LA FUNCIÓN DE RELACIÓN DE LOS ANIMALES. RECEPTORES Y EFECTORES.
1. Los estímulos y las respuestas
La capacidad de reaccionar ante estímulos constituye la base de la función de relación. La sensibilidad es la facultad de percepción de estímulos. El comportamiento constituye el conjunto de respuestas que un animal desarrolla frente a los estímulos. Concretamente para algunos estímulos internos la respuesta homeostática es el mecanismo por el cual los organismos se acomodan y adaptan a los cambios.
Receptores
Los receptores son las estructuras encargadas de recibir los estímulos, obtienen la información tanto del entorno como del interior del animal. Pueden estar formados por una o varias células especializadas, algunos se encuentran situados en estructuras más complejas que constituyen los órganos de los sentidos.
Los receptores se caracterizan por su alta especificidad, se pueden clasificar de muchas formas. Dependiendo de la procedencia del estímulo que capten, pueden ser:
- Exterorreceptores que captan la información proveniente del medio externo del animal.
- Interorreceptores. Son sensibles a informaciones del interior del organismo. A su vez se pueden clasificar en: propiorreceptores, distribuidos en los músculos, los tendones y las articulaciones (informan sobre la postura, la tensión muscular). Los viscerorreceptores se localizan diseminados por todo el organismo, e informan de la actividad visceral y los cambios en el medio interno.
En función del estímulo al que son sensibles, se diferencian: quimiorreceptores (estímulos de naturaleza química), termorreceptores (variaciones de temperatura), fotorreceptores (estímulos luminosos) y mecanorreceptores (estímulos mecánicos).
Percepción
Cuando un animal recibe un estímulo a través de un receptor, este lo transforma en una señal nerviosa que es enviada a un centro nervioso, donde se perciben las sensaciones captadas.
Efectores
El centro nervioso puede elaborar una respuesta adecuada al tipo de estímulo percibido o no hacer nada. Cuando los centros nerviosos envían una señal, en forma de impulso nervioso, los órganos efectores son los encargados de llevar a cabo la respuesta, que puede ser:
- Respuesta motora. Implica un movimiento. Los órganos efectores de este tipo de respuestas son los músculos, que se contraen o relajan.
- Respuesta secretora. Implica la secreción de alguna sustancia. Los órganos efectores son las glándulas, que se encargan de producir y secretar diferentes sustancias químicas.
2. Los órganos de los sentidos en los invertebrados
Los órganos de los sentidos son estructuras más o menos complejas. Los más evolucionados tienen estructuras anexas que facilitan percepción y protegen a los receptores.
Órganos de la visión
Son los órganos en los que se agrupan los fotorreceptores. Los más sencillos son las manchas oculares de los cnidarios. Las copas oculares de los platelmintos son más complejas. Los anélidos y algunos gasterópodos, como los caracoles, presentan ocelos, cuyos fotorreceptores se agrupan en una pequeña cavidad con un cristalino, sin estructuras anexas.
Los artrópodos presentan dos tipos de ojos: los ocelos están presentes en número variable y son sensibles únicamente a las variaciones en la intensidad de la luz. Los ojos compuestos están formados por la unión de muchas estructuras simples llamadas omatidios, la imagen que ofrece este tipo de ojo recibe el nombre de visión en mosaico.
Los crustáceos poseen dos ojos compuestos localizados sobre pedúnculos móviles. Los cefalópodos tienen ojos en cámara capaces de percibir luces y sombras, y también colores. Tienen conos y bastones, sensibles a la intensidad de luz y a sus diferentes longitudes de onda, tienen un cristalino rígido y un iris que regula la cantidad de luz que entra. Algunas especies presentan dos tipos de ojos, uno adaptado a la luz solar y otro a la bioluminiscencia.
Órganos de la audición
Algunos invertebrados poseen órganos que agrupan mecanorreceptores para captar las ondas sonoras. Los insectos poseen órganos timpánicos que derivan de las aberturas traqueales. Están formados por una membrana que vibra cuando recibe las ondas sonoras. Los receptores reciben esta vibración y envían la información al cerebro del insecto. La localización de los órganos timpánicos varía de unos insectos a otros. Moscas en las antenas, escarabajos en la pared del abdomen, mariposas en el tórax, saltamontes en las patas, abejas en las alas, etc.
Órganos del equilibrio
Los órganos del equilibrio agrupan mecanorreceptores que informan sobre la posición del animal y sus variaciones. Estos órganos se denominan estatocistos y se encuentran en todos los grupos de invertebrados de vida libre, a partir de los cnidarios. Los estatocistos están constituidos por una cavidad hueca, tapizada internamente por células receptoras, provistas de cilios hacia el interior. Dentro de la cavidad se encuentra una pequeña estructura esférica de cristales o masas calcáreas, que se mueven libremente.
Órganos del gusto y del olfato
Estos dos sentidos están muy interrelacionados. Todos los invertebrados presentan quimiorreceptores, incluso los cnidarios más sencillos. Los receptores del gusto se localizan, en general, próximos a las estructuras bucales. Los receptores olfativos tienen una localización más variada, están relacionados con varias funciones, como el apareamiento, la captura de presas, el reconocimiento territorial, e incluso con la comunicación entre individuos de la misma especie.
Órganos del tacto
Estos receptores (térmicos, mecánicos, químicos, nocirreceptores…) no se agrupan en órganos concretos, corresponden a neuronas poco diferenciadas distribuidas por todo el cuerpo. Los tentáculos de los moluscos o los palpos de los artrópodos destacan por la función táctil.
3. Los órganos de los sentidos en los vertebrados
Los órganos de los sentidos de los vertebrados son más complejos. La cefalización de los vertebrados ha implicado que la mayoría de órganos de los sentidos se localicen en la cabeza.
Órganos de la visión
Los fotorreceptores se agrupan en ojos de tipo cámara, se localizan a ambos lados de la cara.
Este ojo en cámara está formado por el globo ocular y los órganos anexos. La estructura del globo ocular es muy similar en todos los grupos de vertebrados.
Los ojos de los peces carecen de párpados. Los anfibios poseen párpados. En los reptiles existen glándulas lacrimales que mantienen húmedo el globo ocular. Presentan dos párpados horizontales y una membrana nictitante transparente (tercer párpado) que se encuentra entre los párpados y el ojo.
En las aves, la vista está muy desarrollada. Su agudeza visual se debe a la presencia de zonas con una gran concentración de fotorreceptores (fóveas) en la retina. Las aves tienen los ojos en posición lateral (mayor el campo visual) o en posición frontal (visión estereoscópica).
Los mamíferos tienen los ojos en posición lateral, excepto en los primates que son frontales, lo que permite la visión estereoscópica. En el borde de los párpados presentan pestañas que protegen ante la entrada de partículas. También tienen dos párpados con su conjuntiva y glándulas lacrimales. La estructura del globo ocular en el esquema mudo 1 y en la presentación.
Órganos de la audición
El oído es el órgano donde se encuentran los receptores de la audición. El oído de los peces está formado únicamente por un oído interno, que detecta vibraciones del agua. Los anfibios presentan una cavidad timpánica, limitada exteriormente por el tímpano. Los reptiles tienen el oído interno complejo, y el oído medio en el que se amplifican las ondas sonoras. El tímpano conecta con el oído interno mediante una columnilla.
Las aves tienen un sentido de la audición muy agudo. Presentan conducto auditivo externo y las trompas de Eustaquio conectan con el paladar.
En los mamíferos, por fuera del conducto auditivo externo se encuentran los pabellones auriculares (orejas), que son expansiones externas y ayudan a localizar la procedencia del sonido. En muchas especies, las orejas son orientables.
La estructura del oído en el esquema mudo 1 y en la presentación.
Órganos del equilibrio
Este órgano se encuentra en el oído interno. Su mayor complejidad se da en mamíferos, en los que está formado por los canales semicirculares y los órganos otolíticos, donde se encuentra el sáculo y el utrículo, que están tapizados por células ciliadas receptoras (Equilibrio estático, posición del cuerpo, postura, etc). Los canales semicirculares son tres conductos en cuyo interior hay crestas con células ciliadas sensibles al movimiento de la endolinfa que rellena el interior. Informan sobre los movimientos de giro de la cabeza. (Equilibrio dinámico, en movimiento)
Órganos del gusto y del olfato
En los vertebrados, el sentido del gusto y el del olfato están íntimamente ligados, especialmente en los animales terrestres, donde las sensaciones gustativas se complementan con las olfativas. Sus receptores se encuentran muy próximos en cavidades interconectadas.
Los quimiorreceptores del gusto se agrupan en los botones gustativos, se sitúan principalmente en la boca, la faringe y la lengua. Deben permanecer húmedos, ya que estos receptores son sensibles a las sustancias químicas que se hallan en disolución. Se agrupan en Papilas gustativas. (Cuatro gustos básicos: dulce, salado, ácido y amargo).
Los quimiorreceptores del olfato se encuentran en el interior de las cavidades nasales, localizados sobre la mucosa que está en contacto directo con el medio. La mayoría de los vertebrados poseen fosas nasales, cuya superficie está tabicada y cubierta por una mucosa, llamada pituitaria. Esta es de dos tipos: roja, encargada de filtrar, calentar y humedecer el aire, y amarilla, que agrupa los quimiorreceptores. Los receptores envían los mensajes al bulbo olfatorio, que lo transmite al nervio olfatorio y por él hasta el cerebro.
Esquema mudo 2 y presentación.
Órganos del tacto
Los receptores del sentido del tacto son: térmicos, mecánicos, químicos, nocirreceptores (receptores del dolor, terminaciones nerviosas libres).
Se distribuyen por toda la piel del animal e informan de estímulos externos. Su distribución no es homogénea como la alta concentración de receptores táctiles y térmicos situados en la piel de los labios de los mamíferos.
4. La respuesta motora. El aparato locomotor
Las respuestas motoras están ligadas principalmente al comportamiento de los animales.
Implican algún tipo de movimiento con desplazamiento o sin desplazamiento. Los órganos efectores de estas respuestas son los músculos, estos forman parte del sistema muscular que se asocia al sistema esquelético, y que en general constituye el aparato locomotor.
Sistema muscular
El sistema muscular está formado por los músculos. Las fibras musculares están formadas por células alargadas con capacidad contráctil, su citoplasma presenta gran cantidad de miofilamentos de actina y miosina. Los músculos de vertebrados e invertebrados son muy parecidos. En general se pueden clasificar en dos tipos:
- Músculo estriado. Sus miofilamentos forman unidades morfológicas y fisiológicas llamadas sarcómeros. Son músculos de contracción rápida. Se pueden diferenciar tres tipos: músculo esquelético de vertebrados, asociado al sistema esquelético; músculo cardíaco, que forma el miocardio, o el músculo estriado de invertebrados, que presenta algunas diferencias morfológicas como la estriación oblicua de sus miofilamentos. Ficha 2.
- Músculo liso. Los miofilamentos no presentan estriación aparente cuando se observan al microscopio. Su contracción es lenta, involuntaria y muy resistente a la fatiga.
Sistema esquelético
El sistema esquelético constituye el componente estático del aparato locomotor, mientras el sistema muscular es la parte dinámica.
Los invertebrados no tienen sistema esquelético, aunque sí poseen estructuras duras, que pueden localizarse externa o internamente.
Los poríferos tienen pequeñas espículas de espongina (proteína fibrilar, elástica y dura), que les confiere cierta consistencia.
Los cnidarios con forma de medusa tienen el cuerpo blando y una fina cubierta elástica, mientras muchos pólipos se recubren de una estructura calcárea externa.
Los moluscos gasterópodos segregan desde el manto una concha externa que les protege, formada por sales cálcicas.
Los moluscos bivalvos se caracterizan por presentar dos conchas o valvas articuladas.
Algunos moluscos cefalópodos, como la sepia, presentan una concha interna d carácter calcáreo, dnominada pluma o jibia.
Los equinodrmos, como los erizos, tienen un esqueleto interno formado por placas calcáreas duras unidas.
Los artrópodos poseen un exoesqueleto (esqueleto externo) d quitina (sustancia dura y ligera). Las unidads son indpendientes y se articulan entre sí, lo que permite al animal una gran movilidad. (como una armadura). Ficha 1.
Los vertebrados poseen un esqueleto interno formado por estructuras duras dnominadas huesos. El esqueleto está formado por tejido óseo cuya sustancia intercelular está compuesta principalmente por sales d calcio.
En los condrictios el esqueleto es d tejido cartilaginoso.
Movimientos
El sistema muscular y el esquelético funcionan conjuntamente para llevar a cabo el movimiento dl animal. Los huesos se unen unos a otros por las articulaciones, que en algunos casos permiten sus movimientos. Los principales movimientos que ejecutan los músculos son: flexión, extensión, abducción, aducción, elevación, dpresión, supinación y pronación.
5. La respuesta secretora. Las glándulas
Los animales también puedn respondr a un estímulo mediante la secreción d sustancias.
Los órganos efectores son las glándulas y la respuesta está ligada a la homeostasis. Se distinguen tres tipos d glándulas:
• Glándulas d secreción externa o exocrinas. Vierten su secreción al exterior dl cuerpo o a una cavidad que mantiene contacto con el exterior.
• Glándulas d secreción interna o endocrinas. Producen las hormonas que regulan muchas funciones corporales. Las hormonas son vertidas a la circulación sanguínea, y efectúan su acción a una cierta distancia d dond se han producido. El efecto se produce sobre células u órganos muy concretos, dnominados órganos diana.
• Glándulas d secreción mixta. Son glándulas con función doble: exocrina y endocrina. Por ejemplo, el páncreas es una glándula mixta.
En los invertebrados, admás d las glándulas endocrinas, son abundantes las neuronas secretoras, que segregan un tipo d hormonas dnominadas neurohormonas.
Feromonas
Tanto los vertebrados como los invertebrados segregan feromonas. Expulsadas al exterior, actúan sobre otros animales, generalmente d su misma especie. Son captadas por quimiorreceptores, mezclándose con otras sustancias excretadas, como el sudor y la orina.
Las feromonas intervienen, en general, en funciones relacionadas con el comportamiento, tales como la señalización d un territorio o la localización d individuos dl otro sexo.
En invertebrados puedn intervenir incluso en procesos d dsarrollo y diferenciación individual, como en la abeja reina que con una feromona atrae al resto d abejas en torno a ella e impid que se dsarrollen los ovarios d las obreras y que construyan nuevas celdas reales.