En l'última sessió vam comentar com les plantes eren capaces de captar estímuls i elaborar respostes. Doncs, ara tocaria parlar de com executen la funció de relació els animals. Tot i així, abans de parlar dels òrgans dels sentits i del sistema nerviós val la pena veure com és la seva morfologia, és a dir la seva estructura física ja que ens ajudarà a comprendre com aquests han evolucionat al llarg del temps.
Bé, observeu aquesta imatge:
Quins d'aquests éssers vius diríeu que és el més evolucionat? fàcil no?
Però, davant la pregunta de què tenen en comú aquests éssers vius a nivell d'aspecte físic, que en diríeu?
Molt bé!
Cap, cos i extremitats
I alguna cosa més? Deixeu-me que us doni una pista, penseu en simetria...
Tots ells són simètrics!
Tenen el que s'anomena simetria bilateral ja que tenen un pla de simetria vertical que recorre tot el seu cos:
Però que passa amb els invertebrats? us heu fixat alguna vegada? Comparem-los.
Tal i com podeu veure també tenen aquest tipus de simetria.
Tot i que podria semblar una coincidència, no ho és pas. Tot això ha estat conseqüència d'un procés evolutiu que ha afavorit a aquells éssers més ben adaptats. A més a més hem de pensar que no sols tenen aquestes coses en comú insectes, artròpodes i vertebrats.
Quines parts podeu identificar en els éssers de la última imatge?
Sí, tots tenen un cap, un tòrax i un abdomen a part de les extremitats.
I que sol haver en el cap de totes els éssers vius de la terra? Segurament la resposta ràpida serà un cervell, doncs bé, és més adequat parlar de cefalització, ja que el que tenen tots aquests éssers és un encèfal o una sèrie de ganglis cefàlics, molt més senzill que un cervell,situat al cap. I què requereix aquest encèfal per a que tot el cos de l'ésser funcioni?
Sistema nerviós!
És a dir, tots els éssers vius de la terra que presenten una simetria bilateral tenen un sistema nerviós més o menys desenvolupat.
I per a què serveix el sistema nerviós?
Molt bé! per captar estímuls i elaborar respostes, encara que això no és ben bé així ja que el sistema nerviós sols executa una part de la funció de relació i és el transport de la informació cap a l'encèfal per a que aquest elabori una resposta.
I llavors qui s'encarrega de captar els estímuls?
Els òrgans dels sentits:
Vista, oïda, gust, olfacte i tacte.
I són aquests mateixos sentits en els animals invertebrats? En general sí, sols que no tenen l'estructura que tenen els nostres i moltes vegades un mateix òrgan s'encarrega de més d'una funció. Ja vam comentar que com més primitiu sigui l'ésser més senzilla és la manera que té de realitzar les seves funcions. Un exemple són les antenes dels insectes que els hi serveixen com a oïda i com a tacte.
Us heu fixat que tots els éssers vius amb un encèfal tenen situats els òrgans dels sentits al cap? Bé aquesta és una altre de les característiques comunes. Tret d'algun sentit concret, en general tots estan situats en el mateix lloc, ja que així el transport de la informació és molt més ràpida.
I com funciona el binomi estimul-resposta en els animals?
Bé, els éssers vius capten la informació mitjançant els òrgans dels sentits, aquesta informació es transportada cap a l'encèfal mitjançant el sistema nerviós on la resposta serà elaborada. Ara entrarien en joc els anomenats òrgans efectors, configurats principalment per teixit muscular que realitzarien la resposta elaborada en l'encèfal:
I què passa amb la resta d'éssers vius? No tots tenen un cap, no tots tenen un encèfal ben desenvolupat. Llavors com s'ho fan?
Bé, solen tenir cèl·lules nervioses soltes disperses per tot el cos. Això es típic de pòlips, esponges i altres éssers molt més senzills.
Una altre aspecte que no hem comentat encara respecte als éssers menys desenvolupats és que tampoc tenen una simetria bilateral. Com més ens allunyem en el temps i més senzill sigui l'ésser més ens trobem amb altres tipus de simetria com és la radial pròpia de l'estrella de mar, la medusa i els erizons de mar:
I si encara ens anem més lluny? Doncs la simetria desapareix. Són els animals anomenats asimètrics com els porífers o les esponges:
Bé amb això hem descobert com els animals realitzen la funció de relació que com ja sabeu té la finalitat d'obtenir aliments, relacionar-se amb altres éssers vius i per últim obtenir informació del nostre cos mitjançant l'avaluació dels estímuls i l'elaboració de les respostes adequades.
En la pròxima sessió treballarem la reproducció.
En les darreres sessions hem treballat la nutrició com a una de les tres funcions vitals que fan els éssers vius. Però encara ens queden dos funcions importants: la relació i la reproducció.
La finalitat d'aquest post és introduir-vos en la funció de relació.
La funció de relació consisteix en percebre la informació que prové de l'ambient, el medi extern i la que prové de l'interior del cos, el medi intern i respondre als canvis que es produeixen per a poder obtenir aliments, defensar-se, reproduir-se o sobreviure.
Suposo que desprès d'haver treballat els ecosistemes pensareu que la funció de relació està més que treballada però, esteu segurs?
Tota la relació que trobem en els éssers vius és protegir-se, buscar aliment o ajudar-se mútuament?
Segur que deveu pensar en les relacions humanes com a altre possibilitat, però podria ser que hi hagués alguna cosa més?
Mireu el vídeo següent:
Com podeu explicar aquest fet? Les plantes tenen músculs? tenen nervis? Tenen sentits? No.
Llavors com ho fan?
Bé per entendre-ho primer hem de saber què és el binomi estímul-resposta:
Quan esmento la paraula estímul, què és el primer que us bé al cap?
Alguna cosa que provoca una reacció no?
Potser calor, fred, llum intensa o foscor sobtada, podem parlar de cops o fins hi tot sons. Podem estar d'acord de què tot això són estímuls. Però d'on provenen? Provenen de dintre del cos o de fora?
Aquí ja podem identificar dos aspectes:
Estímuls externs: aquells que provenen de l'exterior i,
Estímuls interns: aquells que provenen de l'interior.
Centren-nos en els estímuls que provenen de l'exterior veient uns exemples de com reacciona el nostre cos davant certes situacions:
Què fem quan ens cau oli bullent a la mà quan estem cuinant? Què fem quan ens apropen una espelma? o quan toquem alguna cosa que està molt freda sense esperar-ho?
Evidentment, enretirem la mà. Però perquè ho fem? Què ens fa notar que una cosa crema molt o està molt freda? Què ens fa reaccionar quan algú ens toca?
Suposo que la primera resposta que tindreu a la ment són els sentits, però que són realment els sentits i com podem relacionar tot això amb el vídeo que acabem de veure?
Us dono una pista: són també els responsables de la nutrició...
Molt bé! Les cèl·lules!
I com s'ho fan?
La idea que vull que tingueu clara és que no totes les cèl·lules són iguals i no totes tenen les mateixes funcions. Per tant, el més probable és que hi hagi cèl·lules amb "prestacions" especials que permetin notar totes aquestes coses de les que hem parlat. A aquestes cèl·lules les podem anomenar cèl·lules sensitives i normalment hi ha tantes com estímuls hi hagi.
Per tant, quan notem que alguna cosa està freda, voldrà dir que tenim una sèrie de cèl·lules a la pell especialitzades en notar precisament això: la fredor. La calor tindrà també una cèl·lula especialitzada de la mateixa manera que la té la pressió.
Això que hi hagi cèl·lules capaces de notar coses està molt bé, però com pot ser que la planta del vídeo pugui tancar les seves fulles quan nota el contacte d'un dit, si no té músculs ?
Aquí és on entrarien en lloc les cèl·lules anomenades cèl·lules efectores, és a dir cèl·lules capaces d'efectuar una resposta a l'estímul, per què clar, en els exemples anteriors identificàvem un estímul: la calor i una resposta: enretirar la mà. I en el vídeo que hem vist també hi podem identificar lo mateix: Estímul: el contacte amb els dits Resposta: el tancament de les fulles
Doncs bé, de la mateixa manera que les cèl·lules estan "programades" per a percebre estímuls de l'exterior també ho estan per a reaccionar davant aquest estímul.
Evidentment en els éssers vius més complexos, cada cèl·lula s'encarregarà d'una funció diferent i per tant en lloc d'haver-hi cèl·lules sensitives, hi hauran sentits i en lloc d'haver-hi cèl·lules efectores el que hi haurà seran òrgans efectors. Però en els éssers vius més senzills i sobretot en els microorganismes, les mateixes cèl·lules s'encarreguen de les dues funcions.
Per exemple: un ésser viu unicel·lular funcionarà bé en un rang de temperatura determinat de manera que si aquest varia, s'activaran diverses reaccions com pot ser entrar en hibernació en espera que hi hagi una situació millor per viure. De la mateixa manera notaran la quantitat d'humitat, la salinitat o altres factors que poden influenciar en la vida d'aquest ésser, fins hi tot aquesta capacitat de notar estímuls és la que necessària per a que captin la presència de substàncies de les quals es puguin alimentar. Així doncs, els microorganismes efectuarien la funció de relació d'aquesta manera, reaccionant als estímuls ambientals que condicionen la seva supervivència.
Però que passa amb les plantes? Doncs bé, també tenen cèl·lules especialitzades. Poden notar temperatures, quantitat de llum, humitat ambiental i fins hi tot on està la gravetat i tot això els influeix a l'hora de créixer: són els anomenats Tropismes.
Els tropismes són canvis en la direcció de creixement de la planta en resposta a diferents estímuls ambientals i que poden ser positius si la planta s'apropa a l'estímul o negatius en cas que la planta se n'allunyi:
Fototromisme: és el moviment de la planta respecte de la llum. La tija i les fulles aniran a favor de la llum, la buscaran, mentre que les arrels s'allunyaran.
Higrotropisme: és el moviment que fan les arrels quan perceben una alta humitat, serà doncs positiu.
Geotropisme: és quan les arrels s'enfonsen a la terra atretes per la gravetat, és a dir es tracta de geotropisme positiu. D'altra banda la tija se n'allunyarà, per tant és geotropisme negatiu.
Quimiotropisme: Les plantes requereixen determinades sals minerals, per tant, el creixement de les arrels també s'hi veurà afectat.
Però tot això explica el vídeo? No.
El vídeo és un cas especial que s'anomena nàstia i és la resposta d'una part de la planta a un estímul específic.
En el cas del vídeo, el tancament de la fulla és dóna al contacte d'un altre ésser, però no sols està això, el moviment dels gira-sols seguint el Sol, també són nàsties, de la mateixa manera que el moviment de les plantes carnívores en tancar les seves fulles quan nota que hi ha un insecte.
Doncs bé, en aquesta sessió hem descobert que les cèl·lules són les principals responsables de captar els estímuls i elaborar una resposta en funció sempre de les necessitats de l'ésser viu. També hem descobert com funciona la funció de relació en les plantes: els tropismes i les nàsties.
En el proper post parlarem de la funció de relació en els animals, on és molt més complex ja que entra en joc el sistema nerviós. Bé, però d'això ja em parlarem.
En el post anterior vam estar parlant sobre el marc d'estudi de la biologia i vam elaborar una primera definició de vida, però quines són les característiques dels éssers vius?
Observem la definició que vam fer:
"Un ésser viu és una estructura química complexa que es relaciona amb el seu entorn intercanviant matèria i energia per tal de modificar la seva estructura interna i reproduir-se"
D'una banda tenim el fet que ha de tractar-se d'una estructura complexa. A nivell químic, els éssers vius han d'estar constituïts per múltiples molècules ja que aquests interactuen amb l'exterior mitjançant reaccions químiques diferents i a la vegada regulen el seu funcionament químic intern. Aquesta característica està íntimament lligada amb la funció de nutrició pròpia dels éssers vius. Nodrir-se vol dir ser capaç d'intercanviar matèria i energia amb l'exterior per tal d'utilitzar-la en benefici propi.
La següent característica de la que parlem en la definició és que un ésser viu ha de ser capaç de relacionar-se amb l'exterior, és a dir, captar estímuls i emetre respostes adequades.
El últim aspecte del que es parla en la definició es la reproducció. Un ésser viu aprofita part de la matèria i energia que intercanvia amb l'exterior per tal d'originar nous individus iguals o molt semblants als seus progenitors.
Amb això ja hem comentat quatre de les característiques dels éssers vius. Les tres funcions vitals que ja coneixíem i el fet de ser una estructura complexa. Però encara faltarien més aspectes a tenir en compte.
Segons la definició actual d'ésser viu, aquest ha de ser un ésser cel·lular, és a dir, han d'estar constituïts per una cèl·lula, éssers unicel·lulars, o més cèl·lules, éssers pluricel·lulars. Per això es considera que el nivell cel·lular és el primer nivell biòtic.
Bé, ja tenim cinc característiques dels éssers vius:
Éssers complexos
Éssers cel·lulars
Es nodreixen
Es relacionen
Es reprodueixen.
En relació a aquestes cinc característiques ja podem definir tres conceptes propis de tots els éssers vius:
Un ésser viu posseeix metabolisme: El metabolisme és el conjunt de reaccions químiques que es donen a l'interior d'un ésser viu i que li permeten obtenir energia i construir les seves pròpies estructures moleculars a partir de la matèria que aconsegueix de l'exterior.
Així mateix, ha de posseir informació biològica que codifica la seva estructura i que ha de ser possible transmetre-la als seus descendents. A aquesta informació li anomenem gen.
Per últim un ésser viu ha de poder mantenir el seu medi intern relativament estable, és a dir, independentment de les variacions que es donin en l'exterior, l'ésser viu ha de poder continuar amb les seves funcions vitals. És el que anomenem homeòstasi.
