; en consecuencia, la evolución la ha hecho más apta para responder no sólo a ciertos sucesos individuales sino a una secuencia determinada de ellos. Una vez más, el microorganismo se desempeñó como un perro de Pavlov colectivo.

"Vivir es esculpir el tiempo" y el cerebro como sistema darwinista: los locos tenían razón

Las implicaciones de este hallazgo en filosofía, psicología y biología son inauditas y abrumadoras. Me limitaré a unas pocas.

Ante todo, una advertencia: no es que las bacterias "adivinen" el futuro merced a algún ente supernatural. No hace falta apelar a (pseudo)explicaciones metafísicas como el " alma", el " élan vital", el " inconsciente colectivo", la "energía", los " campos mórficos " y demás ilusiones del idealismo desbocado. Es que las colonias de bacterias que evolucionan en entornos que atraviesan cambios estables y predecibles terminan por codificar en su estructura genética la secuencia de dichos cambios -de forma que los primeros estímulos facilitan la manifestación de los genes que servirán para adaptarse a los estímulos subsiguientes, pero no a la inversa.

La capacidad pavloviana de los organismos unicelulares crea, desde cierta perspectiva evolucionista, un enigma. Al dedicar parte de su actividad a prepararse para la maltosa la bacteria "malgasta" un poco de su preciosa energía; en concreto, los genes que no le servirán para alimentarse de la lactosa en que ahora vive. Es razonable esperar que la selección natural favorezca a las bacterias capaces de aprovechar más la lactosa disponible en este momento -las cuales, después de todo, hacen mejor uso inmediato de sus recursos.

Pero no: la evolución no favorece las respuestas a las condiciones inmediatassino la capacidad de anticiparse a las futuras. La anticipación supone un gasto de energía a corto plazo a cambio de mejores probabilidades de supervivencia a largo plazo. Es decir, la evolución crea organismos "futuribles", organismos que viven merced a la continua anticipación de los eventos. En palabras de Mitchell:

Nuestro trabajo indica que la anticipación del entorno es un rasgo adaptativo que ha sido seleccionado repetidamente a lo largo de la evolución y que puede ser, por tanto, ubicuo en biología.

Como sugiero en otro lugar, vivir es esculpir el tiempo, no sólo para los humanos sino a lo largo y ancho del árbol de la vida y a partir de los unicelulares.

Desde luego, esto ya lo insinuaron, de formas distintas, muchos "locos" de la ciencia: Bateson (en El temor de los ángeles), Maturana y Varela con su " autopoiesis" y Popper al sugerir que "la única diferencia entre Einstein y una ameba es que cuando Einstein se equivoca no tiene por qué morirse"; lo dijo mucho mejor George Kelly al afirmar que "la esencia de la vida es la anticipación"; y antes que todos, Hayek en The Sensory Order. Coincide a grandes rasgos con la "filosofía del proceso" de Whitehead, el conatus de Spinoza y la terceridad de Peirce-tres filósofos que admiro. Se puede resumir en la frase "vivir es el proceso de tender un puente entre el pasado y el futuro" (que he desarrollado aquí).

Asimismo, podemos invertir la analogía de Mitchell (como lo hizo hace un par de décadas Gerald Edelman con un éxito rotundo). No es que las colonias sometidas a la evolución se comporten como perros de Pavlov colectivos. Es que el sistema nervioso del perro de Pavlov es una colonia celular que se organiza de manera darwinista.

Ideas formidables, sí, pero especulativas -hasta ahora: resulta que todos esos locos ¡estaban en lo cierto!

Implicaciones terapéuticas: la homeostasis como justificación

Uno de los supuestos básicos de la biología es la homeostasis (descrita por Walter Cannon en 1929): la capacidad de un organismo o sistema de contrarrestar los cambios o estímulos para conservar un "equilibrio" interno.

Muchos terapeutas sistémicos usan este supuesto para explicar tanto el origen de los trastornos como su resistencia al cambio: el "sistema familiar", dicen, "usa el síntoma para mantener la homeostasis"; las familias no hacen las tareas o faltan a las sesiones "porque los cambios que induce la terapia están rompiendo la homeostasis". Así empleada, la noción de homeostasis no es más que una variante de la " teoría del defecto de fábrica ": una pseudoexplicación justificadora del fracaso terapéutico.

Pues bien: una sencilla reflexión muestra que, según la homeostasis, los organismos responden únicamente al pasado; esto es, que la respuesta de un organismo es directamente proporcional al estímulo que la suscita -y tiene por objeto anular sus efectos manteniendo el equilibrio. Así, para entender una conducta hay que mirar al pasado en pos de la secuencia de estímulos que causó dicha conducta. (A esto Kelly le llamó "explicación secuencial").

En palabras más simples, esto significa que mi propia vida es efecto de las experiencias que hemos tenido. Como si el pasado fuese una fuerza que me empuja hacia el destino -y yo el peso muerto incapaz de oponer resistencia. ¿Por qué no puedo cambiar? Porque "el mundo me ha hecho así". Y como no es posible alterar el pasado, ¡no hay nada que hacer!

Una visión triste y desesperanzadora que se convierte en justificación y profecía autocumplidora: "si no puedo cambiar ¿para qué intentarlo?"

El pasado es la estela del barco

En vez de verlo como la causa de nuestro ser actual podemos entender el pasado como la estela que vamos dejando a medida que atravesamos el universo.

Un velero deja una estela, un rastro sobre el agua. Ese rastro apunta en dirección opuesta a la proa del velero. ¿Condena eso al velero a seguir esa dirección?

No. Porque el barco es causa, no consecuencia, de la estela. Y nosotros causamos nuestro pasado, no somos causados por él (aunque en virtud de nuestras decisiones nos encontremos de repente en un lugar inesperado, así como el velero puede toparse con una tormenta porque viró a babor en vez de a estribor).

¿Por qué no existe la homeostasis?

El hallazgo de Mitchell demuestra que la homeostasis no existe; o mejor, que es un caso límite de un fenómeno más amplio. Los organismos (incluso los unicelulares) nunca responden al pasado sino al futuro que anticipan en función de él. La respuesta no es proporcional al estímulo sino a las condiciones futuras que el organismo predice en función del estímulo. El organismo no intenta "compensar" los cambios para volver a un mítico "equilibrio"; intenta adelantarse a los cambios futuros para ampliar su capacidad de respuesta.

Por tanto, para entender el comportamiento de un ser vivo no hay que mirar hacia el pasado sino hacia el futuro tal y como el organismo lo anticipa, en virtud de los estímulos pasados y a través de su conducta -que es inherentemente adaptativa una vez que comprendemos este "futuro anticipado".

Así, cuando alguien actúa de forma extraña, bizarra o violenta, no hemos de preguntar "¿cuál fue la causa?" sino "¿qué estaba intentando evitar? ¿A qué escenario anticipado intentaba adelantarse al actuar de ese modo?" Y cuando las familias se rehúsan a "hacer la tarea" no es que se estén "resistiendo": es que no hemos sabido acomodar nuestras intervenciones a su estructura anticipatoria -casi siempre, porque tampoco hemos sido capaces de entenderlas y resonar con ellas.

Somos nosotros, los terapeutas y agentes del cambio, quienes generamos la "resistencia"; no las familias ni sus "defectos de fábrica". Y la generamos cuando nos hundimos en el pasado en vez de arrojarnos al futuro.

¿Y la revolución?

Pero ¿por qué el fin de la homeostasis anuncia una revolución en la terapia?

La respuesta ¡en la próxima entrega!

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La homeostasis no existe: revolución en la teoría sistémica

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Hace menos de un mes se publicó en Nature un hallazgo que, si se confirma, revolucionará la biología -y, a la larga, la psicología y la psicoterapia, sobre todo sistémica. Los biólogos lo sospechan; los psicólogos y coaches, en cambio, ni se lo imaginan. Pero su forma de entender su trabajo, su modus operandi, tiene...

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 Comunicación celular, mención de procesos químicos y eléctricos generales.

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 Comunicación celular, mención de procesos químicos y eléctricos generales.

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La señalización intercelular implica la transmisión de una señal de una célula emisora a una receptora. Sin embargo, no todas células emisoras y receptoras son vecinas cercanas ni todos los pares de células que intercambian señales lo hacen del mismo modo.

Existen cuatro categorías básicas de señalización química en los organismos multicelulares: señalización paracrina, autocrina, endocrina y por contacto directo. La principal diferencia entre las distintas categorías es la distancia que viaja la señal a través del organismo para alcanzar a su célula diana.

http://prodanimal.fagro.edu.uy/cursos/AFA/TEORICOS/07%20-%20Comunicacion%20celular.pdf

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Gracias a la ingeniería genética moderna es posible crear determinadas proteínas. Para ello, se conducen determinados genes desde el exterior hasta el material genético del organismo, para tomar parte en la formación de nuevas proteínas y controlarlas directamente. Este principio se aprovecha, entre otros, en el cultivo de las plantas, para alterar determinadas características. De esta manera, se intenta, por ejemplo, alterar las plantas que son resistentes a los herbicidas o pesticidas, virus, hongos o condiciones difíciles del entorno.

Otro de los objetivos de la ingeniería genética es sacar el máximo provecho de los nutrientes. La ingeniería genética también juega su papel en la cría de animales en lo referente a lograr un crecimiento más rápido, mejorar el aprovechamiento de los piensos y aumentar la calidad de los productos animales.

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Universidad de Buenos Aires - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

31 de Julio de 2017 | 7 ′ 18 ′′

Para que una célula pueda producir una proteína debe entrar en acción una compleja maquinaria, encargada de poner a punto la molécula de ARN mensajero, que opera como molde. Ahora, una investigación describe por primera vez cómo las proteínas involucradas en esa puesta a punto, al ser modificadas por otras moléculas, influye en la eficiencia con que se realiza el proceso.

El poder ya no reside exclusivamente en los genes. Hace algunos años, cuando la meta era descifrar el genoma humano y el de otros organismos, se pensaba que los genes tenían la clave de la vida y, por ende, de la salud y la enfermedad. Asimismo, se creía que la complejidad de ciertos organismos, como el humano, se debía a una mayor cantidad de genes. Pronto se vio que el genoma de los humanos y los primates e, incluso, el de ciertos gusanos, tenían un número de genes muy similar. Entonces, la clave debía estar en otro lado, no ya en el ADN sino en el ARN, un grupo de moléculas entre las que se encuentra el ARN mensajero, que es el molde en el que se transcribe la información genética para sintetizar proteínas.
Pero pronto se vislumbró la complejidad de la maquinaria que pone a punto ese molde de ARN mediante el corte y empalme de fragmentos. Es más, ahora fue posible desentrañar algunos engranajes de ese complejo accionar. Así, un equipo de investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA demostró que cierta modificación en algunas proteínas que intervienen en el armado del molde (ARN mensajero) influye en la eficiencia de ese mecanismo. Si la modificación no se produce, o se realiza de manera anómala, el proceso de corte y empalme se ve impedido.
"Demostramos que cierta modificación de algunas de las proteínas componentes del sistema de corte y empalme ( splicing) de ARN, que se denomina spliceosoma, afecta el proceso de splicing", afirma Anabella Srebrow, investigadora del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, UBA-CONICET) y profesora del Departamento de Fisiología, Biología Celular y Molecular de Exactas UBA.
La modificación en cuestión es el agregado de una pequeña proteína denominada SUMO. Se sabía que ese cambio se producía, pero se desconocía su importancia para el funcionamiento del spliceosoma. "Nosotros mostramos que si esa modificación se ve afectada se altera el proceso de corte y empalme del ARN mensajero, que sirve de molde para la síntesis de proteínas", confirma la investigadora.
Proceso indispensable
La puesta a punto de la molécula de ARN mensajero es indispensable para la fabricación de proteínas en el citoplasma de la célula. En el núcleo celular, a través del proceso de transcripción, la información de los genes se transcribe a una molécula de ARN, pero esta molécula tiene que estar debidamente acondicionada como para pasar al citoplasma y servir de molde. Para ello debe realizarse un proceso de corte y empalme, o splicing, a través del cual se eliminan ciertas porciones del ARN que carecen de información para la fabricación de las proteínas.
"Ese proceso de splicing es complejo, porque hay que cortar pedazos y volver a unir, es como un trabajo de sastre. Esa tarea es realizada por una maquinaria muy compleja, que se llama spliceosoma", explica Srebrow.
Esa maquinaria tiene muchos componentes: proteínas y moléculas pequeñas de ARN. "Lo que estudiamos son algunas modificaciones que sufren las proteínas que componen la maquinaria, durante la reacción de splicing", acota la investigadora.
En general, todas las proteínas pueden ser modificadas mediante el agregado de otras moléculas. Esos agregados son indispensables para que la proteína cumpla su función dentro de la célula.
Una de esas modificaciones es el agregado de la proteína SUMO. El trabajo, que se publica en Nucleic Acids Research, "describe por primera vez que las proteínas del spliceosoma, al ser modificadas con las moléculas de SUMO, hacen que el proceso de splicing se realice de manera diferente, con mayor o con menor eficiencia", detalla Berta Pozzi, primera autora del trabajo que también suscribe Laureano Bragado (tesista doctoral). Ambos son becarios del CONICET en el IFIBYNE.
Por su parte, Srebrow comenta: "Ya se conocía que muchas proteínas del splicesoma eran modificadas por la conjugación de SUMO, pero no se sabía si eso tenía alguna consecuencia sobre el proceso de splicing".
Mayor eficiencia
Los investigadores, en sus experimentos in vitro, emplearon un precursor modelo (un fragmento de ARN), que, en presencia de la maquinaria de splicing, sufre un tipo de corte y empalme determinado. Para ese precursor, encontraron que el agregado de SUMO era necesario para que el proceso se llevara a cabo y se obtuviera el producto final: el ARN listo como molde.
Algunos de los experimentos se realizaron con un extracto del núcleo celular, donde se observaba de qué manera el ARN mensajero pasaba de ser un largo fragmento aún inmaduro, al producto final, el ARN que ya había sufrido el corte y empalme.
Otros experimentos se efectuaron con un cultivo celular, donde se observó cómo, favoreciendo el agregado de SUMO a las proteínas del spliceosoma, la cantidad de ARN maduro aumentaba en relación con las células en las cuales esa modificación no se producía.
"Vimos que si, in vitro, uno altera en forma masiva la modificación de proteínas del spliceosoma, evitando el agregado de SUMO, se altera la eficiencia del proceso", relata Pozzi y detalla: "Introdujimos en la célula una proteína mutada, a la cual no se le pueden adosar las moléculas de SUMO. Así, pudimos comparar qué pasa en la célula cuando se produce el agregado de SUMO, y cuando este agregado no se realiza".
Mutaciones y enfermedad
La importancia del hallazgo reside, precisamente, en que algunas enfermedades se vinculan a mutaciones en los genes a partir de los cuales se fabrican las proteínas del spliceosoma; por ejemplo, algunos tipos de leucemia, y una enfermedad de la retina, la retinitis pigmentosa. En estas patologías, el splicing es defectuoso.
Lo cierto es que los genes ya no detentan todo el poder. Lo comparten con las proteínas. Si éstas son modificadas o no por el agregado de otras moléculas, ello puede dar lugar a diversas patologías.
"Ahora, además del ADN y el ARN, el poder parecen tenerlo las proteínas; éstas poseen una gran diversidad, que en parte se logra a través de su modificación por el agregado o remoción de moléculas. Así se va ampliando la capacidad de un genoma, que con un número limitado de genes da lugar a un número muy amplio de proteínas, a través de estos procesos intermedios que ocurren entre la información que está en el gen y la actividad que va a llevar a cabo cada proteína", concluye Srebrow.

Susana Gallardo - NexCiencia

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El molde para fabricar proteínas | Argentina Investiga

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Universidad de Buenos Aires - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 31 de Julio de 2017 | 7 ′ 18 ′′ Para que una célula pueda producir una proteína debe entrar en acción una compleja maquinaria, encargada de poner a punto la molécula de ARN mensajero, que opera como molde.

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a replicación del ADN es el proceso mediante el cual se duplica una molécula de ADN. Cuando una célula se divide, en primer lugar, debe duplicar su genoma para que cada célula hija contenga un juego completo de cromosomas.

La replicación del ADN es probablemente uno de los trucos más impresionantes que hace el ADN. Si lo piensas bien, cada célula contiene todo el ADN que necesita para fabricar las demás células. De hecho empezamos siendo una sola célula y terminamos con billones de células. Y durante ese proceso de división celular, toda la información de una célula tiene que ser copiada; y tiene que ser copiado a la perfección. Por tanto, el ADN es una molécula que puede ser replicada para hacer copias casi perfectas de sí misma.

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La mitosis es un tipo de división celular en el cual una célula (la madre) se divide para producir dos nuevas células (las hijas) que son genéticamente idénticas entre sí. En el contexto del ciclo celular, la mitosis es la parte donde el ADN del núcleo de la célula se divide en dos grupos iguales de cromosomas.

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La mitosis se utiliza para casi todas las necesidades de división celular de tu cuerpo. Agrega nuevas células durante el desarrollo y sustituye las células viejas y gastadas a lo largo de tu vida. El objetivo de la mitosis es producir células hijas que sean genéticamente idénticas a sus madres, sin un solo cromosoma de más o de menos.

La meiosis, por otra parte, solo se utiliza con un propósito en el cuerpo humano: la producción de gametos o células sexuales, es decir espermatozoides y óvulos. Su objetivo es hacer células hijas con exactamente la mitad de cromosomas que la célula inicial.

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La reproducción asexual es una forma de reproducción, tanto en plantas como en otros organismos, a través de la que se forman nuevos individuos idénticos al progenitor, sin que intervengan óvulos ni espermatozoides.

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La reproducción sexual implica la singamia o fecundación o sea la fusión de gametos masculinos y femeninos para producir un cigoto, que al desarrollarse formará en las embriófitas un embrión y éste a su vez un nueva planta. Su importancia se debe a que en el cigoto se combinan caracteres paternos y maternos, resultando diferente genéticamente a cada uno de los padres.

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* https://www.youtube.com/watch?v=9Dd_FUiYGuI&feature=youtu.be

*http://www.cursosinea.conevyt.org.mx/cursos/planeta/contenidos/revista/4_1-laa.htm

*https://cidta.usal.es/contamin_agua/www1/www1.ceit.es/Asignaturas/Ecologia/Hipertexto/04Ecosis/140TipEsp.htm

*https://youtu.be/suVWv8YXs8Q

*https://www.youtube.com/watch?v=NaRDwdAxKK4&feature=youtu.be

*https://www.youtube.com/watch?v=qAwfJtogGm8#action=share

* https://www.elsevier.com/es-es/connect/medicina/bioquimica-muerte-celular-apoptosis-necrosis-y-autofagia

*https://es.slideshare.net/raisadajud/la-respuesta-a-estmulos-en-animales-8

*https://naturaleza.paradais-sphynx.com/plantas/respuesta-de-las-plantas-a-los-estimulos.htm

*https://youtu.be/PsokEPF5Aek

*https://psicologiaenpositivo.com/?p=886

*https://youtu.be/HK0CLFegDCg

*http://argentinainvestiga.edu.ar/noticia.php?titulo=el_molde_para_fabricar_proteinas&id=3041

*https://youtu.be/YqjbmrQcyfM

*https://es.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/mitosis/a/phases-of-mitosis

*https://es.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/meiosis/a/phases-of-meiosis

*https://youtu.be/bhssHuNt3l4

*https://youtu.be/SOLxQWEWtps