1 I.E. CÁRDENAS CENTRO MÓDULO DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCCIÓN AMBIENTAL CICLO IV GRADO OCTAVO 2 TABLA DE CONTENIDO pág. 1. 1.1. 4 1.2. FUNCIONES DE RELACIÓN DE LAS CÉLULAS ÓRGANOS QUE INTERVIENEN EN LAS FUNCIONES DE RELACIÓN DE LOS SERES HUMANOS IRRITABILIDAD O EXCITABILIDAD EN LOS VEGETALES Y ANIMALES 2. 2.1. RECEPTORES SENSORIALES FISIOLOGÍA DE LOS RECEPTORES SENSORIALES 7 7 3. 3.1. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. EL SISTEMA NERVIOSO EN LOS SERES VIVOS FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO EN LOS SERES VIVOS SISTEMA NERVIOSO HUMANO Sistema nervioso central Sistema nervioso periférico 10 10 11 11 11 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. SISTEMA ENDOCRINO EN LOS SERES VIVOS GLÁNDULAS ENDOCRINAS REGULACIÓN HORMONAL EN PLANTAS REGULACIÓN HORMONAL EN ANIMALES SISTEMA ENDOCRINO EN EL SER HUMANO PATOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO 13 13 13 15 16 19 5. 5.1. 5.2. 5.3. SISTEMA LINFÁTICO E INMUNOLÓGICO FISOLOGÍA DEL SISTEMA LINFÁTICO ORGANOS DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO INMUNOPATOLOGÍAS 22 22 23 24 6. 6.1. 6.2. 6.3. BIODIVERSIDAD CLASES DE BIODIVERSIDAD BIOTECNOLOGÍA Y BIODIVERSIDAD DISMINUCIÓN DE LA BIODIVERSIDAD 26 26 27 29 7. 7.1. EL CLIMA Y LOS ECOSISTEMAS DIFERENTES TIPOS DE CLIMA 30 31 8. 8.1. 8.2. 8.3. PROBLEMAS AMBIENTALES CAUSAS NATURALES Y ATRÓPICAS LOS RESIDUOS PRODUCIDOS POR EL SER HUMANO TIPOS DE CONTAMINANTES AMBIENTALES 33 33 36 36 BIBLIOGRAFÍA 4 6 40 3 el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible impresci conocer las CONCEPTOS BÁSICOS Célula, unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos acelulares ulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propios de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las células en función de su constitución nstitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como células que lo constituyen. 1. FUNCIONES DE RELACIÓN DE LAS CÉLULAS 1.1. ÓRGANOS QUE INTERVIENEN EN LAS FUNCIONES DE RELACIÓN DE LOS SERES HUMANOS 4 La función de relación permite sentir los cambios o estímulos que se producen dentro o fuera de nuestro cuerpo, analizar la información que ellos proporcionan y tomar decisiones para lograr una coordinación de sus órganos, aparatos y sistemas. El proceso de relación tiene algunos elementos: el estímulo ( cambio que se produce en el exterior o interior del organismo que pueda ser captado por el animal y dar lugar a una respuesta); los receptores sensoriales (estructura u órgano que capta los estímulos); coordinadores (analizan e integran la información recibida de los receptores y emiten una respuesta apropiada); los efectores (estructuras que llevan a cabo las respuestas) y la respuesta, que puede ser fisiológica si mantiene la homeostasis (conserva el ambiente interno relativamente constante) o de conducta o comportamiento si la respuesta que produce el organismo al ser estimulado es motora. IRRITABILIDAD O EXCITABILIDAD: Propiedad mediante la cual la célula responde a la acción constante de los cambios que se producen en el medio exterior, y que está traducido en forma de estímulos. Estos estímulos pueden ser mecánicos (golpes contacto) físicos (acción de la luz, gravedad, calor, electricidad) y químicos (acción de ácidos, sales, oxigeno, CO2 venenos, etc). Los coordinadores de la función de relación son: Sistema Nervioso: Su célula básica es la neurona, que transmite los impulsos nerviosos. Cuando el impulso llega al extremo del axón, se segrega un mensajero químico llamado neurotransmisor, que actúa sobre las células blanco. Diferencias con el endocrino: Rápido, por nervios, por señal electro-química, llega a todas las células, poco duradero. La célula responde a la acción de estímulos: - Por tropismos o movimientos orientación. - Por taxismos o movimientos traslación. - Por secreciones en el caso de células secretoras. los de de las MOVILIDAD: Manifestación más importante de la vida, se puede distinguir movimientos interiores y exteriores. Sistema Hormonal o Endocrino: Está formado por tejidos y glándulas que segregan hormonas. Controla los procesos metabólicos, el ciclo reproductivo, la diferenciación sexual. Diferencias con el nervioso: Lento, por vasos sanguíneos, por señal química, llega a algunas células, duradero. - - Sistema Neuroendocrino: Ambos funcionan como uno, pero el SN puede inhibir o estimular la secreción hormonal del SE. Dentro de la función de relación, a célula tiene 2 propiedades: la irritabilidad y la movilidad. 5 Movimientos interiores o intracelulares: son corrientes citoplasmáticas que siguen una misma dirección para el movimiento de los organoides y distribución del contenido celular. Movimiento exterior o extracelular: si se produce en la parte externa de la célula y pueden ser: ameboideo (seudópodos, ejemplo ameba), vibrátil (cilios ejemplo paramecio),contráctil (fibras musculares) 1.2. IRRITABILIDAD O EXCITABILIDAD EN LOS VEGETALES Y ANIMALES En general, los tropismos pueden ser tropismos positivos, si el vegetal crece en dirección a la fuente del estímulo, tropismos negativos, si el vegetal, al crecer, se aleja de dicha fuente; o tropismos transversales, si el crecimiento coloca al vegetal de forma perpendicular a la fuente del estímulo. Gracias a la excitabilidad, los vegetales pueden percibir estímulos externos y reaccionar produciendo respuestas. Las respuestas de los vegetales son de naturaleza muy diferente de las respuestas de los animales, aunque están basadas en el mismo principio: la irritabilidad de las células. La diferencia más notable entre una respuesta vegetal y una respuesta animal es que los vegetales se mueven sin desplazarse, mientras que los animales se desplazan. De este modo, la excitabilidad posibilita la adaptación de los vegetales a los cambios ambientales. Dependiendo de la fuente del estímulo, los tropismos pueden ser de varias clases: - - Las respuestas que producen los vegetales ante los cambios del ambiente se pueden clasificar en dos tipos: los tropismos y las nastias. - Los tropismos son respuestas en las que se producen cambios en la dirección del crecimiento del vegetal. Los tropismos alteran la forma de los vegetales y producen en ellos deformaciones permanentes. - Los geotropismos. Son las respuestas producidas ante la acción de la gravedad. Los fototropismos. Son las respuestas producidas ante la acción de la luz. Los quimiotropismos. Son las respuestas producidas ante la acción de las sustancias químicas. El más conocido es la acción del agua, hacia la que las raíces presentan hidrotropismo positivo. Los tigmotropismos. Son las respuestas frente a acciones mecánicas. Por ejemplo, los zarcillos de la vid se enroscan alrededor de un objeto cuando lo rozan. Las nastias son respuestas en las que se produce un movimiento sin orientación y pasajero, puesto que el vegetal vuele a su posición inicial al cabo de poco tiempo. EVALÚA TUS COMPETENCIAS Realiza un mapa conceptual acerca de este tema, con dibujos y estudia. 6 2. RECEPTORES SENSORIALES 2.1. FISIOLOGÍA DE LOS RECEPTORES SENSORIALES cámara denominada utrículo salen tres canales semicirculares y de la segunda cámara denominada sáculo sale un largo conducto en forma de espiral denominado conducto coclear o cóclea o caracol. Todas estas cámaras ocupan unas cavidades del hueso temporal llenas de un líquido denominado perilinfa. Cuando hay un sonido se mueve la endolinfa que llena la cóclea y esto estimula los cilios de las células sensibles internas, las cuales comunican con el nervio acústico que informa al cerebro de como es este sonido. Los receptores sensoriales son estructuras que contienen células especializadas en detectar determinados tipos de variaciones del medio ambiente, cuando estas variaciones superan un determinado valor (umbral) originan un impulso nervioso que se transmiten a través de las neuronas. Estos tipos de variaciones reciben el nombre de "estímulos". Los receptores sensoriales pueden estar dispersos por el cuerpo, como pasa con los receptores sensoriales de temperatura, o pueden estar agrupados constituyendo los denominados "órganos de los sentidos", como los que constituyen los ojos o el oído. Los mecanorreceptores del equilibrio. Los responsables del sentido del equilibrio estático o del "cuerpo quieto" son las células sensibles que hay en el interior del utrículo y del sáculo. Actúan en respuesta a las variaciones de presión de la endolinfa interna. Los responsables del equilibrio dinámico o del "cuerpo en movimiento" son las células sensibles internas de los canales semicirculares que también están llenos de endolinfa. Tipo de receptores sensoriales. Los receptores sensoriales se clasifican según el tipo de estímulo que captan en: • • • • Mecanorreceptores (captan efectos mecánicos), como los receptores del tacto de la piel (sentido del tacto), los del equilibrio del oído interno y los de la audición del caracol del oído (sentido del oído). Termorreceptores (captan temperaturas) como los termorreceptores de la piel. Quimiorreceptores (captan sustancias químicas) como las mucosas olfativas de la nariz (sentido del olfato) y las papilas gustativas de la lengua (sentido del gusto). Fotorreceptores (captan luz) como la retina del ojo (sentido de la vista). Los mecanorreceptores de sonidos o fonorreceptores. Son los responsables del sentido del oído, es decir de la captación de sonidos. Son los oídos. Las vibraciones del aire mueven el tímpano y se transmiten por la cadena de huesecillos hasta la membrana de la ventana oval que contacto con las cámaras y conductos del oído interno que están llenas de un líquido denominado endolinfa. De la primera 7 Los mecanorreceptores de la piel. Son los responsables del sentido del tacto, es decir de la captación de presiones sobre la piel. Son los corpúsculos de Meissner y los corpúsculos de Vater-Pacini, que están constituidos por terminaciones nerviosas y tejido conjuntivo. Los termoreceptores de la piel. Son los responsables de la detección de la temperatura de los cuerpos. Son los corpúsculos de Krause (sensibles a la salida de calor o sensación de enfriamiento) y los corpúsculos de Ruffini (sensibles a la entrada de calor o sensación de calentamiento), que también están constituidos por terminaciones nerviosas y tejido conjuntivo. Los quimiorreceptores de las fosas nasales. Son los responsables del sentido del olfato, es decir de la captación de las sustancias dispersas en el aire. Son las neuronas que hay intercaladas en la mucosa olfativa o pituitaria amarilla que hay en el techo de las fosas nasales. Los quimiorreceptores de la lengua. Son los responsables del sentido del gusto, es decir de la captación de las sustancias disueltas en los líquidos. Son las células sensibles que forman los botones gustativos que se encuentran en unas protuberancias de la lengua denominadas papilas gustativas. Fotorreceptores. Son los responsables del sentido de la vista, es decir de la captación de la luz. Son los ojos . La luz atraviesa la córnea, que es la parte anterior y transparente de la esclerótica (la parte blanca 8 anterior del ojo), entra por la pupila y atraviesa el cristalino (lente que enfoca la imagen) y se proyecta sobre la retina, capa que posee células sensibles a la luz (los conos y los bastones) que pasan los estímulos recibidos al nervio óptico que va al cerebro. El lugar de la retina donde llega el nervio óptico se llama punto ciego porque no hay sensibilidad visual. Cerca de él hay una depresión denominada fóvea, rodeada de un anillo denominado mancha amarilla, dónde hay una gran concentración de conos y que, por lo tanto, es dónde hay más eficiencia visual. EVALÚA TUS COMPETENCIAS Lee las explicaciones sobre los organismos receptores y responde: 1. ¿Cómo se llama el medio que llena el espacio ocupado por la cadena de huesecillos? 2.¿Dónde son las células que pasan las vibraciones a las células nerviosas del nervio acústico? 3. ¿En qué orden, empezando por el tímpano, se encuentran los huesecillos que forman la cadena de huesecillos del oído humano? 4. ¿Con qué conducto de la oreja conecta la trompa de Eustaquio? 5. ¿Dónde están las células de la piel sensibles a la presión? 6. ¿Dónde están las células de la piel sensibles a la entrada de calor (calor)? 7. ¿Cómo se llama la parte lobulada dónde van a parar las terminaciones nerviosas olfativas? 8. ¿Cómo se llama el epitelio olfativo, es decir el epitelio que contiene las terminaciones nerviosas olfativas? 9. ¿Dónde son las terminaciones nerviosas sensibles al sentido del gusto? 10. ¿En qué parte de la superficie superior de la lengua se captan los sabores amargos? 11. ¿En qué parte de la superficie superior de la lengua se captan los sabores dulces? 12. ¿Cuál es la estructura del ojo que hace la función de enfocar las imágenes? 13. ¿Cuál es la estructura del ojo que pasa los estímulos luminosos recibos al nervio óptico que va al cerebro? 14. ¿Cómo se llama la parte anterior del ojo que presenta un color diferente en cada persona? 15. ¿Cómo se llama la parte del ojo dónde por haber una alta concentración de conos presenta una agudeza visual superior al resto? 9 3. EL SISTEMA NERVIOSO EN LOS SERES VIVOS 3.1. FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO EN LOS SERES VIVOS La variedad de comportamientos en los seres vivos es casi infinita, desde el caminar de la oruga, el apareamiento de la abeja reina, o la caza del león. Y en ninguna especie la conducta es tan variada como en la especie humana. Todos estos comportamientos, desde un parpadeo, hasta escribir un libro de filosofía, son fruto del sistema nervioso. El sistema nervioso recoge información sobre el mundo exterior, y también sobre el estado del propio organismo, analiza y compara esta información, decide cuál es la respuesta adecuada en cada momento y la ejecuta, almacena la información para uso futuro, y planea la estrategia a largo plazo. El sistema nervioso está formado por células, como todo el resto del organismo. Sin embargo, existe una diferencia: en otros órganos cada célula realiza, en pequeño, la función del órgano, y la suma de las actividades de todas las células produce la actividad total del órgano. Por ejemplo cada célula muscular es capaz de contraerse, y la suma de todas las contracciones de todas las células es la que produce la contracción del músculo. En cambio, una célula nerviosa por sí sola no produce pensamiento o conducta, únicamente recibe y transmite señales eléctricas, y solo por la interconexión y coordinación de todas las neuronas se produce la actividad del sistema nervioso. Se dice por eso que la función del sistema nervioso es una propiedad emergente, es decir un fenómeno que no se podría predecir examinando el funcionamiento de cada uno de sus componentes por separado. La función del sistema nervioso se puede reducir en esencia a la transmisión de señales, mediante la cual un estímulo produce una respuesta. Por ejemplo, cuando vemos un pastel apetitoso (el estímulo), los ojos envían señales al cerebro, y este envía señales a los músculos de las manos para cogerlo y llevárselo a la boca (la respuesta). En último extremo, todo el comportamiento humano podría reducirse a cadenas, más o menos complicadas de estímulos y respuestas. Las células que forman el sistema nervioso, o neuronas, son células especializadas en recibir y enviar señales, y tienen múltiples prolongaciones por las que entran y salen estas señales. Algunas de estas prolongaciones pueden ser muy largas, por ejemplo, la neurona que envía las órdenes a los músculos del pie están en la parte baja de la columna vertebral, así que la prolongación que transmite esas órdenes mide aproximadamente un metro, que es la distancia entre la columna vertebral y el pie (en una ballena las fibras que llevan las órdenes a los músculos de la cola deben ser casi tan largas como la misma ballena, es decir, más de 20 metros). Una neurona, por tanto, está continuamente recibiendo y enviando señales, como una central telefónica. 10 3.2. SISTEMA NERVIOSO HUMANO Anatómicamente, el sistema nervioso de los seres humanos se agrupa en dos partes: sistema nervioso central y sistema nervioso periférico. 3.2.1. Sistema nervioso central El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal, se encuentra protegido por tres membranas, las meninges. En su interior existe un sistema de cavidades conocidas como ventrículos, por las cuales circula el líquido cefalorraquídeo. El encéfalo es la parte del sistema nervioso central que está protegida por los huesos del cráneo. Está formado f por el cerebro, el cerebelo y el tronco del encéfalo. encéfalo El cerebro erebro es la parte más voluminosa. Está dividido en dos hemisferios, uno derecho y otro izquierdo, separados por la cisura interhemisférica y comunicados mediante el Cuerpo calloso. La superficie ficie se denomina corteza cerebral y está formada por replegamientos denominados circunvoluciones constituidas de sustancia gris. Subyacente a la misma se encuentra la sustancia blanca. En zonas profundas existen áreas de sustancia gris conformando núcleos como el tálamo, el núcleo caudado o el hipotálamo. El cerebro controla los actos voluntarios y el habla. Reside en él la memoria y los sentimientos. El cerebelo está en la parte inferior y posterior del encéfalo, alojado en la fosa cerebral posterior junto al tronco del encéfalo. Controla los movimientos y el equilibrio. Tronco del encéfalo compuesto por el mesencéfalo, la protuberancia anular y el bulbo raquídeo. Conecta el cerebro rebro con la médula espinal. El bulbo raquídeo controla los órganos del cuerpo cuer como el corazón. La médula espinal es una prolongación del encéfalo, como si fuese un cordón que se extiende por el interior de la columna vertebral. En ella la sustancia gris se encuentra en el interior y la blanca en el exterior. 3.2.2. Sistema nervioso oso periférico Sistema nervioso periférico está formado por los nervios, craneales y espinales, que emergen del sistema nervioso central y que recorren todo el cuerpo, conteniendo axones de vías neurales con distintas funciones y por los ganglios periféricos, periféricos, que se encuentran en el trayecto de los nervios y que contienen cuerpos neuronales, los únicos fuera del sistema nervioso central. 11 Los nervios craneales son 12 pares que envían información sensorial procedente del cuello y la cabeza hacia el sistema nervioso central. Reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética del cuello y la cabeza. Los nervios espinales son 31 pares y se encargan de enviar información sensorial (tacto, dolor y temperatura) del tronco y las extremidades, de la posición, el estado de la musculatura y las articulaciones del tronco y las extremidades hacia el sistema nervioso central y, desde el mismo, reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética que se conducen por la médula espinal. CURIOSIDADES… EL CEREBRO DE EINSTEIN Tras su muerte en 1955, el cerebro de Albert Einstein fue donado a la ciencia y se conservó en el Departamento de Anatomía de la Universidad de Kansas. La neurocientífica Marian Diamond estudió muestras de distintas partes de este cerebro, y encontró que había un número significativamente mayor de células en la región parietal, comparado con los cerebros de 11 varones “normales”. Es posible que esa diferencia pudiera estar relacionada con una mayor capacidad de razonamiento matemático o espacial. De todas maneras, la causa neuronal de las diferencias en la capacidad intelectual de unas personas a otras es todavía, casi en su totalidad, un misterio. Curiosamente, el volumen del cerebro de Einstein era ligeramente inferior al promedio. Esto indica que la inteligencia no depende exclusivamente del tamaño del cerebro. APLIQUEMOS LO APRENDIDO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Qué es la neurona?, cuáles son sus partes?, qué es el estímulo nervioso? Qué es un impulso nervioso y cómo se transmite? Qué es el sistema nervioso? Para qué sirve el sistema nervioso? Cuáles son las partes del sistema nervioso humano?, realiza un mapa conceptual. Cómo funciona el sistema nervioso? Qué órgano es el encargado de captar las imágenes y llevarlas al cerebro?. Investiga cómo cuidar el sistema nervioso. 12 4. SISTEMA ENDOCRINO EN LOS SERES VIVOS 4.1. GLÁNDULAS ENDOCRINAS Son sustancias de composición química variable que regulan y coordinan las funciones vitales. Son moléculas de poco tamaño ya que atraviesan la pared celular. Sus funciones principales son la regulación del crecimiento, del desarrollo, de la especialización de los tejidos y de los ciclos reproductores. Se producen en las células jóvenes y se transportan desde el lugar que son segregadas hasta donde ejercen una acción más o menos específica. 4.2. REGULACIÓN HORMONAL EN PLANTAS El desarrollo normal de una planta depende de la interacción de factores externos: luz, nutrientes, agua y temperatura e internos: hormonas. Una definición global del término hormona es considerar bajo este nombre a cualquier producto químico, de naturaleza orgánica, que sirve de mensajero y que, producido en una parte de la planta, tiene como “blanco” otra parte de ella. Las plantas tienen cinco clases de hormonas (los animales, especialmente los cordados tienen un número mayor). Las hormonas y las enzimas cumplen funciones de control químico en los organismos multicelulares. Las plantas no sólo necesitan para crecer agua y nutrientes del suelo, luz solar y bióxido de carbono atmosférico. Ellas, como otros seres vivos, necesitan hormonas para lograr un crecimiento armónico, esto es, pequeñas cantidades de sustancias que se desplazan a través de sus fluidos regulando su crecimiento, adecuándolos a las circunstancias. Este tipo de hormonas no se producen en glándulas endocrinas. Son transportadas a través de la savia bruta a toda la planta. Principales hormonas vegetales Auxinas. Son las hormonas mejor estudiadas. Se producen en el ápice de la planta que estimula su crecimiento. Su representante más abundante es el ácido indolacético (IAA). Estas hormonas determinan el crecimiento hacia el cuello de la planta (zona entre el tallo y la zona de ramificación). Su eficacia depende de su concentración: a mayor concentración, menor es el efecto que producen las auxinas. Otras funciones de las auxinas: • Determinan el crecimiento de las yemas axilares, lo que favorece el crecimiento en longitud de la planta. • Provocan la activación del cambium. • La aparición de raíces y brotes adventicios está ligada a la presencia de IAA en el lugar en el que se desarrollan. • Facilitan el cuajado de los frutos. 13 • Intervienen en los tropismos. Citoquininas. Son derivadas de las purinas. En la naturaleza se encuentra la zeatina. Estas hormonas promueven el crecimiento y estimulan la división celular. Se producen en los ápices de la raíz y pasan, por el xilema, a los vástagos. Otras funciones de las citoquininas: • Favorecen el crecimiento de los brotes. • Detiene la caída de las hojas. • Retrasa el envejecimiento y muerte de los órganos que las contienen. Entre las auxinas y las citoquininas existe la relación de que la acción de una es contrarrestada por la otra. Giberelinas. La más común es el ácido giberélico. Se producen en los meristemos de los tallos y son transportadas por la savia elaborada a todos los órganos vegetales. Funciones de las giberelinas: • Alargamiento del tallo. • Estimula la formación de flores y frutos. • Germinación de la semilla. • Inducen a la actividad del cambium en árboles de climas templados tras la parada invernal. La acción de esta hormona está potenciada por las auxinas y las citoquininas. Ácido abscísico (ABA): Su composición química es parecida a la de la giberelina, pero sus efectos son los contrarios: Es un inhibidor del crecimiento vegetal, de la germinación de las semillas y del desarrollo de las yemas. Etileno (CH2 = CH2): Funciones: o Inhibe el crecimiento vegetal y favorece la caída de flores y frutos. o Acelera el proceso de maduración de frutos y favorece la destrucción de la clorofila. La acción equilibrada de citoquininas y giberelinas con el etileno y el ácido abscísico coordina la maduración de frutos y la caída de las hojas. Además de estas hormonas existen otros compuestos (sustancias secundarias del crecimiento) que desempeñas un papel importante en el crecimiento de los vegetales y el mantenimiento del equilibrio de población entre las especies. 14 4.3. REGULACIÓN HORMONAL EN ANIMALES Las hormonas tienen una composición variada (proteínas, lípidos, aminoácidos…). Dos sistemas regulan y coordinan el equilibrio de los organismos: el nervioso y el endocrino. El nervioso regula el funcionamiento de los órganos y en el endocrino la coordinación y regulación la realizan las hormonas de la sangre. La respuesta producida por el sistema nervioso es rápida, poco duradera y específica; la del hormonal es lenta y duradera. Un grupo de sustancias químicas (feromonas) son expulsadas al medio ambiente y actúan sobre los individuos de su misma especie. Se encuentran en vertebrados y en invertebrados. Algunas feromonas se segregan en las glándulas especializadas y otras son producidas por la degradación metabólica en líquidos excretores. Funciones de las feromonas: - Los mamíferos las usan para demarcar sus territorios. - Permiten a los machos localizar a las hembras a kilómetros de distancia. - La feromona segregada por las abejas reinas produce esterilidad en las abejas hembras e impide formar nuevas reinas. Hormonas en los invertebrados. Son menos conocidas que en vertebrados. La mayoría de ellas son neurohormonas. - En anélidos las hormonas producidas por los ganglios cefálicos controlan procesos de regeneración y de crecimiento. - Moluscos cefalópodos: Las glándulas ópticas segregan hormonas gonadotrópicas que estimulan el crecimiento de las gónadas. - Insectos: Presentan órganos neurosecretores y endocrinos que realizan un papel importante en la muda y metamorfosis y en su comportamiento. Para controlar el desarrollo hormonal el protocerebro posee células neurosecretoras que segregan una neurohormona que se vierte a los cuerpos alados y a los cuerpos cardiacos. Los cuerpos alados segregan una hormona que conserva al insecto en fase larvaria durante cierto número de mudas. Los cuerpos cardiacos almacenan la hormona cerebral y cuando se activan expulsan esa hormona y expulsa otra que estimula su crecimiento. 15 - Crustáceos: Las mudas son controladas por equilibrio de dos hormonas con funciones opuestas. Los cambios de coloración se deben a la acción de otra hormona la cromatoforotropina. Hormonas en los vertebrados. Son más conocidas. La mayoría se transportan por la sangre junto con las proteínas transportadoras. Así se consigue un estado de equilibrio entre hormona y proteína. - Las hormonas esteroides atraviesan las membranas de las células blanco y llegan al núcleo de la célula en el que ejercen su efecto metabólico. - Las hormonas proteicas no pueden penetrar al interior de la célula blanco. Se unen a las “moléculas receptoras” y alteran el funcionamiento de la célula. 4.4. SISTEMA ENDOCRINO EN EL SER HUMANO El sistema endocrino o endócrino es un sistema de glándulas que segregan un conjunto de sustancias llamadas hormonas, que liberadas al torrente sanguíneo regulan las funciones del cuerpo. Es un sistema de señales similar al del sistema nervioso, pero en este caso, en lugar de utilizar impulsos eléctricos a distancia, funciona exclusivamente por medio de sustancias (señales químicas). Las hormonas regulan muchas funciones en los organismos, incluyendo entre otras el estado de ánimo, el crecimiento, la función de los tejidos y el metabolismo , por células especializadas y glándulas endocrinas. Actúa como una red de comunicación celular que responde a los estímulos liberando hormonas y es el encargado de diversas funciones metabólicas del organismo. El sistema endocrino está constituido por una serie de glándulas carentes de ductos. Un conjunto de glándulas que se envían señales químicas mutuamente son conocidas como un eje; un ejemplo es el eje hipotalámico-hipofisario-adrenal. Las glándulas más representativas del sistema endocrino son la hipófisis, la tiroides y la suprarrenal. Las glándulas endocrinas en general comparten características comunes como la carencia de conductos, alta irrigación sanguínea y la presencia de vacuolas intracelulares que almacenan las hormonas. Esto contrasta con las glándulas exocrinas como las salivales y 16 las del tracto gastrointestinal que tienen escasa irrigación y poseen un conducto o liberan las sustancias a una cavidad. oxígeno y estimulan la tasa de actividad metabólica, regulan el crecimiento y la maduración de los tejidos del organismo y actúan sobre el estado de alerta físico y mental. El tiroides también secreta una hormona denominada calcitonina, que disminuye los niveles de calcio en la sangre e inhibe su reabsorción ósea. Aparte de las glándulas endocrinas especializadas para tal fin, existen otros órganos como el riñón, hígado, corazón y las gónadas, que tiene una función endocrina secundaria. Por ejemplo el riñón secreta hormonas endocrinas como la eritropoyetina y la renina. La hipófisis: también llamada glándula pituitaria, está formada por tres lóbulos: el anterior, el intermedio, que en los primates sólo existe durante un corto periodo de la vida, y el posterior. Se localiza en la base del cerebro y se ha denomina do la "glándula principal". Los lóbulos anterior y posterior de la hipófisis segregan hormonas diferentes. Las paratiroides: Las glándulas paratiroides están ubicadas en la parte frontal de la base de cuello, alrededor de la glándula tiroides, y producen la hormona paratiroidea. Esta hormona regula el balance del magnesio, calcio y fosforo en la sangre y en los huesos, manteniendo un equilibrio entre los niveles de minerales en la sangre y en los huesos. El hipotálamo, porción del cerebro de donde deriva la hipófisis, produce las hormonas "controladoras". Estas hormonas regulan procesos corporales tales como el metabolismo y controlan la liberación de hormonas de glándulas como la tiroides, las suprarrenales y las gónadas (testículos u ovarios). También secreta una hormona antidiurética (que controla la excreción de agua) denominada vasopresina, que circula y se almacena en el lóbulo posterior de la hipófisis. La vasopresina controla la cantidad de agua excretada por los riñones e incrementa la presión sanguínea. El lóbulo posterior de la hipófisis también almacena una hormona fabricada por el hipotálamo llamada oxitocina. Esta hormona estimula las contracciones musculares, en especial del útero, y la excreción de leche por las glándulas mamarias. El páncreas: La mayor parte del páncreas está formado por tejido exocrino que libera enzimas en el duodeno. Hay grupos de células endocrinas, denominados islotes de Langerhans, distribuidos por todo el tejido que secretan insulina y glucagón. La insulina actúa sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, aumentando la tasa de utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de proteínas y el almacenamiento de grasas. El glucagón aumenta de forma transitoria los niveles de azúcar en la sangre mediante la liberación de glucosa procedente del hígado. La glándula tiroides: La tiroides es una glándula bilobulada situada en el cuello. Las hormonas tiroideas, la tiroxina y la triyodotironina aumentan el consumo de 17 Ovarios: Los ovarios son los órganos femeninos de la reproducción, o gónadas femeninas. Son estructuras pares con forma de almendra situadas a ambos lados del útero. Los folículos ováricos producen óvulos, o huevos, y también segregan un grupo de hormonas denominadas estrógenos, necesarias para el desarrollo de los órganos reproductores y de las características sexuales secundarias, cundarias, como distribución de la grasa, amplitud de la pelvis, crecimiento de las mamas y vello púbico y axilar. La progesterona ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el mantenimiento del embarazo. También actúa junto a los estrógenos favoreciendo el crecimiento y la elasticidad de la vagina. Los ovarios también elaboran una hormona mona llamada relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el cuello del útero y provoca su relajación durante el parto,, facilitando de esta forma el alumbramiento. Las suprarrenales: Glándulas de forma triangular, situadas sobre los riñones, producen hormonas tales como el estrógeno, progesterona, esteroides, cortisol y cortisona, además de sustancias químicas como adrenalina (epinefrina), rina), norepinefrina y dopamina. Testículos: Las gónadas masculinas o testículos son cuerpos ovoideos pares que se encuentran suspendidos en el escroto. Las células de Leydig de los testículos producen una o más hormonas masculinas, denominadas andrógenos. a La más importante es la testosterona, que estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la próstata y vesículas seminales, y estimula la actividad secretora de estas estructuras. Los testículos también mbién contienen células que producen gametos masculinos o espermatozoides.. Las hormonas conocidas pertenecen a tres grupos químicos: proteínas, proteínas esteroides y aminas. Aquellas que pertenecen al grupo de las proteínas o polipéptidos incluyen las hormonas producidas por la hipófisis anterior, paratiroides, placenta y páncreas.. En el grupo de esteroides se encuentran las hormonas de la corteza supra suprarrenal y las gónadas.. Las aminas son producidas por la médula suprarrenal y el tiroides. tiroides. La síntesis de hormonas tiene lugar en el interior de las células y, en la mayoría de los casos, el producto se almacena en su interior hasta que es liberado en la sangre. Sin embargo, el tiroides y los ovarios contienen zonas especiales para el almacenamiento de hormonas. 18 4.5. PATOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO - Si llega a fallar la hipófisis, que es la más importante de las glándulas endocrinas, se producen alteraciones hormonales también a nivel de la tiroides, las suprarrenales y las gónadas. provocar la enfermedad de Basedow, cuyos síntomas característicos son la exoftalmia (ojos saltones), pronunciada pérdida de peso, nerviosismo, irritabilidad y, en ocasiones, problemas cardíacos. - Problemas de la paratiroides. Cuando se produce hiperparatiroidismo, aumenta la cantidad de calcio que circula por la corriente sanguínea, lo que también se aprecia en la orina, la cual puede registrar índices enormemente elevados de este elemento. Esto puede derivar en la formación de cálculos en los riñones y una pérdida del calcio de los huesos. La existencia de tumores en la glándula pituitaria puede generar un exceso de somatotropina, una de las hormonas secretadas por la hipófisis. Esta anomalía provoca gigantismo en los jóvenes y acromegalia en los adultos, que se manifiesta por un agrandamiento gradual de las manos y los pies. Si se produce el fenómeno inverso, es decir hipoparatiroidismo, la disminución del calcio en la sangre y el aumento del fósforo provocan tetania, patología que se caracteriza por la dificultad en la contracción muscular, sensación de adormecimiento en las extremidades y calambres. El hipopituitarismo origina un nivel avanzado de la enfermedad de Simmonds, que produce pérdida progresiva de peso, falta de energía, menstruaciones escasas y depresión síquica. La carencia de función de la hipófisis también causa enanismo, que se caracteriza por la falta de desarrollo físico en la altura. - Diabetes mellitus. El organismo también puede sufrir alteraciones si el páncreas sufre alguna dolencia, particularmente sus islotes de Langerhans, o si es extirpado. Esto acarrea un incremento de azúcar en la sangre y en la orina, dando lugar a la diabetes mellitus. - Tiroides en mal estado. Cuando esta glándula no existe o funciona escasamente, se habla de hipotiroidismo. Si se trata de una ausencia, se presenta una condición conocida como cretinismo, la cual provoca retraso mental y enanismo. En caso de existir un funcionamiento incompleto, se produce aumento de peso, falta de energía y también un retardo en la capacidad mental. Por otra parte, al haber un exceso de azúcar en la sangre, por falta de insulina, los músculos no dan abasto para utilizar la glucosa. Por lo mismo, se produce un aumento exagerado de orina, para mantener el excedente de azúcar en disolución. Por el contrario, cuando la actividad de la tiroides es excesiva se habla de hipertiroidismo, situación que puede 19 ausencia de vello en cara y cuerpo, tono de voz agudo, escaso desarrollo muscular y genitales de diminuto tamaño. Para las mujeres, las alteraciones de las glándulas sexuales están muy ligadas a los trastornos de los ciclos menstruales, ya que estos son efecto de la interacción de las hormonas y unos productos químicos parecidos, producidos en el hipotálamo, la glándula hipofisiaria y los ovarios. El principal síntoma de cualquier disfunción en la producción de hormonas sexuales es la irregularidad de los períodos menstruales o su ausencia, anomalía que en este último caso se llama amenorrea. Si es la hipófisis la causante de la alteración, seguramente se presentarán cambios en otras hormonas elaboradas por ella. - Suprarrenales defectuosas. La excesiva función de las suprarrenales da origen a la enfermedad de Cushing, que puede deberse a un superávit de hormonas esteroides, como el cortisol, o a una falla en la hipófisis. Es típica de los adultos, y se caracteriza por una obesidad evidente en la cara, tórax y abdomen, además de piel punteada, contusiones en las extremidades, presión alta e insuficiencia cardíaca. Demasiado pelo. Si bien en muchos hombres se da la hipertricosis, es decir, la aparición de pelo en zonas en que normalmente no debiera salir, y que, a veces, les da el aspecto de “hombres-lobo”, esto no es provocado por algún desorden hormonal. Cuando hay hipofunción, se presenta la enfermedad de Adisson, producida por la destrucción de la corteza adrenal debido a un problema de autoinmunidad. Sus síntomas son: marcada falta de apetito, pérdida de peso, sensación de cansancio creciente, debilidad y anemia. Sin embargo, en el caso del hirsutismo, algunas mujeres presentan un desarrollo exagerado del pelo, el cual es grueso, pigmentado y largo. Además, esto afecta a lugares del cuerpo que en condiciones normales presentan muy poco crecimiento piloso (pelos), como el tórax, abdomen, espalda, brazos, muslos, mentón y sobre el labio superior. Aquí sí se dan, entre otros, factores hormonales, pues estas áreas del cuerpo son muy sensibles a la acción de los andrógenos, hormonas que estimulan la formación de las características sexuales masculinas. De acuerdo a ello, este fenómeno se produciría como consecuencia de una elevación de la testosterona, principal andrógeno del organismo. Afecciones a las gónadas. Estos órganos pueden sufrir alteraciones como consecuencia de un mal funcionamiento de la hipófisis o bien de sus propias glándulas. En el caso de los hombres, la disminución en la función del testículo causa el hipogonadismo masculino, que puede provocar, a su vez, el eunucoidismo, cuyas consecuencias son: elevada estatura, CURIOSIDADES DEL SISTEMA ENDOCRINO… - La hormona del crecimiento la segrega el cuerpo durante el sueño principalmente, de ahí la importancia de dormir mucho cuando se es niño. - En situaciones de miedo, angustia o shock, las glándulas suprarrenales producen adrenalina, que prepara al cuerpo para un ejercicio físico fuerte. - La bilirrubina la segrega la vesícula biliar, y sirve para colorear las heces y la orina. 20 ACTIVIDAD DE REPASO a) Defina hormona, feromona, glándula endocrina, receptor hormonal y acción hormonal. cuál es la función de las hormonas? j) ¿Qué hacen las hormonas organismo? ¿Cómo lo hacen? en un k) Diferencie glándula endocrina, exocrina y mixta. b) Qué características debe cumplir una sustancia para ser considerada como hormona? l) Explique la relación que hay entre sistema endocrino y: c) Por qué las hormonas llagan a un órgano especifico y no se equivocan de lugar? 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. d) Los órganos productores de hormonas son imprescindible para la vida. ¿Por qué? e) ¿qué papel importante juega el hipotálamo en la producción de hormonas? Celo Ciclo menstrual Menopausia Andropausia Crecimiento Hambre Sueño m) Explique qué estructuras relacionan al sistema endocrino con el nervioso. ¿Por qué es tan importante la estrecha relación entre ambos? f) ¿Cómo se Clasifican las hormonas? Dé 2 ejemplos de cada tipo g) ¿Cómo se transportan las hormonas en los animales? ¿Por qué será que se transportan por esa vía? n) Una hormona es liberada por una glándula. La hormona viaja, acompañada de glóbulos rojos y proteínas plasmáticas, a través de la sangre. Ningún control remoto la guía por el laberinto de vasos sanguíneos… h) Cómo funciona la regulación hormonal en plantas? i) Explique cómo reconocen sus tejidos blanco las hormonas, considerando el concepto de receptores específicos. ¿Cómo sabe la hormona que tiene que actuar sobre determinado grupo de células?, ¿Cómo supo la glándula que tuvo que enviar esta hormona a este órgano?, ¿Cómo supo la glándula que tenía que dejar de enviarla? 0) Compare la forma en que funciona el sistema nervioso con el sistema endocrino completando este cuadro: Característica Cuál es su función general? Sistema nervioso Cómo logra comunicarse con los órganos de coordina? Cómo es la velocidad de tal comunicación? Cuánto dura el efecto en el órgano estimulado? 21 Sistema endocrino 5. SISTEMA LINFÁTICO E INMUNOLÓGICO 5.1. FISOLOGÍA DEL SISTEMA LINFÁTICO Así como la mente humana permite que una persona desarrolle su propia forma de ser, el sistema inmunitario provee un concepto propio de biología. La función del sistema inmunitario es defender al cuerpo de los invasores. Los microbios (gérmenes o microorganismos), las células cancerosas y los tejidos u órganos trasplantados son interpretados por el sistema inmunitario como algo contra lo cual el cuerpo debe defenderse. A pesar de que el sistema inmunitario es complicado, su estrategia básica es simple: reconocer al enemigo, movilizar fuerzas y atacar. Comprender la anatomía y los componentes del sistema inmunitario permite ver cómo funciona esta estrategia. El sistema linfático es uno de los más importantes del cuerpo, por todas las funciones que realiza a favor de la limpieza y la defensa del cuerpo. Está considerado como parte del sistema circulatorio porque está formado por conductos parecidos a los vasos capilares, que transportan un líquido llamado linfa, que proviene de la sangre y regresa a ella. Este sistema constituye por tanto la segunda red de transporte de líquidos corporales. • El sistema linfático está constituido por los troncos y conductos linfáticos de los órganos linfoideos primarios y secundarios. Cumple cuatro funciones básicas: • El mantenimiento del equilibrio osmolar en el "tercer espacio". • Contribuye de manera principal a formar y activar el sistema inmunitario (las defensas del organismo). • Recolecta el quilo a partir del contenido intestinal, un producto que tiene un elevado contenido en grasas. Controla la concentración de proteínas en el intersticio, el volumen del líquido intersticial y su presión. Cuando la presión sanguínea aumenta dentro de los vasos capilares, el plasma sanguíneo tiende a difundirse a través de las paredes de los capilares, debido a la gran presión que se ejerce sobre estas paredes. Durante este proceso se pierde gran cantidad de nutrientes y biomoléculas que son transportados por medio de la sangre, creando con esto una descompensación en la homeostasis; es en este instante en donde toma una importancia radical el sistema linfático, ya que se encarga de recolectar todo el plasma perdido durante la presión sanguínea y hacer que retorne a los vasos sanguíneos manteniendo, de esta forma, la homeostasis corporal. Ganglios linfáticos. Los ganglios linfáticos son más numerosos en las partes menos periféricas del organismo. Su presencia se pone de manifiesto fácilmente en partes accesibles al examen físico directo en zonas como axilas, ingle, cuello, cara, huecos supraclaviculares y huecos poplíteo. Los conductos linfáticos y los nódulos linfoideos se disponen muchas veces rodeando a los grandes troncos arteriales y venosos aorta, vena cava, vasos ilíacos, subclavios, axilares, etc. Son 22 pequeñas bolsas que se encuentran entre los vasos linfáticos en estos se almacenan los glóbulos blancos. Más concretamente los linfocitos. 5.2. ORGANOS DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO El sistema inmunitario mantiene su propio sistema de circulación (los vasos linfáticos) que abarca todos los órganos del cuerpo excepto el cerebro. Los vasos linfáticos contienen un líquido claro y espeso (linfa) formado por un líquido cargado de grasa y glóbulos blancos. Además de los vasos linfáticos existen áreas especiales (ganglios linfáticos, amígdalas, médula ósea, bazo, hígado, pulmones e intestino) en las que es posible reclutar, movilizar y desplegar linfocitos hacia zonas específicas como parte de la respuesta inmune. El ingenioso diseño de este sistema asegura la inmediata disponibilidad y rápida concreción de una respuesta inmune dondequiera que sea necesaria. Es posible ver funcionar este sistema cuando una herida o infección en la yema de un dedo produce la inflamación de un ganglio linfático en el codo o cuando una infección de garganta inflama los ganglios linfáticos que se encuentran bajo la barbilla. Los ganglios se inflaman porque los vasos linfáticos drenan la infección transportándola hacia la zona más cercana en la que pueda organizarse una respuesta inmune. Los tejidos linfáticos del sistema linfático son el bazo, el timo, las placas de peyer, los ganglios linfáticos y la médula ósea. El bazo tiene la función de filtrar la sangre y limpiarla de formas celulares alteradas y, junto con el timo y la médula ósea, cumplen la función de madurar a los linfocitos, que son un tipo de leucocito. Las placas de Peyer son unos cúmulos de tejido linfático (folículos linfoides) que recubren interiormente las mucosas como las del intestino y las vías respiratorias. En su mayor parte, estos folículos linfoides se ubican en el íleon terminal y están formados principalmente por linfocitos B, que sintetizan inmunoglobulinas A, que a su vez van a realizar una función muy importante de inmunidad (exclusión inmunológica), opsonizando agentes patógenos que atraviesen estas paredes para que estos últimos puedan ser procesados por las células presentadoras de antígenos (CPA) y presentados a los linfocitos T, desencadenando una respuesta inmune. 23 Además de los ganglios linfáticos y el bazo, los linfocitos se encuentran en muchos tejidos, bien diseminados o en forma de agregados. Algunos de estos grupos están anatómicamente bien organizados y poseen propiedades singulares. Situados bajo la mucosa de los tractos respiratorios y gastrointestinal, hay agregados de linfocitos y células accesorias que se asemejan a los ganglios linfáticos en cuanto a estructura y función. Entre estos agregados se incluyen las placas de Peyer en la lámina propia del intestino delgado, las amígdalas en la faringe y los folículos linfoides en la submucosa del apéndice y en toda la extensión de las vías aéreas superiores. El tejido linfoide de estas zonas constituye el Sistema inmunitario de las mucosas. El sistema inmunitario cutáneo consta de linfocitos y células accesorias que se encuentran en la epidermis y la dermis. Los ganglios o nodos linfáticos son unas estructuras nodulares que forman parte del sistema linfático y forman agrupaciones en forma de racimos. Son una parte importante del sistema inmunitario, ayudando al cuerpo a reconocer y combatir gérmenes, infecciones y otras sustancias extrañas. Los ganglios linfáticos se localizan en: Axilas, ingle, cuello, mediastino, abdomen. La médula ósea es un tipo de tejido que se encuentra en el interior de los huesos largos, vértebras, costillas, esternón, huesos del cráneo, cintura escapular y pelvis. Todas las células sanguíneas derivan de una sola célula madre hematopoyética pluripotencial ubicada en la médula ósea. No debe confundirse con la médula espinal localizada en la columna vertebral y encargada de la transmisión de los impulsos nerviosos hacia todo el cuerpo. 5.3. INMUNOPATOLOGÍAS Respuesta inmunitaria ineficaz: INMUNODEFICIENCIA. Si existe un defecto de cualquiera de los elementos del sistema inmunitario, el individuo puede no ser capaz de combatir adecuadamente las infecciones. Estos trastornos se denominan inmunodeficiencia. Algunos son defectos hereditarios que se manifiestan poco después del nacimiento, mientras que otros como el síndrome de inmunodeficiencia adquirido (SIDA), aparecen posteriormente. No cabe duda que las anomalías de cualquiera de los componentes del sistema inmunitario aumentan el riesgo de que el individuo contraiga infecciones, pero estos componentes del sistema pueden compensar parcialmente dichas anomalías. Está claro que el sistema inmunitario que conocemos se ha desarrollado debido a la intensa presión evolutiva por parte de los organismos infecciosos. Sin embargo, hay ocasiones en que el propio sistema inmunitario es el causante de enfermedades o de otras consecuencias no deseables. En general, los fallos del sistema pueden ser de tres tipos diferentes: Respuesta inmunitaria exagerada: HIPERSENSIBILIDAD. En algunas ocasiones, las reacciones inmunitarias son desproporcionadas con respecto al daño que pueden provocar al agente patógeno. Además, el sistema inmunitario puede desencadenar una respuesta frente a un antígeno inofensivo, como una molécula de alimento. Las reacciones inmunitarias que se producen pueden provocar más problemas que el patógeno o el antígeno, y en estos casos se dice que se ha producido una reacción de hipersensibilidad. Por ejemplo las moléculas de la superficie de los granos de polen son reconocidas como antígeno por ciertos individuos, en los que producen fiebre del heno o asma. Y reacciones alérgicas también. - Reacciones inadecuadas frente a autoantígenos: AUTOINMUNIDAD. En condiciones normales, el sistema inmunitario reconoce a todos los antígenos ajenos y reacciona frente a ellos, mientras que los tejidos del organismo son considerados “propios” y respetados. Cuando el sistema presenta una reacción frente a componentes propios, se produce una enfermedad autoinmunitaria. La artritis reumatoride y al anemia perniciosa son ejemplo de enfermedades autoinmunitarias. 24 REPASEMOS… - Qué es el sistema inmune? Qué función tiene el sistema inmunológico? El sida tiene que ver con el sistema inmunológico o linfático? Cuáles son las células del sistema inmunitario? Qué ventajas dan los anticuerpos a los mecanismos de defensa? La gripa es una enfermedad enfer inmunológica? Para qué sirven los glóbulos blancos? Por qué las personas que tiene sida adquieren varias enfermedades? Cita las enfermedades del sistema inmunológico. 25 6. BIODIVERSIDAD 6.1. CLASES DE BIODIVERSIDAD Durante millones de años, la aparición de especies nuevas y la desaparición de otras menos adaptadas ha generado uno de los recursos más valiosos del planeta: La biodiversidad. Con respecto al término biodiversidad, se le designa a la inmensa riqueza animal y vegetal, así como de otros reinos. Desde el punto de vista científico, esto se limita solo a un aspecto. Biodiversidad se refiere a niveles de organización biológica que no solo incluyen la diversidad de especies, sino también la diversidad génica y la diversidad de ecosistemas. Diversidad de especies. Corresponde al número y variedad de especies encontradas en un sitio o hábitat. A pesar de las dificultades climáticas y geográficas existentes en casi todas las partes del mundo, podemos encontrar vida hasta en los más recónditos e inhóspitos pasajes de nuestro planeta. Las características de estas formas de vida están estrechamente ligadas al ambiente, ya que muchas veces son estas las que lo moldean, o viceversa. Por esto podemos encontrar una enorme gama de especies, cada una diferente de la otra. Aunque parezca sorprendente, los científicos tienen más claro el número de estrellas en el universo que el número de especies en nuestro planeta. Todavía no logran ponerse de acuerdo con respecto al número de especies; algunos señalan 2 millones, mientras que otros 100 millones. Lo único que tenemos claro es el número de especies catalogadas: 1.5 millones, cada una de las cuales posee sus propias variaciones genéticas y viven en comunidades biológicas. Aún así, un tercio de estas especies tienen muy poca información sobre sus interacciones y funciones básicas. El número de especies catalogadas, eso si, aumenta cada año. Con respecto a esto, el biólogo José Antonio Pacual Trillo señala “En la estimación de la biodiversidad mundial todo es relativo y existe un alto grado de incertidumbre”. Diversidad genética. Se refiere a la variedad que existe dentro de los organismos de una misma especie. Por ejemplo, la diversidad de razas de perros, gatos, etc. Cada ser vivo pertenece a una especie en particular, y una especie tiene muchos individuos, que se diferencian entre sí. Por ejemplo, todos los seres humanos pertenecen a la especie llamada Homo 26 Sapiens. Observe a sus amigos o amigas y verá que todos somos diferentes. La diferencia entre organismos individuales tiene 2 causas: la variación del material genético en todos los organismos y las variaciones debidas al medio ambiente. La diversidad genética es fundamental para la adaptación de las especies a cambios en el ambiente. ¿Por qué especies diferentes comparten características? Los investigadores han afirmado, que aquel parecido entre especies distintas se debe a que comparten un ancestro en común. Incluso, se llega a postular que todos tenemos un mismo origen. Sin embargo, observamos que aunque venimos de un ancestro en común, muchas especies difieren en sus características. Esto es porque la biodiversidad está estrechamente vinculada a otro rasgo fundamental de la vida: la adaptación. Desde las formas más simples a las más complejas, todas las especies vivientes están estructuradas para funcionar en su ambiente particular. Diversidad de ecosistemas. Corresponde al número y abundancia de ecosistemas en el planeta. El bosque tropical húmedo es el ecosistema del planeta más rico en biodiversidad. La diversidad de los ecosistemas puede evaluarse en términos de distribución mundial o continental de tipos de ecosistemas definidos, o bien en términos de diversidad de especies dentro de los ecosistemas. Es por esto que la evaluación de ecosistemas sigue siendo un asunto problemático, pues no hay una forma única de clasificar ecosistemas o hábitats. 6.2. BIOTECNOLOGÍA Y BIODIVERSIDAD La biotecnología se puede definir como una técnica que utiliza células vivas, cultivo de tejidos o moléculas derivadas de un organismo como las enzimas para obtener o modificar un producto, mejorar una planta o animal o desarrollar un microorganismo para utilizarlo con un propósito específico. Según esta definición, la fabricación, entre otros, de pan y cerveza que se basa en el empleo de células de levadura es un proceso biotecnológico. El hombre lleva varios miles de años modificando los vegetales que utiliza como alimento. Por ejemplo, las repollitos de Bruselas, la coliflor y el brócoli son variedades artificiales de la misma planta (aunque no lo parezcan). Lo mismo se puede decir de las decenas de variedades de 27 manzanas, maíz, papas, trigo, entre otros. Los antecedentes salvajes de muchas de estas plantas, cuando existen, son tan poco parecidas que no serían reconocidos como tales por alguien que no fuera experto. POSIBILIDADES. El desafío tecnológico consiste en obtener este aumento de la productividad agrícola sin que se destruya la base de recursos naturales del mundo. Si se aplican con el enfoque apropiado, las nuevas tecnologías, incluida la biotecnología, constituyen un medio responsable para aumentar la productividad agrícola en el presente y en el futuro. Las principales aplicaciones biotecnológicas en el ámbito agrícola son el cultivo de tejidos, la selección con ayuda de marcadores y la tecnología transgénica. El cultivo de tejidos incluye la micropropagación; la recuperación de embriones; la regeneración de plantas a partir del callo y la suspensión de células, así como el cultivo de protoplasma, anteras y microsporas, que se utilizan sobre todo para la multiplicación de plantas en gran escala. La micropropagación se ha demostrado particularmente útil para producir material de plantación de alta calidad y exento de enfermedades en una vasta gama de cultivos. El cultivo de tejidos también constituye el medio para superar las barreras aislantes que impiden la reproducción de plantas cultivadas con plantas silvestres afines de parentesco distante, mediante la recuperación de embriones y la fertilización in vitro o fusión protoplásmica. Puede contribuir en gran medida a satisfacer en el nuevo milenio las necesidades de una población en crecimiento y cada vez mas urbanizada. Ofrece instrumentos poderosos para el desarrollo sostenible de la agricultura, la pesca y la actividad forestal, así como la de las industrias alimentarias. Puede dar lugar a mayores rendimientos en tierras marginales de países donde actualmente no se pueden cultivar alimentos suficientes para alimentar a sus poblaciones. Proporcionan también nuevos métodos de investigación que pueden contribuir a la conservación y caracterización de la biodiversidad. Los cultivos modificados genéticamente se comercializan y plantan en más de 40 millones de hectáreas en seis continentes. 28 No obstante también existen grandes preocupaciones, debido a los riesgos que supone la biotecnología. Tales riesgos pueden clasificarse en dos categorías fundamentales: los efectos en la salud humana y de los animales y de las consecuencias ambientales. La experiencia adquirida a lo largo de decenios de estudios sobre los efectos ambientales indica que es posible que pasen años o decenios antes de que se comprendan las consecuencias de los nuevos elementos biológicos en los ecosistemas. 6.3. DISMINUCIÓN DE LA BIODIVERSIDAD ¿Qué factores afectan la biodiversidad? El hombre, con su desarrollo agrícola, ha dañado ecosistemas alterando su biodiversidad. Pero también existen otros factores (sin dejar de lado al hombre) que han perjudicado enormemente a este capital biológico. Lo que durante millones de años ha sido pulido, en pocos miles se ha mantenido por la acción de elementos artificiales así como de sustancias tóxicas. Esta urgencia de mantener el ecosistema y su biodiversidad ha sido provocada por los siguientes factores. Deterioro y fragmentación del hábitat: es alarmante observar las cifras que se entregan por la reducción de un ecosistema a causa del aumento demográfico y el consumo de recursos, así como otros factores como lo son los incendios forestales, talas excesivas, etc. En Centroamérica, por ejemplo, se ha reducido en un 98% los bosques tropicales, mientras que en Tailandia se redujo en un 32% los manglares (bosques tropicales). Introducción de especies no nativas o invasoras: la presencia de un organismo adaptado a otras condiciones, o mejor dicho, con ventajas naturales en su nuevo ecosistema, significa un importante peligro para las especies que ahí habitan. Desde luego, una alteración a un nivel de la cadena trófica repercute en los demás, creando un clima de gran inestabilidad biológica. En Chile, hace algunos años se introdujo la avéspula germania, más conocida como avispa. Esta especie, al no tener depredadores naturales, supone un gran peligro no solo para las especies como la abeja, sino también en forma indirecta al hombre, por la práctica de la apicultura. Explotación excesiva: Esta práctica, muy común en el último tiempo, daña terriblemente la estabilidad de un ecosistema, y el fantasma de la extinción de numerosas especies siempre está presente. 29 Contaminación: Es considerada por muchos como el peor daño del hombre hacia el ecosistema. La magnitud que alcanza muchas veces hace insostenible la presencia de vida, y su radio de acción se limita a casi todos los estratos geográficos: agua, tierra, aire. Por ende, las especies muchas veces se ven perjudicadas de la misma o peor manera que con los factores anteriores. Modificación del clima: Relacionada en forma directa con la contaminación, este factor ha ganado importancia en los últimos años, aunque sus efectos se alargan hasta la primera revolución industrial (siglo XVIII), con las colosales cantidades de gases tóxicos liberados al aire, que han causado el temido efecto invernadero. El aumento del clima global implica que muchas especies no puedan distribuirse con la suficiente rapidez para adaptarse a los cambios, alternado no solo el funcionamiento del ecosistema, sino también su estructura. 7. EL CLIMA Y LOS ECOSISTEMAS Plantas, animales, insectos y microbios se adaptan a pequeños cambios en el clima. Sin embargo, las condiciones del clima varían enormemente sobre la tierra. Los dos factores climáticos más importantes para los ecosistemas son: la luz solar y el agua. La luz solar es importante para el crecimiento de las plantas y para proveer energía para calentar la atmósfera de la tierra. La intensidad de la luz controla el crecimiento de las plantas. La duración de la luz afecta el florecimiento de las plantas y los hábitos de los animales e insectos. Todos los organismos vivos requieren de cierta cantidad de agua. Los organismos en ecosistemas secos se adaptan a las condiciones, guardando agua para usarla durante largos períodos de tiempo o siendo menos activos. En el otro extremo, algunas plantas y animales solamente sobreviven si son sumergidas en agua. El clima es un sistema complejo por lo que su comportamiento es muy difícil de predecir. Por una parte hay tendencias a largo plazo debidas, normalmente, a variaciones sistemáticas como el aumento de la radiación solar o las variaciones orbitales pero, por otra, existen fluctuaciones caóticas debidas a la interacción entre forzamientos, retroalimentaciones y moderadores. Ni siquiera los mejores modelos climáticos tienen en cuenta todas las variables existentes por lo que, hoy día, solamente se puede aventurar una previsión de lo que será el tiempo atmosférico del futuro más próximo. Asimismo, el conocimiento del clima del pasado es, también, más incierto a medida que se retrocede en el tiempo. Esta faceta de la climatología se llama paleoclimatología y se basa en los registros fósiles, los sedimentos, las marcas de los glaciares y las burbujas ocluidas en los hielos polares. De todo ello los científicos están sacando una visión cada vez más ajustada de los mecanismos reguladores del sistema climático. 30 - El clima es el conjunto de los valores promedios de las condiciones atmosféricas que caracterizan una región. - Para el estudio del clima local hay que analizar los elementos del tiempo: la temperatura, la humedad, la presión, los vientos y las precipitaciones. De ellos, las temperaturas medias mensuales y los montos pluviométricos mensuales son los datos más importantes que normalmente aparecen en los gráficos climáticos. - Hay una serie de factores que pueden influir sobre estos elementos: la latitud geográfica, la altitud del lugar, la orientación del relieve con respecto a la incidencia de los rayos solares o a la de los vientos predominantes, las corrientes oceánicas y la continentalidad, que es la distancia al océano o al mar. 7.1. DIFERENTES TIPOS DE CLIMA En el mundo los tipos de clima se clasifican en tres grupos. CÁLIDOS Clima ecuatorial: Debe su nombre a su proximidad a zonas cercanas al Ecuador. Característica especial de este clima es la formación de grandes nubes debidas a la subida de aires cálidos y húmedos. Estas grandes nubes descargan lluvia prácticamente cada tarde, lo que favorece la vegetación y la formación de grandes bosque selváticos. Una curiosidad de este clima es que se desplaza geográficamente dependiendo del empuje que producen los vientos. La temperatura oscila todo el año entre 20 y 27º C, y lo más bajo que podemos encontrar 5º C. La humedad relativa es muy alta, siendo mucho mayor en los meses de equinoccio. (Región amazónica, parte oriental de Panamá, Península del Yucatán, centro de África, occidente costero de Madagascar, sur de la Península de Malaca e Insulindia) Clima tropical: Su situación geográfica es por el norte y sur del clima ecuatorial. La temperatura más baja que encontramos en este clima es de 18º C. Su extensión va desde el Ecuador hasta los Trópicos. Las mayores lluvias se producen en los meses de verano. (Caribe, Llanos y costas de de Colombia y Venezuela, costa del Ecuador, costa norte del Perú, la mayor parte de Brasil, este de Bolivia, noroeste de Argentina, este de Paraguay, centro y sur de África, sudeste asiático, norte de Australia, sur y parte del centro de la India, la Polinesia etc. y las costa surcentral del pacifico de México) Clima subtropical árido: En estas zonas las lluvias son muy escasas. (Suroeste de América del Norte, norte y suroeste de África, oriente medio, costa central y sur del Perú, norte de Chile, centro de Australia). 31 TEMPLADOS Clima chino: Este clima se podrá decir que se encuentra a medias entre el cálido continental y el tropical lluvioso. Si viajamos a estos países nos encontraremos unos veranos cálidos y húmedos e inviernos muy parecidos a los que disfrutan los países mediterráneos. (Sudeste de Estados Unidos y Australia, sur de China), noreste de Argentina, sur de Brasil y Uruguay, norte de la India y Pakistán, Japón y Corea del Sur). Clima mediterráneo: Lo más destacado del clima mediterráneo se encuentra en los veranos, caracterizados por una gran sequia y altas temperaturas. Los inviernos son suaves. (Zona del Mediterráneo, California, centro de Chile, sur de Sudáfrica, suroeste de Australia) Clima oceánico o atlántico: En esta zona se puede decir que no existe verano propiamente dicho, ya que no disfrutan de una estación seca. (Zona atlántica europea, costas del Pacífico del noroeste de Estados Unidos y de Canadá, sureste de Australia, Nueva Zelanda, sur de Chile, costa de la Provincia de Buenos Aires, Argentina. Clima continental: Se caracteriza por tener bien definidas las cuatro estaciones. La principal diferencia con los otros climas templados se encuentra en la temperatura ya que su amplitud térmica es mucho mayor, teniendo inviernos fríos y secos y veranos cálidos y lluviosos. (Centro de Europa y China y la mayor parte de Estados Unidos, norte y noreste de Europa, sur y centro de Siberia, Canadá y Alaska) Clima continental árido o desierto continental: Zonas de lluvia insignificante. (Asia Central, centro-oeste de América del Norte, Mongolia, norte y oeste de China). FRÍOS El frío es extremo todo el año debido a la escasa altura del sol en el horizonte y a las largas noches que en algunos casos pueden llegar a durar hasta seis meses. Clima de tundra: (Región ártica y subantártica subglaciar, Groenlandia, parte de Siberia), Tierra del Fuego (Argentina, Chile) Clima polar: (En el Ártico y en la Antártida). Clima de montaña: (Zonas montañosas de más de 3.500 metros de altura, cerca del ecuador terrestre, de unos 2.000 ó 1.500 m. en las zonas templadas, y menos de 1.000 m. en regiones frías). Estas clases de climas con sus ligeras variaciones han perdurado al paso del tiempo, pero todo esto va a cambiar si no lo remediamos urgentemente. 32 8. PROBLEMAS AMBIENTALES 8.1. CAUSAS NATURALES Y ATRÓPICAS Las plaguicidas y el aire. Los plaguicidas son el producto de la tecnología moderna. Estas sustancias comenzaron a utilizarse para combatir poblaciones de animales consideradas como plagas. Sin dudas, han resultado beneficiosas para aumentar el rendimiento de las cosechas, pero también incrementaron la contaminación del aire, del suelo y de los alimentos. Estos problemas han planteado la necesidad de buscar otros métodos más naturales para la lucha contra las plagas. Impacto ambiental y contaminación La contaminación del agua. Por lo general, el agua que se utiliza para las tareas domesticas proviene de los ríos, lagos y manantiales; también se puede obtener del suelo, en cuyo caso se hacen pozos y se emplean bombas para extraerla. Entre los contaminantes del agua más comunes se incluyen: Los agentes biológicos causante de enfermedades. Tal es el caso de la bacteria que produce en cólera o de los virus que provocan hepatitis o diarrea. Estos se generan por la eliminación, en los ríos y mares, de desechos cloacales o animales que no reciben un tratamiento previo adecuado. Contaminación ambiental. La contaminación del medio ambiente significa la introducción de elementos nocivos los cuales modifican negativamente la calidad del agua, aire o suelo. La ciencia medioambiental determina que el calificativo de contaminante se aplique preferentemente a los compuestos que puedan dañar directamente a los humanos, como, por ejemplo, gases tóxicos como el CO, o que siendo inocuos a los seres vivos puedan provocar indirectamente graves daños, como ocurre con los CfCs (cllorofluoruro) y otros compuestos. La materia orgánica, que proviene de diferentes fuentes, como son los desechos cloacales, los residuos que producen las industrias frigoríficas, papeleras, alimentarías, los mataderos, las granjas de pollo, etc., la gran cantidad de detergente utilizada en las casas, y los abonos agrícolas. Los plaguicidas, que se usan en los campos agrícolas para combatir malezas y plagas que atacan los cultivos. 33 decibeles (dB), y que pueden perturbaciones, si es excesivo. causar El efecto invernadero. Nuestro planeta está rodeado por una enorme capa de aire o atmósfera. La atmósfera está formada por varios gases, los más importantes son: el oxigeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono. Si la atmósfera solo estuviera constituida de oxigeno y nitrógeno, nuestro planeta serial un lugar donde no existiría la vida, debido a la baja temperatura. Pero otros gases que constituyen la atmósfera, en especial el dióxido de carbono, absorben el calor que proviene del sol y retiene parte del calor que irradia la tierra. A este proceso natural que permite que la tierra tenga temperaturas adecuadas para el desarrollo de la vida, se le llama afecto invernadero. Sin embargo, en la actualidad la cantidad de carbona está superando los límites normales, razón por la cual se produce un mayor efecto invernadero y, en consecuencia, un aumento de temperatura del planeta. La contaminación del suelo. La capa de más superficial de la corteza terrestre se llama suelo. En el suelo se encuentro el soporte de todo la cubierta vegetal. El suelo se contamina por el uso de fertilizantes y de pesticidas, como los plaguicidas, raticidas, insecticidas y por los detergentes y productos químicos en general, que se acumulan con el tiempo. Esto es bastante común en las plantaciones agrícolas donde se usan frecuentemente estos productos. La contaminación del aire. El aire es una mezcla de gases que, normalmente, está constituido por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxigeno. El 1% restante contiene pequeñas cantidades de otros gases como argón, neón, helio, metano, dióxido de carbono y vapor de agua. En las grandes ciudades, la composición del aire se parece como a la normal y está seriamente afectada por la presencia de contaminantes que, en concentraciones elevadas, pueden resultar muy peligrosos. Los principales contaminantes del aire son el monóxido de carbono, el dióxido de carbono, el oxido de nitrógeno de azufre, además de las partículas de polvo y de metales. La presencia en abundancia de estos gases en el aire hace que este resulte toxico para los animales, las plantas y las personas. Lluvia ácida. Existen una relación entre la contaminación atmosférica y la acidez de las lluvias. La composición química del agua de lluvia depende de la sensación, y también las sustancias presentes en el recorrido de las gotas desde la alta atmósfera hasta el suelo. La precipitación tiene, entonces, la capacidad de incorporar contaminantes existentes en el aire. Las combustiones de carbón y de los La contaminación acústica. El oído humano puede percibir sonidos muy diferentes, que van desde un murmullo hasta un sonido. El ruido se puede recibir como un sonido inarticulado y confuso, que se mide en 34 derivados del petróleo producen cantidades apreciables de óxido de azufre y de nitrógeno que contribuyen a la acidez de las lluvias. Contaminación de los alimentos. Cuando en el riego de los cultivo se utilizan aguas negras o que tienen restos de pesticidas y fertilizantes, se pueden provocar la contaminación de los alimentos, que ocasiona severos problemas de salud. intemperie, formando una delgada capa negruzca. Contaminación Urbana. La contaminación de las ciudades está determinada por un sinnúmero de variables. El ambiente natural regido por elementos geográficos define que una ciudad sea más contaminada que otra; las características del ambiente cultural también son determinantes en los grados de polución urbana: Otras partículas. Además hay muchas otras partículas sólidas en el aire, polvillos que se deben a la tierra, desgaste de neumáticos, fibrillas textiles, pelitos, plumas, maderas, escamas de piel, polen, esporas*, bacterias y otros. Muchos de ellos producen alergias en las personas sensibles. El cigarrillo. Una contaminación a le da poca importancia es la del Afecta directamente al fumador y a están en el mismo lugar, los "fumadores pasivos". El hollín. El hollín se forma especialmente en las combustiones incompletas y con los combustibles Diesel. Está formado por partículas de carbón. Sobre ellas se fijan compuestos, como el benzoplreno, que pueden ser cancerígenos. Se observa hollín en los escapes de autos, colectivos y camiones, que contaminan el aire con nubes negras. También se lo distingue, en las mañanas, sobre los autos que han quedado estacionados a la 35 la que se cigarrillo. otros que llamados 8.2. LOS RESIDUOS PRODUCIDOS POR EL SER HUMANO Se puede considerar basura todo aquello que ha dejado de ser útil y, por tanto, tendrá que eliminarse o tirarse. La basura se clasifica en tres diferentes categorías: 1. Basura orgánica. Se genera de los restos de seres vivos como plantas y animales, ejemplos: cáscaras de frutas y verduras, cascarones, restos de alimentos, huesos, papel y telas naturales como la seda, el lino y el algodón. Este tipo de basura es biodegradable. Basura orgánica. 2. Basura inorgánica. Proviene de minerales y productos sintéticos, como los siguientes: metales, plástico, vidrio, cartón plastificado y telas sintéticas. Dichos materiales no son degradables. 3. Basura sanitaria. Son los materiales utilizados para realizar curaciones médicas, como gasas, vendas o algodón, papel higiénico, toallas sanitarias, pañuelos y pañales desechables, etcétera. Esta última es a la que realmente se considera como basura, ya que en ella se da la presencia de microorganismos causantes de enfermedades, por tanto, debe desecharse en bolsas cerradas y marcadas con la leyenda basura sanitaria. Los desechos inorgánicos pueden reciclarse o reutilizarse, y los orgánicos, convertirse en fertilizantes, abonos caseros o alimento para algunos animales. Lamentablemente, la mayoría de las actividades que el ser humano desempeña son generadoras de basura. El problema principal consiste en la cantidad de desechos producidos, y que en la mayoría de las ocasiones ni siquiera se cuenta con los espacios suficientes para recibirlos. 8.3. TIPOS DE CONTAMINANTES AMBIENTALES Las sustancias contaminantes pueden ser de naturaleza física, biológica o química y pueden aparecer en todos los estados físicos (sólido, líquido o gaseoso). Contaminantes físicos. Los contaminantes físicos son caracterizados por un intercambio de energía entre persona y ambiente en una dimensión y/o velocidad tan alta que el organismo no es capaz de soportarlo. Por varios razones el contaminante físico que más que otros está relacionado con la geología ambiental es la radiactividad (natural o artificial). Contaminantes biológicos. En general: todos los agentes representados por organismos vivos (la mayoría suelen que ser microorganismos como bacterias, virus, hongos etcétera). 36 Contaminantes químicos. Los agentes químicos representan seguramente el grupo de contaminantes más importante - debido a su gran número y a la omnipresencia en todos los campos laborales y en el medio ambiente. Como contaminantes químicos se puede entender toda sustancia orgánica e inorgánica, natural o sintética que tiene probabilidades de lesionar la salud de las personas en alguna forma o causar otro efecto negativo en el medio ambiente. Los agentes químicos pueden aparecer en todos los estados físicos. Apliquemos lo aprendido… PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA. (TIPO I) Las preguntas de este tipo constan de un enunciado y de cuatro opciones de respuesta, entre las cuales usted debe escoger la que considere correcta. RESPONDA LAS PREGUNTAS 1 A 4 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN "El comercio ilegal de flora y fauna es una de las causas de la extinción de muchas especies. Las poblaciones de varias especies se han reducido drásticamente debido a esta actividad. Colombia, uno de los países con mayor biodiversidad en el planeta, es un centro importante para este tipo de comercio, el cual se ha convertido en la tercera actividad ilegal más lucrativa del mundo luego del tráfico de drogas y el tráfico de armas. Esta actividad mueve billones de pesos anualmente y las más afectadas son las especies de flora y fauna involucradas en este negocio. Como respuesta a este comercio ilegal de flora y fauna, varios países firmaron en 1973 el tratado internacional CITES, Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres, para proteger la fauna y flora silvestre de la sobre explotación y para evitar que el comercio ilegal pusiera en peligro de extinción a varias especies. CITES empezó a funcionar en Julio de 1975 y hoy en día tiene 143 países miembros”. Tomado de http://web.minambiente.gov.co/biogeo/menu/biodiversidad/especies/comercioilegal.htm 1. El comercio ilegal de especies afecta no solamente a los organismos directamente implicados sino a todas las comunidades aledañas, porque: A. la extracción selectiva de especies exóticas reduce el atractivo turístico de la región. B. la extracción de especies exóticas altera las investigaciones científicas que se realicen en el ecosistema. C. las trampas utilizadas por los cazadores pueden afectar a otros animales del ecosistema e incluso al hombre. D. la dinámica natural de los ecosistemas se altera incidiendo directamente en los equilibrios existentes. C. conduce a la extinción de especies que dependen de ellos. D. aumenta la competencia por un mismo recurso en el ecosistema. 3. El control del tráfico de especies ha llevado al decomiso de animales que son llevados a centros de rehabilitación donde se valoran. Con base en la valoración realizada, aquellos animales que se consideran aptos para vivir en su entorno natural se liberan y los demás se mantienen en cautiverio. La vida en cautiverio para uno de estos animales puede: A. reducir su reproducción natural por falta de individuos del sexo opuesto. B. ser perjudicial porque las especies no pueden sobrevivir fuera de su entorno natural. C. garantizar la conservación de la especie. D. prolongarle la vida porque disminuyen los riesgos naturales. 2. El tráfico de especies con fines lucrativos tiene consecuencias para los ecosistemas porque: A. se crean nuevas relaciones depredadorpresa en las redes tróficas. B. aumentan las relaciones entre oferta y demanda de recursos. 37 4. La reproducción en cautiverio es una técnica utilizada para conservar especies en vía de extinción. Por ejemplo, en 1987 se inició en Colombia el Programa de Reintroducción del Cóndor Andino, Vultur griphus. Para ello se criaron varios polluelos en zoológicos norteamericanos y luego se liberaron en Los Andes colombianos. A pesar del éxito del programa, esta especie aún se considera en vía de extinción. Para que estos programas den resultados más duraderos requieren complementarse prioritariamente con: A. campañas masivas de divulgación dando a conocer el comportamiento de estos animales. B. campañas educativas con el fin de enseñar el valor ecológico de la especie. C. la creación de zonas protegidas donde se prohíba la caza de estos especímenes. D. la creación de leyes que permitan sancionar la captura de cóndores. relaciones del ambiente y la existencia de entidades y normas que lo protegen. Esto se hace con el fin de que el ciudadano: A. aprenda a disfrutar de la naturaleza y a proteger la vida silvestre. B. conozca las leyes y los tratados nacionales e internacionales para la protección del ambiente. C. conozca el impacto ambiental de la producción agrícola e industrial sobre los ecosistemas. D. aprenda a reconocerse como parte del ambiente para actuar responsablemente. 8. A comienzos de la década de los 50 el Amazonas era un territorio poco conocido, pero dada su exuberancia se promovió su colonización y el consecuente aprovechamiento agrícola. Al cabo de unos diez años la mayor parte de los suelos pasaron a ser tierras estériles. Esta catástrofe se ha producido porque: A. el aumento de la temperatura del suelo, a causa de la exposición directa al Sol, ha degradado los nutrientes del suelo. B. no se han tenido en cuenta las características de los suelos ni las rutas a través de las cuales circulan los nutrientes en la selva. C. dadas las condiciones climáticas de la selva, los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas se reciclan lentamente. D. el río Amazonas y sus afluentes inundan el suelo durante el invierno y lo cubren con sedimentos provenientes de la erosión. 5. La mayor diversidad de especies en lugares de latitud cercana a la zona ecuatorial se puede relacionar con: A. ambientes sometidos a cambios periódicos drásticos. B. mayor influencia humana sobre la dinámica de los ecosistemas. C. la continua migración de las especies hacia ambientes estables. D. mayor disponibilidad de recursos y variedad de ambientes. 6. Colombia es un país muy diverso e infortunadamente aún no se conoce a cabalidad el estado y las condiciones de los ecosistemas y las especies que lo habitan. Este desconocimiento trae como consecuencia que: A. el país desconozca sus recursos y no pueda aprovecharlos económicamente. B. el mundo no se entere de todas las especies que tiene Colombia. C. sea difícil conservar aquello que no se conoce. D. en el país se desarrollen únicamente programas de preservación. 9. Cuando un suelo se utiliza demasiado para la agricultura, sin los cuidados requeridos, se deteriora y pierde nutrientes. Una vía por la cual se remueven los nutrientes del suelo es: A. la descomposición de los restos de las plantas que quedan en el suelo luego de una cosecha, porque durante su descomposición se agotan los nutrientes del suelo. B. el uso de abonos orgánicos, los cuales necesitan de bacterias anaeróbicas para descomponerlos, gastando así el oxígeno del suelo. C. la remoción de las cosechas ya que éstas en su composición incluyen elementos químicos que han tomado del suelo. 7. La educación ambiental tiene entre sus objetivos proporcionar herramientas al ciudadano para que conozca las 38 predadores selectivos se han utilizado para controlar el crecimiento de las plagas y proteger los cultivos, manteniendo el equilibrio ecológico; esta estrategia se conoce como control biológico. Una de las ventajas de utilizar el control biológico como alternativa al uso de productos químicos como plaguicidas es que: A. el efecto del control biológico es más específico. B. se logra un control total sobre la multiplicación del depredador. C. se conduce a la extinción de las especies perjudiciales en los cultivos. D. una aplicación del control biológico es suficiente para varios cultivos. D. la transpiración de las plantas a través de sus hojas, porque muchos de los elementos del suelo se evaporan con el agua. 10. Con el objetivo de disminuir la pérdida de nutrientes en los suelos de ladera, que son arrastrados por el agua hacia las regiones más bajas y conservar los suelos productivos, se puede: A. rotar periódicamente los cultivos. B. elaborar surcos o terrazas circulares. C. utilizar sistemas de riego por gravedad. D. organizar los cultivos de manera alterna por franjas. 11. La acelerada colonización de los bosques naturales y su uso para la agricultura y la ganadería ha traído como consecuencia la disminución de los caudales de agua en muchas cuencas hidrográficas. Una forma de proteger las cuencas hidrográficas y mantener el volumen de los caudales de agua es mediante: A. la siembra a gran escala de árboles de una misma especie. B. la siembra de especies vegetales y árboles nativos de la región. C. la construcción de muros de contención para proteger la cuenca. D. la conducción del agua hacia las viviendas mediante canales. 14. Muchas de las actividades industriales del hombre dejan como residuo grandes cantidades de desechos sólidos, entre los cuales se encuentran pequeñas partículas de polvo que contaminan la atmósfera. La eliminación, o por lo menos la disminución, de estas partículas en el aire se puede llevar a cabo mediante: A. la distribución de máscaras de protección para el personal de las fábricas. B. el uso de filtros u otros sistemas de retención para atrapar las partículas producidas. C. el uso de ventiladores potentes que dispersen y alejen las partículas del lugar donde se forman. D. la construcción de fábricas en lugares abiertos para que el viento disperse las partículas. 12. Entre las plantas y el suelo se establece una relación de ayuda mutua en la cual: A. las plantas absorben los nutrientes del suelo y éste se hace cada vez más pobre en nutrientes. B. las plantas fabrican sus alimentos a partir de los nutrientes del suelo y éste regenera rápidamente esos nutrientes. C. las plantas se mantienen fijas al suelo gracias a las raíces y el suelo se protege de la erosión porque las raíces lo sostienen. D. las plantas transmiten al suelo el oxígeno que toman de la atmósfera a través de las raíces y el aire del suelo se enriquece en oxígeno. 13. A partir del estudio de las redes tróficas se han identificado los depredadores de muchas plagas que atacan los cultivos y algunos de esos 39 BIBLIOGRAFÍA http://html.rincondelvago.com/funcion-de-relacion.html http://www.duiops.net/seresvivos/metafitas_relacion_funciones.html http://www.buenastareas.com/ensayos/Biologia/845977.html http://www.aula2005.com/html/cn3eso/13organssentits/13organssentitses.htm http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla/fundamentos/nervioso/nervioso.htm http://www.monografias.com/trabajos65/sistema-nervioso/sistema-nervioso.shtml http://html.rincondelvago.com/regulacion-hormonal-en-vegetales-y-animales.html http://yahajaira.blogspot.es/1290307753/ http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_endocrino http://paanci.galeon.com/cvitae1734730.html http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/ciencias-naturales/estructura-yfuncion-de-los-seres-vivos/2009/12/60-5991-9-enfermedades-del-sistema-endocrino.shtml http://hnncbiol.blogspot.com/2008/01/sistema-linfatico.html http://kidshealth.org/parent/en_espanol/general/immune_esp.html http://www.inmunologiaenlinea.es/files/Tema_14.pdf http://www.shougang.com.pe/biodiversidad.htm http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/biodiversidad.htm http://html.rincondelvago.com/biodiversidad_3.html http://urbanext.illinois.edu/ecosystems_sp/teacherguide1.html http://www.cuentatuviaje.net/consejo.asp?id=14 http://www.miperiodicodigital.com/edicion2010/articulo.php?id=15529 http://www.profesorenlinea.cl/ecologiaambiente/ContaminacionBasura.htm http://www.buenastareas.com/ensayos/Tipos-De-Contaminacion-Del-Medio-Ambiente/1553282. html 40