108387 T B2 - edelvives.com.ar · 5 Variedad de estímulos y receptores .....79 Notas de...
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Recursos audiovisuales “Sentidos alterados”, una inquietante novela gráfica Artículos periodísticos y de divulgación científica Experiencias históricas y actuales Notas marginales que acompañan la lectura Fuera de SERIE NAP: 2.º Y 3.º AÑO (ES) PBA: 3.º AÑO (ES) CABA: 2º AÑO (NES) Silvia Blaustein Marcela Gleiser Sofía Martínez Biología II Estímulos y respuestas en los seres vivos educación secundaria
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Recursos audiovisuales
“Sentidos a
lterados”, una
inquietante novela gráfica
Artículos perio
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de divulgación cie
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Experiencia
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histórica
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Notas marginales que
acompañan la lectura
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NAP: 2.º Y 3.º AÑO (ES)
PBA: 3.º AÑO (ES)
CABA: 2º AÑO (NES)
Silvia BlausteinMarcela Gleiser Sofía Martínez
Biología IIEstímulos y respuestas en los seres vivos
educ
ació
n se
cund
aria
Biología II: Fuera de serie / Silvia Blaustein... [et.al.]; dirigido por Florencia
N. Acher Lanzillotta; edición a cargo de Ignacio David Miller; ilustrado
por Federico Combi y Dante Ginevra. - 1ª ed. - Ciudad Autónoma de
Buenos Aires: Edelvives, 2015.
216 p.; 27x21 cm.
ISBN 978-987-642-366-3
1. Biología. 2. Enseñanza Secundaria. I. Blaustein, Silvia II. Acher
Lanzillotta, Florencia N., dir. III. Miller, Ignacio David, ed. IV. Combi,
Federico, ilus. V. Ginevra, Dante, ilus.
CDD 570.712
Dirección editorialFlorencia N. Acher Lanzillotta
Coordinación editorialPablo Salomón
EdiciónIgnacio Miller
AutoríaSilvia Blaustein
Marcela Gleiser
Sofía Martínez
CorrecciónCarolina Calabrese
Preimpresión y producción gráfi caFlorencia Schäfer
Novela gráfi caIdea: Milena Rosenzvit y Pablo Salomón
Guión y dibujos: Dante Ginevra
Color: Dante Ginevra y Patricio Plaza
Dirección de arteLuciano Andújar
Cecilia Aranda
Asistencia de arteLucas Frontera Schällibaum
Diseño de tapa Cecilia Aranda
Diseño de maquetaNatalia Fernández y Cecilia Aranda
DiagramaciónVerónica Trombetta y Silvia Prado (Estudio Golum)
Coordinación de documentaciónMariana Jubany
Documentación fotográfi caAnabella Ferreyra
IlustracionesFederico Combi
Camila Torre Notari
© 2015, Edelvives.
Av. Callao 224, 2º piso. Ciudad Autónoma de Buenos Aires
(C1022AAP), Argentina.
FOTOGRAFÍA
PCCA (PROYECTO CONSERVACIÓN CÓNDOR ANDINO), LIVESCIENCE, CHRIS HILDRETH/DUKE PHOTOGRAPHY, ASBMB (AMERICAN SOCIETY FOR BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY). DR GRAHAM BEARDS (CC BY-SA 3.0),DONKEY SHOT (CC BY-SA 3.0), LUIS FERNÁNDEZ GARCÍA (CC BY-SA 2.5 ES), FUNGI OF GREAT BRITAIN AND IRELAND (CC BY-NC LICENCE), GAGEA (CC BY-SA 3.0), LOUISA HOWARD (CC BY-SA 3.0), RICKLAWLESS (CC BY 3.0), RUSS LONDON (CC BY-SA 3.0), MAGGILAUTARO (CC BY-SA 3.0), PLANTSURFER (CC BY-SA 3.0), DOMINIC SHERONY (CC BY-SA 3.0),TANGOPASO (CC BY-SA 3.0), SUAREZ RUIBAL (CC BY-SA 3.0), WELLCOME LIBRARY, LONDON (CC BY 4.0).SHUTTERSTOCK: AFRICA STUDIO, AGIF, ALENAHK, ALEXILUS, ALILA MEDICAL MEDIA, ALITTLESILHOUETTO, HELDER ALMEIDA, CARLOS AMARILLO, ANDREANITA, APPSTOCK, ARKA38, RADU BERCAN, ZSOLT BICZO, BIKERIDERLONDON, GUIDO BISSATTINI, BOGUMIL, WILLYAM BRADBERRY, TONY CAMPBELL, STEFANO CARNEVALI, CATHERINE311, DIEGO CERVO, CLIPAREA L CUSTOM MEDIA, COPRID, CREATIVENATURE R.ZWERVER, CRITTERBIZ, CUSON, DESIGNUAL, DMITRIMARUTA, ROBERT EASTMAN, ELENAMIV, ELLEPIGRAFICA, EMNIC, AMIT EREZ, ERICK MARGARITA IMAGES, MELINDA FAWVER, FILE404, FINESHINE, SUSAN FLASHMAN, FOTO76, MATT GIBSON, BRIAN GUEST, GOODLUZ, ANTON GVOZDIKOV, NEIL HARDWICK, JUBAL HARSHAW, RAMONA HEIM, SHAWN HEMPEL, HIN255, CYRIL HOU, CLAUDE HUOT, HUMBAK, ERIC ISSELEE, ITSMEJUST, IRINA IVANOVA (IRINAMIRACLE), JAUSA, VARIN JINDAWONG, JIRIPHOTOGRAPHY, JOHANNVILORIA, VASILIY KOVAL, KPG PAYLESS2, KPG_PAYLESS, KREATOREX, D. KUCHARSKI K. KUCHARSKA, DAVID LADE, HUGH LANSDOWN, LAND, DOUG LEMKE, DAVID P. LEWIS, DR. ALAN LIPKIN, LITTLESAM, LUNASEESTUDIOS, JORDAN LYE, INGRID MAASIK, MAJECZKA, MARIDAV, MOLEKUUL.BE, MOMENTE, MR. INTERIOR, MYIMAGES – MICHA, MAKS NARODENKO, NEVODKA, NIKAMO, NINELL, NOPPHARAT, SARI ONEAL, AKKRIT ORRASRI, AMAWASRI PAKDARA, PANDAWILD, ANDREY PAVLOV, PANOM PENSAWANG, PARINYABINSUK, PHOTOBAC, PHOTOICONIX, PINCAREL, DENIS AND YULIA POGOSTINS, POSITIVE THINKER, NICOLAS PRIMOLA, ONDREJ PROSICKY, VALENTINA PROSKURINA, SUBIN PUMSOM; VADIM RATNIKOV, ARTEM AND OLGA SAPEGIN, SCIENCEPICS, SERG64, SHESTAKOFF, SIRIPORN SCHWENDENER, SKYNETPHOTO, SMILE19, SMK4PIX, DMITRIJ SKOROBOGATOV, NIKITA STARICHENKO, DEBBIE STEINHAUSSER, KUTTELVASEROVA STUCHELOVA, SUCCESSO IMAGES, ALEX SUN, SYDA PRODUCTIONS, CRAIG TAYLOR, TEFI, THE GALLERY, PRAIWUN THUNGSARN, ALFONSO DE TOMAS, TOMATITO, TOOYKRUB, TOPSELLER, PACO TOSCANO, TSEKHMISTER, LOLA TSVETAEVA, VLAHUTA TUNGCHEUNG, SERGEY URYADNIKOV, ALEX VERESOVICH, WALKDRAGON, PETER WEY, HUANG ZHENG.
Este libro se terminó de imprimir en el mes de septiembre de 2015,
en FP Compañía Impresora S.A., Buenos Aires, Argentina.
Reservados todos los derechos de la edición por la Fundación Edelvives. Queda rigurosamente
prohibida, sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las sanciones
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procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución
de los ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo público. Queda hecho el depósito que
dispone la ley 11.723.
Fuera de
SERIE
Biología IIEstímulos y respuestas en los seres vivos
4
Bloque I. La respuesta al medio
1. La función de relación en los seres vivos¿Cómo percibimos el mundo que nos rodea? .......... 17La relación con el medio ......................................................... 18Los seres vivos como sistemas .............................................. 19La relación con el medio y la ruta de la información ......... 20
La ruta de la información en los animales ........................ 21La ruta de la información en las plantas, los hongos y los microorganismos .......................................................... 21La ruta de la información a nivel celular............................ 21
La recepción de estímulos ...................................................... 22Rango de actuación de los receptores ................................. 23
Mientras tanto, en otro lugar. “Los secretos de la luz ultravioleta” ....................................................................................... 23Notas de laboratorio N.º 1. ¿Hablarles a las plantasestimula su crecimiento? ......................................................... 24Notas de laboratorio N.º 2. ¿Los seres humanos pueden detectar con el olfato la cantidad de grasa de los alimentos? ...................................................................... 25Mientras tanto, en otro lugar. “Un perfume inconfundible” . 26El control y la regulación en los seres vivos ........................ 27La homeostasis ......................................................................... 28
La osmorregulación ............................................................... 28La termorregulación .............................................................. 29
El modelo estímulo-percepción-integración-respuesta ..... 30El modelo EPIR en los animales ........................................... 30El modelo EPIR en las plantas .............................................. 31El modelo EPIR en los hongos ............................................... 31El modelo EPIR en los protistas ............................................ 31El modelo EPIR a nivel celular .............................................. 31
Mientras tanto, en otro lugar. “Robots que aprenden equivocándose, igual que los humanos”................................. 32Actividades de repaso ............................................................... 33Actividades de integración...................................................... 34
2. Estímulos y respuestas en los animales¿Todos los animales perciben los mismos estímulos? ............................................................................... 35La percepción de estímulos y la elaboración de respuestas en los animales ............................................... 36
Tipos de estímulos y de receptores ...................................... 37Los órganos de los sentidos .................................................. 37
Los estímulos físicos ................................................................ 38Notas de laboratorio N.º 3. ¿Cómo reaccionan los bichos bolita frente a la luz? .............................................. 38
La percepción de la luz y la visión ....................................... 39Mientras tanto, en otro lugar. “Lo que ‘ven’ las serpientes y las hormigas” .......................................................................... 40
Electrorrecepción y magnetorrecepción ............................. 41Mientras tanto, en otro lugar. “Un largo viaje” ....................... 41
Termorrecepción .................................................................... 42Mientras tanto, en otro lugar. “Cuando la temperatura hace al sexo” .............................................................................. 42Los estímulos mecánicos ........................................................ 43
La percepción del equilibrio y del movimiento .................. 43La audición ............................................................................. 44
Mientras tanto, en otro lugar. “Adiestrador de perros ultrasónico” ................................................................................ 45
Mientras tanto, en otro lugar. “Un misterio ultrasónico” ...... 45Ecolocalización ...................................................................... 46
Notas de laboratorio N.º 4. ¿Los murciélagos ‘ven’ con los oídos? ............................................................................ 46Mientras tanto, en otro lugar. “Los cetáceos como indicadores de la contaminación acústica acuática” ............ 47Los estímulos químicos ........................................................... 48
El sentido del olfato ............................................................... 49Las feromonas ........................................................................ 49El lenguaje químico de las hormigas................................... 50
Mientras tanto, en otro lugar. “Historias de hombres con ‘superpoderes’ olfativos” ................................................... 51
El sentido del gusto ............................................................... 52Notas de laboratorio N.º 5. ¿Cuál es el papel de la saliva en la percepción de los estímulos químicos que se interpretan como sensaciones gustativas? ............................ 52Actividades de repaso ............................................................... 53Actividades de integración...................................................... 54
3. El comportamiento animal¿Cómo se “construye” el comportamiento? .............. 57El comportamiento como respuesta...................................... 58Mientras tanto, en otro lugar. “León y león y nada más que león” .................................................................................... 59Los comportamientos innatos ................................................ 60Notas de laboratorio N.º 6. ¿El comportamiento de rodadura del huevo de los gansos cenizos es un patrón innato? ............60El aprendizaje ........................................................................... 61
Habituación ............................................................................ 61Impronta ................................................................................. 62
Mientras tanto, en otro lugar. “Títeres para la conservaciónde los cóndores”......................................................................... 62
Aprendizaje asociativo y aprendizaje por imitación ......... 63Notas de laboratorio N.º 7. ¿Cómo desarrolla su canto el gorrión de corona blanca? ........................................................ 64Notas de laboratorio N.º 8. ¿La construcción del nido de los periquitos es un comportamiento de acción fija? ...... 64Comunicación intraespecífica ................................................ 65Comportamiento y comunicación reproductivos ................ 66
Sistemas de apareamiento ................................................... 66El cortejo ................................................................................. 67
El comportamiento social ....................................................... 68Ventajas y desventajas de vivir en grupo ........................... 68Agresión y dominancia ......................................................... 69Territorialidad ........................................................................ 69Sociedades altamente complejas ........................................ 70Comportamiento humano .................................................... 71
La interacción interespecífica ................................................. 72Depredación ........................................................................... 72Parasitismo ............................................................................. 73Estrategias de defensa .......................................................... 73Polinización ............................................................................ 74
Actividades de repaso ............................................................... 75Actividades de integración...................................................... 76
4. Estímulos y respuestas en las plantas¿Cómo perciben las plantas los cambios del ambiente? ........................................................................ 77Captación de estímulos en las plantas ................................. 78
5
Variedad de estímulos y receptores ..................................... 79Notas de laboratorio N.º 9. ¿Los receptores que captan la señal lumínica se encuentran localizados en una zona específica del tallo o en toda su superficie? ........................... 79
Variedad de respuestas ......................................................... 80Tropismos y nastias ............................................................... 80
Notas de laboratorio N.º 10. ¿Cómo se transmite la señal de un estímulo externo desde el lugar donde es detectada hacia otros órganos de la planta? ........................................... 81Los estímulos lumínicos ......................................................... 82
Fototropismo .......................................................................... 82Heliotropismo ........................................................................ 83Evitar la sombra ..................................................................... 83Ritmos circadianos ................................................................ 83
Notas de laboratorio N.º 11. ¿El ritmo circadiano de las hojas responde a estímulos internos de la planta o depende de factores externos, como la luz? ....................... 84
Fotoperiodicidad .................................................................... 85Los estímulos mecánicos ........................................................ 86
Tigmotropismo ....................................................................... 86Mientras tanto, en otro lugar. “¿Las plantas oyen?” ............... 86
Tigmonastia ............................................................................ 87El agua como estímulo ............................................................ 88
Hidrotropismo ........................................................................ 88Hidronastia ............................................................................. 89
Gravitropismo ........................................................................... 90El letargo y la temperatura ..................................................... 91Estímulos químicos: nutrientes y sustancias tóxicas ........ 92
La comunicación entra las plantas ..................................... 92Patógenos y carrera armamentista ..................................... 93Respuesta al herbivorismo ................................................... 94
Actividades de repaso ............................................................... 95Actividades de integración...................................................... 96
5. Percepción y respuesta a nivel celular¿Cómo perciben estímulos las células? ...................... 97La comunicación celular ......................................................... 98
Tipos de comunicación celular ............................................ 99La membrana plasmática en la comunicación celular .... 100
Estructura de la membrana plasmática ........................... 100Proteínas de la membrana plasmática ............................. 101
El transporte de sustancias a través de la membrana plasmática ............................................................................... 102
Transporte pasivo ................................................................ 102Tonicidad .............................................................................. 103
Notas de laboratorio N.º 12. ¿Cuál es el efecto de la tonicidad en el desplazamiento del agua? .................. 103
Transporte activo ................................................................. 104Exocitosis y endocitosis ...................................................... 104
Notas de laboratorio N.º 13. ¿Cómo se transmiten los mensajes al interior de las células? ...................................... 105Recepción de la señal ............................................................ 106
Los receptores intracelulares ............................................. 106Los receptores de la membrana celular ............................ 107
Mientras tanto, en otro lugar. “Receptores de premios Nobel” ....................................................................................... 108Transducción: la transmisión al interior de la célula ....... 109La respuesta celular ............................................................... 110La comunicación celular y la evolución.............................. 110
La comunicación celular en animales y plantas ............... 111La comunicación celular durante el desarrollo embrionario ............................................................................. 112Actividades de repaso ............................................................. 113Actividades de integración.................................................... 114
Bloque II. Regulación e integración de funciones en los seres humanos
6. El sistema nervioso¿Cómo se procesan los estímulos que percibimos a través de los órganos sensoriales? ....................... 119Un sistema de regulación y control ..................................... 120Funciones del sistema nervioso ........................................... 121La evolución del sistema nervioso ...................................... 122
El desarrollo del sistema nervioso en invertebrados ....... 122El desarrollo del sistema nervioso en vertebrados .......... 123
El tejido nervioso .................................................................... 124Las neuronas ........................................................................ 124Tipos de neuronas ............................................................... 125Nervios, ganglios y células gliales...................................... 125
El impulso nervioso ............................................................... 126La naturaleza del impulso nervioso .................................. 127
La sinapsis ............................................................................... 128Notas de laboratorio N.º 14. ¿Cómo se transmite una señal entre una neurona y la célula contigua? ............ 128
Tipos de sinapsis .................................................................. 129La organización del sistema nervioso humano ................ 130El sistema nervioso central ................................................... 131
El encéfalo ............................................................................ 131Mientras tanto, en otro lugar. “Los mitos del cerebro” ......... 132
La médula espinal ............................................................... 133Los actos reflejos ................................................................. 133
El sistema nervioso periférico .............................................. 134Las acciones voluntarias ..................................................... 134Las acciones involuntarias ................................................. 135
Mientras tanto, en otro lugar. “15 minutos de fama” ........... 136El estudio del cerebro y las afecciones del sistema nervioso .............................................................. 137Las drogas y el sistema nervioso ......................................... 138
El efecto de las drogas en el organismo ............................ 138Mecanismo de recompensa ................................................ 139
Memes, creatividad y cultura ............................................... 140Actividades de repaso ............................................................. 141Actividades de integración.................................................... 142
7. El sistema endocrino y la regulación hormonal¿Qué información transmiten las hormonas? ........ 143La regulación hormonal ........................................................ 144
Diferencias entre la regulación hormonal y la regulación nerviosa ...................................................... 145Tipos de glándulas ............................................................... 145Tipos de hormonas .............................................................. 146
Notas de laboratorio N.° 15. ¿Qué sucede con las características y el comportamiento de los gallos si se trasplantan sus testículos a otra parte del cuerpo? ............ 146
La organización del sistema endocrino ............................ 147La acción hormonal y la homeostasis ................................ 148
6
La regulación de la glucemia................................................ 148La acción de la insulina y el glucagón ............................... 149
La diabetes .............................................................................. 150Notas de laboratorio N.° 16. ¿Existe una relación entre
el funcionamiento del páncreas y la diabetes? ................ 150La diabetes tipo I y la diabetes tipo II ................................ 151
Mientras tanto, en otro lugar. “Súper engórdame” ............. 151El eje hipotálamo-hipófi sis ................................................... 152Hormonas de la neurohipófi sis ............................................ 153Mientras tanto, en otro lugar. “Las dos grandes pasiones de mi vida” ............................................................................... 153
Hormonas de la adenohipófi sis.......................................... 154La somatotropina y la prolactina....................................... 154La hormona estimulante de la tiroides y las hormonas tiroideas .................................................... 155
Mientras tanto, en otro lugar. “Añadido de yodo a la sal de mesa” ................................................................................... 155Las hormonas sexuales y la madurez sexual ................... 156
El control hormonal y la formación de los gametos ........ 157La hipófi sis en la regulación de la glucosa ........................ 158Notas de laboratorio N.° 17. ¿Qué hormona hipofi saria interviene en la diabetes? ...................................................... 158
La hormona adrenocorticotropa y los glucocorticoides .. 159Mecanismos de retroalimentación del eje hipotálamo-hipófi sis ................................................. 160El control hormonal de la concentración de sales y líquidos .................................................................. 161Integración de la respuesta nerviosa y endocrina ............ 162Actividades de repaso ............................................................ 163Actividades de integración ................................................... 164
Bloque III. Proteínas y ADN
8. Las proteínas¿Qué tipo de estructuras son los receptores de las células del olfato? .............................................. 169Las proteínas en los seres vivos .......................................... 170Funciones de las proteínas ................................................... 171Las proteínas como polímeros de secuencia ..................... 172
Los aminoácidos .................................................................. 172Clasifi cación de las proteínas ............................................... 173
La primera proteína secuenciada ...................................... 174Notas de laboratorio N.° 18. ¿Una determinada proteína tiene una secuencia variable de aminoácidos o siempre es la misma? ............................................................................ 174La estructura de las proteínas .............................................. 175
Estructura primaria ............................................................. 175Estructura secundaria ......................................................... 175Estructura terciaria ............................................................. 176Estructura cuaternaria ........................................................ 176Importancia biológica de la estructura ............................. 177
Desnaturalización de las proteínas ..................................... 178Proteínas y evolución ............................................................. 179Notas de laboratorio N.° 19. ¿Todos los geles presentan el mismo comportamiento frente al calor? ......................... 179Las enzimas ............................................................................ 180
Desnaturalización enzimática ........................................... 181Enzimas del hígado ............................................................. 181
Las enzimas de los alimentos ............................................ 182Notas de laboratorio N.° 20. ¿Todas las frutas tienen actividad proteasa? ................................................................. 183Mientras tanto, en otro lugar. “El mapa de la maquinaria celular humana” ...................................................................... 184Actividades de repaso ............................................................ 185Actividades de integración.................................................... 186
9. El ADN¿Dónde se guarda la información hereditaria de los seres vivos? ............................................................ 187El ADN como portador de la información hereditaria ...... 188
La identifi cación del ADN ................................................... 188Los ácidos nucleicos .............................................................. 189
El ácido desoxirribonucleico ............................................... 189El ácido ribonucleico ........................................................... 189Otras funciones de los nucleótidos ................................... 189
El experimento de Griffi th ..................................................... 190Notas de laboratorio N.° 21. ¿Es posible conseguir una vacuna para la neumonía mezclando cepas bacterianas virulentas y no virulentas? .................................................... 190El ADN es la molécula de la herencia ................................. 191Notas de laboratorio N.° 22. ¿Qué molécula les transmiten los bacteriófagos a las bacterias cuando las infectan? ....... 191La estructura del ADN ........................................................... 192La replicación del ADN .......................................................... 193Genes y proteínas ................................................................... 194Notas de laboratorio N.° 23. ¿Los genes portan la información para la síntesis de las enzimas? .................. 195El fl ujo de la información: los tipos de ARN....................... 196
El proceso de transcripción ................................................ 196El código genético ................................................................ 197La maduración del ARN ...................................................... 197
Traducción del ARN: la síntesis de proteínas ................... 198Las etapas de la traducción ................................................ 199
El Proyecto Genoma Humano ............................................... 200¿Qué son las mutaciones?..................................................... 201
Mutaciones y evolución ...................................................... 201La tecnología del ADN recombinante ................................. 202
Enzimas de restricción ........................................................ 202La multiplicación del fragmento de interés...................... 202La obtención del gen ........................................................... 203La obtención de un organismo transgénico ..................... 203
Aplicaciones forenses de la ingeniería genética ............... 204Mientras tanto, en otro lugar. “Genética para la identidad” ..205La biotecnología ..................................................................... 206
Microorganismos de diseño ................................................ 206Animales transgénicos ........................................................ 207Plantas transgénicas ........................................................... 207¿Cómo se produce una planta resistente a insectos? ..... 208
Notas de laboratorio N.° 24. ¿Se puede transferir un gen de una bacteria a una planta? ............................................... 208Actividades de repaso ............................................................ 209Actividades de integración.................................................... 210
7
Sobre el margen de las páginas encon-trarán anotaciones que acompañarán y guiarán la lectura.
Notas de laboratorioPropuestas de trabajo para el desarrollo de competencias experimentales genuinas. Invita a reproducir experiencias históricas o actuales.
¿Quién dijo que solo se aprende a imaginar e interpretar experimentos en el laboratorio?
¿Cómo es este libro?
En lápiz van a encontrar preguntas y actividades que los ayudarán a comprender el tema.
En birome se incluyen aclaraciones sobre palabras desconocidas, propuestas para revisar otras partes del libro e ideas clave sobre los contenidos de la página.
Cada vez que encuentren una imagen como esta, preparen el celu, la tablet o la netbook. Estos códigos les permiten acceder a los contenidos audiovisuales con solo apuntar con la cámara de sus dispositivos.*
Al fi nalizar cada capítulo, van a encontrar variedad y riqueza de actividades de repaso e integración que desarrollan sus competencias cognitivo-científi cas. ¡Ayudan a desarrollar el pensamiento científi co!
Conclusiones que vinculan el enigma de la apertura con los contenidos del capítulo. De este modo, se aplican los aprendizajes en el análisis de casos concretos. ¡Buenísimo!
Mientras tanto, en otro lugarPorque no hay una única fuente de información que sea válida para comprender un tema, el libro incluye propuestas para el análisis de los contenidos científi cos a través de la óptica de los medios masivos de comunicación, el cine, la literatura y otros productos culturales.
* Para tener más información sobre el uso de los códigos QR, visiten la siguiente dirección: http://bit.ly/EDVB2007
¡El libro está lleno de recortes de diarios, revistas, folletos y libros!
Una novela gráfi ca que plantea varios enigmas en los que la biología tiene mucho para aportar...
En un pueblo de la Patagonia, una adolescente puede identifi car personas sin verlas, con la única ayuda de su extraordinario olfato. ¿Un poder sobrenatural? Cerca de allí, decenas de perros se tiran a un precipicio por causas desconocidas. ¿Qué los empuja a saltar a una muerte segura?¿Se animan a acompañar a los protagonistas para resolver el misterio?
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Continuará en la página 35.
¿Cómo percibimos el mundo que nos rodea?
¿De qué forma nos relacionamos con el medio? ¿Cómo responde el organismo a cada uno de los estímulos que percibimos?
17
La relación con el medioUna de las características que comparten todos los seres vivos es la capaci-
dad de recibir información, interpretarla y elaborar una respuesta. Por ejemplo,
cuando nuestra mano se acerca a una llama percibimos el calor, y si este es
demasiado intenso, se genera una sensación de dolor, frente a la cual responde-
mos rápidamente alejando la mano del fuego; por su parte, las plantas captan
la dirección de la cual proviene la luz y crecen orientándose hacia ella, mientras
que los animales detectan la presencia de un depredador, y en función de eso
desarrollan una respuesta de huida.
La capacidad de los seres vivos de percibir los cambios del medio y de reac-
cionar a ellos recibe el nombre de irritabilidad. La irritabilidad les permite a los
individuos relacionarse con el ambiente y asegurar, así, su supervivencia.
La irritabilidad no se limita al medio externo: también comprende la relación
que el propio organismo establece entre sus diversos componentes. Además de
los cambios externos, los seres vivos pueden registrar los cambios internos y de-
sarrollar las respuestas adecuadas a esos cambios; por ejemplo, tras un ayuno
más o menos prolongado, nuestro cuerpo detecta la necesidad de comer, lo que
se manifiesta en la sensación de hambre, que nos lleva a buscar y a incorporar
alimento. A través de la percepción de las señales del organismo y la elabora-
ción de las respuestas a esas señales, los seres vivos logran mantener el equili-
brio interno, con las condiciones óptimas para su vida.
Las señales que captan los seres vivos, tanto del medio externo como del
medio interno, reciben el nombre de estímulos. Las características de los estímu-
los que detecta cada especie son diferentes; los elefantes, por ejemplo, pueden
escuchar ondas infrasonoras, inaudibles para el oído humano, y los perros pue-
den detectar una variedad más amplia de olores y a una mayor distancia que
nosotros (por eso un perro es capaz de reconocer la llegada de su dueño, aun
antes de verlo).
Así como los estímulos varían de una especie a otra, las respuestas tam-
bién son distintas y dependen del grado de complejidad de cada organismo. De
esta manera, los seres vivos unicelulares elaboran respuestas sencillas, como la
aproximación a una fuente de alimento, el alejamiento de una sustancia tóxica
o la división de la célula que los constituye; en cambio, los organismos plurice-
lulares, como las algas y los hongos pluricelulares, y las plantas y los animales,
desarrollan respuestas más complejas, que involucran la participación de varias
estructuras internas. Algunas de estas respuestas, como las relacionadas con
el crecimiento de los órganos (por ejemplo, el crecimiento de las raíces de las
plantas en dirección a una fuente de agua), se realizan a lo largo de un período
de tiempo más o menos prolongado y, en ese sentido, son lentas; otras, como
las que se observan en los animales frente al alimento (por ejemplo, el león que
persigue a una gacela) son mucho más acotadas y veloces.
Frente a una situación de peligro, el armadillo puede enrollarse y protegerse dentro de su caparazón, uniendo su cabeza y su cola, y formando una “bola”.
Irritabilidad: capacidad de
percibir los cambios y elaborar
una respuesta.
Señales externas o internas
= estímulos
18
Bloque I
La función de relación en los seres vivos
1
Los seres vivos como sistemasA los fi nes de estudio, los seres vivos pueden ser considerados sistemas. Un
sistema es una agrupación de componentes que se relacionan entre sí y actúan
de manera coordinada. Un ejemplo habitual de sistema es la computadora: ya
se trate de una notebook, de una tablet o de una computadora de escritorio, cual-
quier computadora está formada por muchas partes, entre ellas, un procesador,
un monitor, un teclado y un disco rígido. Cada una de esas partes cumple una
función determinada: el procesador ejecuta los programas, el monitor permite
visualizar los textos y las imágenes, el teclado posibilita el ingreso de datos y el
disco rígido almacena la información y la interpreta. Para que la computadora
pueda funcionar correctamente, todas sus partes deben actuar de manera inte-
grada y coordinada. De la unión e interrelación entre ellas, derivan una serie de
propiedades que caracterizan a la computadora en su conjunto. Dichas propie-
dades, que no son el mero resultado de la suma de las propiedades de cada uno
de los componentes, se denominan propiedades emergentes del sistema.
Los sistemas se delimitan de forma artifi cial de acuerdo con aquello que se
quiera estudiar. Por ejemplo, esta página puede considerarse en sí misma un
sistema, integrado por palabras e imágenes relacionadas entre sí, con un orden
y un sentido determinados; a la vez, también se puede defi nir como una parte
de otro sistema más amplio: el libro. Todo aquello que queda fuera de lo que se
defi ne como sistema se denomina ambiente o universo.
De acuerdo con el intercambio que llevan a cabo con el ambiente, los siste-
mas se pueden clasifi car en abiertos, cerrados o aislados. Los sistemas abiertos
intercambian materia y energía; por ejemplo, una fogata encendida es un sis-
tema abierto, ya que libera gases que resultan de la combustión de la madera
(materia), y mediante el intercambio de calor con el medio que lo rodea le trans-
mite energía a este. Los sistemas cerrados solo intercambian energía; un tubo de
luz es un sistema cerrado, ya que no puede tomar ni perder materia, pero emite
energía lumínica. Finalmente, los sistemas aislados no intercambian materia ni
energía; un recipiente térmico cerrado herméticamente, por ejemplo, es un sis-
tema aislado. En el caso de los seres vivos, se trata de sistemas abiertos, debido
a que incorporan alimentos, agua y gases del medio, eliminan desechos e inter-
cambian energía con el ambiente.
Una casa puede consi-derarse un sistema. Los materiales con los que está construida son los compo-nentes. La relación entre los materiales determina propiedades nuevas (por ejemplo, la creación de un espacio tridimensional), que esos materiales no tenían de forma aislada.
Los seres vivos intercambian
información con el entorno.
¿Será una forma de intercambio de
energía o de materia?
Sistema abierto: intercambio de materia y energía
vaso abierto
vaso tapado
termo
Sistema cerrado: intercambio de energía solamente
Sistema aislado: sin intercambio de materia ni de energía
19
La función de relación en los seres vivos Capítulo 1
La relación con el medio y la ruta de la información
En los seres vivos, la información aportada por las señales sigue una suerte
de ruta o recorrido, a lo largo del cual se pueden distinguir diversas etapas que
involucran distintas estructuras.
1. El estímulo “se presenta”, por decirlo así, al individuo —si se trata de un cam-
bio externo—, o llega a una célula de su organismo —si el cambio es inter-
no—. El estímulo puede ser físico, como las ondas sonoras, o químico, como la
cercanía de alguna sustancia (un nutriente o una toxina).
2. El estímulo se capta a través de estructuras específicas llamadas receptores.
En muchos animales, los receptores de los estímulos externos forman parte
de los órganos sensoriales, como los ojos o la piel. Por su parte, los receptores
que detectan los cambios internos se encuentran en el interior de ciertas vís-
ceras y en otras estructuras, como las articulaciones y los huesos.
3. La señal detectada por los receptores se transmite y viaja hacia otras partes
del organismo, donde se procesa la información, se la interpreta y se elabo-
ran nuevas señales que, a su vez, viajan por el organismo para desencadenar
una respuesta. En la mayoría de los animales, esta tarea es realizada por el
sistema nervioso. Por ejemplo, ante la presencia de ciertas sustancias quími-
cas, los receptores situados en la nariz generan una señal que nuestro cere-
bro interpreta como un olor; si este olor resulta desagradable, se desencade-
nará una respuesta de alejamiento de la fuente de olor. Además del sistema
nervioso, los animales poseen otro sistema, el sistema endocrino, que actúa
en conjunto con aquel. Este sistema puede percibir e interpretar estímulos,
sobre todo internos, y generar respuestas a través de la producción y libera-
ción de sustancias llamadas hormonas.
4. Por último, la información de la respuesta llega a las estructuras u órganos
efectores, que son los encargados de ejecutar la respuesta. La respuesta pue-
de ser externa, como el movimiento de alguna parte del cuerpo, o interna,
como la liberación a la sangre de alguna sustancia. El conjunto de respuestas
que elabora un ser vivo frente a los estímulos conforma lo que se conoce
como comportamiento.
Procesamiento de la
información
La disminución del volumen de la sangre o el aumento de la concentración de sales constituyen para nuestro organismo estímulos. Estos son captados por receptores internos y, luego de ser transmitidos e interpretados, desencadenan la sensa-ción de sed e inducen el comportamiento de ingerir agua.
Los receptores presentes en la nariz detectan la presencia de una sustancia química. Esta señal es transmitida y luego interpretada como un olor desagradable. Así, se desencade-na una respuesta veloz, que lleva a la persona a mover su mano y taparse la nariz.
Percepción del estímulo
Ejecución de la respuesta
¿Cuál será la diferencia entre
los estímulos que perciben las
plantas y los animales? ¿Y los
hongos? ¿Y los organismos
unicelulares?
¿Tendrá que ver con el "poder" de Maitén, el personaje de la
historia?
20
la respuesta al medioBloque I
La ruta de la información en los animalesYa se ha indicado que casi todos los animales poseen algún tipo de sistema
nervioso. Como se estudiará en el capítulo 6, la unidad estructural de este sis-
tema es la neurona, un tipo de célula especializada en la recepción y la transmi-
sión de información, en forma de señales electroquímicas.
En los animales de organización más sencilla, el sistema nervioso forma una
red difusa; en los invertebrados más complejos y en los vertebrados, se distin-
gue entre un sistema nervioso central, donde se encuentra el cerebro, y un siste-
ma nervioso periférico, constituido por nervios. En cualquier caso, el recorrido de
la información es, básicamente, el mismo: los receptores detectan los estímulos,
la información se interpreta e integra, y se elabora y ejecuta una respuesta. En su
forma más elemental, esta respuesta consiste en el acercamiento o el alejamien-
to del estímulo, lo que se conoce con el nombre de tactismo o taxia. El tactismo
es positivo cuando el animal se acerca al estímulo, o negativo si se aleja de él. Por
ejemplo, las polillas tienen fototactismo positivo, debido a que se ven atraídas
por la luz; por eso se acercan a las lámparas encendidas.
La ruta de la información en las plantas, los hongos y los microorganismos
Las plantas no poseen sistema nervioso, pero ello no implica que carezcan
de estructuras para captar estímulos y transmitir e interpretar señales. Ciertas
respuestas de las plantas (como el crecimiento de algunos de sus órganos en di-
rección a la luz o al agua) son movimientos realizados en función de la dirección
de un estímulo; tales movimientos se conocen como tropismos. Otras respuestas
(como el cierre de las hojas al entrar en contacto con algún objeto, que se obser-
va en algunas plantas) pertenecen a la clase de movimientos no direccionados,
denominados nastias. La mayoría de ambas clases de respuestas son reguladas
por la acción de hormonas vegetales o fitohormonas.
De manera similar a las plantas, los hongos responden a factores tales como
las variaciones de luz, temperatura y humedad modificando sus patrones de
crecimiento; por ejemplo, algunos hongos crecen en dirección a la luz y, en la
mayoría de ellos, la presencia de una fuente de alimentos estimula la repro-
ducción y el crecimiento. En los organismos unicelulares (entre ellos, algunos
hongos, como las levaduras) las respuestas se circunscriben a diversos tactis-
mos, como alejarse de alguna sustancia nociva o acercarse al agua o a algún ali-
mento. En la recepción de los estímulos intervienen muchas veces estructuras
anexas de estos organismos, como flagelos o cilios.
La ruta de la información a nivel celularSi se tiene en cuenta que cada célula de los organismos pluricelulares puede
estudiarse como un sistema, en ellas también es posible analizar el recorrido de
la información. En la membrana de las células hay moléculas que actúan como
receptores, capaces de detectar distintos tipos de estímulos, provenientes tanto
del medio en que se halla la célula como de su interior. Los estímulos desenca-
denan señales que determinan una respuesta por parte de la célula. Por ejemplo,
los linfocitos son células del sistema inmunológico que, ante una señal específica,
comienzan a fabricar y liberar anticuerpos, que atacan al agente patógeno.
Así como las polillas tienden a acercarse a la luz (fototac-tismo positivo), las cucara-chas tienden a alejarse de ella (fototactismo negativo).
Los paramecios son orga-nismos unicelulares que pueden desplazarse en dirección hacia el alimento.
¿Cómo se integrará la
información en una única célula?
La ruta de la información es parecida en todos los seres vivos.
Sobre tropismos y nastias
Ver capítulo 5,
páginas 80 y
siguientes.
21
La función de relación en los seres vivos Capítulo 1
La recepción de estímulosLos receptores son la vía de ingreso de la información. Si bien los estímu-
los actúan sobre los receptores y, por lo tanto, estos constituyen una condición
imprescindible para que un individuo se relacione con el medio, es importante
señalar que si la información no puede ser interpretada, no hay percepción. En
este sentido, la ruta que realiza la información en los seres vivos puede ser com-
parada con un circuito y analizada como un sistema, en el que cualquier falla
en alguno de sus componentes repercute en la totalidad.
Las células contienen receptores formados por una o varias proteínas. Los
receptores celulares son específi cos para los estímulos que detectan; por lo ge-
neral, estos consisten en sustancias químicas. Como se dijo ya en la página an-
terior, la unión del receptor con el estímulo desencadena una señal que lleva a
la elaboración de una respuesta por parte de la célula. Por ejemplo, la hormona
insulina es una sustancia que, cuando se une a su receptor específi co (presente
en la membrana de todas las células de nuestro cuerpo), desencadena una señal
que genera, entre otras cosas, una respuesta para que se pueda incorporar la
glucosa del medio.
En los animales, los receptores, tanto externos como internos, desencadenan
una señal nerviosa, que viaja hacia el sitio donde esa señal será analizada e in-
terpretada. Muchos receptores son directamente terminales del sistema nervio-
so, por lo que reciben el nombre de receptores primarios. Por ejemplo, los bulbos
de Krausse y los bulbos de Ruffi ni, que detectan las variaciones de temperatura
(el frío y el calor, respectivamente), y los corpúsculos de Paccini, que reaccionan
frente a la presión, son receptores primarios que se encuentran en la piel. Otros
receptores son células enteras que se conectan con terminales nerviosas; por
eso, se los llama receptores secundarios. Los conos y los bastones, que detectan la
luz en los ojos de los vertebrados, son ejemplos de este tipo de receptores.
Los conos y los bastones son células receptoras lumínicas. Los conos permiten distinguir los colores durante el día, mientras que los bastones, más sensibles a la luz, permiten la visión nocturna, aunque solo en blanco y negro.
Los receptores primarios detectan el estímulo y desen-cadenan directamente la respuesta nerviosa que viaja al cerebro, mientras que los receptores secundarios son células que detectan los estímulos, pero que activan terminales nerviosas.
Aunque el estímulo impacte
sobre un receptor, si la
información no se interpreta,
no hay respuesta.
Estímulo
Señal nerviosa
Receptor primario
Receptor primario (táctil, olfativo) Receptor secundario
(auditivo, del equilibrio, gustativo, visual)
Receptor secundario
Retina
Bastones
Conos
22
la respuesta al medioBloque I
Rango de actuación de los receptoresLos receptores no solo detectan un tipo de señal en particular —por ejemplo,
las ondas sonoras—, sino que, además, lo hacen dentro de un rango de valores.
De este modo, las señales ubicadas por debajo y por encima de ciertos valores
no son detectadas.
El rango dentro del cual actúa un receptor varía de una especie a otra. Por
ejemplo, los receptores auditivos situados en el oído humano pueden detectar
las ondas sonoras que se producen en un intervalo de frecuencias* determi-
nado, y no pueden captar aquellas ondas que están por fuera de ese intervalo.
Sabemos que muchos animales pueden percibir sonidos de frecuencias meno-
res a las que detecta el oído humano, así como otros pueden detectar sonidos
de frecuencias mayores. Lo que ocurre con el sonido también sucede con otros
fenómenos, como la luz, el calor, el sabor y el olor. De allí que lo que percibe un
ser vivo puede ser diferente a lo que percibe otro.
PARA REPASAR LO VISTO HASTA ACÁ: PÁGINA 33, ACTIVIDADES 1 Y 2.
Como puede apreciarse en este gráfi co, el rango de fre-cuencias de ondas sonoras audibles no es el mismo en todos los animales.
Lo que los seres vivos perciben
depende del tipo y de la cantidad
de receptores que poseen.
* Frecuencia: número de veces que se repite una vibración en cierto lapso. La frecuencia de las vibraciones sonoras se mide en Hertz (Hz). 1 hertz = 1 vibración por segundo.
¿Existe una “verdadera”
percepción del mundo?
esde el año 1924 se sabe que las abe-
LOS MEDIOS
LOS SECRETOS DE LA LUZ ULTRAVIOLETA
1. ¿A qué estructuras se deben las diferencias entre la percepción
del ojo humano y del ojo de las abejas?
2. Averigüen si lo que ocurre con las abejas y las flores rojas de
la amapola sucede también con otras flores y otros agentes
polinizadores.
D
Campo auditivo humano Infrasonidos
elefante, topo
gato, perro
murciélago, delfín
0 20 20.000 40.000 160.000 Frecuencias (Hz)
Ultrasonidos
En la página 79 hay una foto de una flor vista con luz ultravioleta.
23
La función de relación en los seres vivos Capítulo 1
NOTAS DE LABORATORIO
¿Hablarles a las plantas estimula su crecimiento?
Cazadores de mitos (en inglés, MythBusters) es un programa de televisión de divul-
gación científi ca estadounidense y australiano, en el que se ponen a prueba distintas
creencias populares a través de experimentos realizados con rigurosidad científi ca.
En el programa emitido el 29/11/04, se mostró un experimento con el que se intentó
comprobar si hablarle a las plantas favorecía o no su crecimiento.
Hipótesis: hablarles de forma cariñosa a las plantas favorece su crecimiento.
Predicción: las plantas que reciban un estímulo sonoro agradable crecerán más que
las plantas que estén en un ambiente silencioso o que reciban un estímulo sonoro
desagradable.
Materiales: caños y telas de plástico para la construcción de siete invernaderos; 70
macetas; 70 semillas de arvejas; 6 reproductores de discos compactos; discos com-
pactos con música clásica, con música heavy metal y con palabras pronunciadas de
diferente manera; equipo de riego automático.
Procedimiento: se construyeron siete invernaderos independientes. En cada inver-
nadero se colocaron diez macetas con la misma cantidad de tierra, y en cada una de
ellas se plantó una semilla de arveja. Las plantas de cada invernadero se expusieron
a diferentes condiciones sonoras: 1: sin sonido; 2: con música clásica; 3: con música
heavy metal; 4 y 5: con reproducción de palabras agradables; 6 y 7: con reproducción
de palabras desagradables.
Tanto la música como las palabras se reprodujeron de forma continua. Todas las
plantas recibieron la misma cantidad de agua a través de un sistema de riego automá-
tico. Las plantas fueron controladas durante dos meses, una vez por semana. Cuando
fi nalizó el experimento, se midió la longitud de las plantas germinadas y la cantidad de
vainas producidas. También se observó el aspecto de las plantas y de las arvejas den-
tro de las vainas. Finalmente, se extrajeron las plantas de las macetas, se las limpió y
se pesó cada una.
Resultados: aunque el experimento tuvo que interrumpirse antes de lo previsto por
una falla en los controladores de riego, pudieron obtenerse los siguientes resultados:
las plantas que alcanzaron un mejor desarrollo fueron las que estuvieron expuestas
a la música (en particular, a la música heavy metal). En segundo lugar se ubicaron las
plantas que estuvieron expuestas a las palabras, independientemente de si habían sido
agradables o no. Los peores resultados se observaron en las plantas del invernadero
donde no había sonido.
EXPERIENCIA N.° 1
1. El invernadero en silencio se considera
que tiene la función de control del expe-
rimento. ¿Qué información brinda? ¿Es
necesario?
2. ¿Cuál es el motivo por el que todas las
plantas debían recibir el mismo riego?
3. ¿Por qué el sonido debía emitirse de
manera continua?
4. ¿Hay algún factor que los investiga-
dores no controlaron durante la expe-
riencia y que pudo haber infl uido en los
resultados?
5. Si fuera posible concluir fehacientemen-
te que las plantas responden al sonido,
¿qué deberían tener las plantas para
percibir dicho estímulo?
Para ver el episodio de "Cazadores de mitos" donde se muestra la experiencia, ingresar a: http://bit.ly/EDVBII024
24
la respuesta al medioBloque I
NOTAS DE LABORATORIO
¿Los seres humanos pueden detectar con el olfato la cantidad de grasa
de los alimentos?
Durante un estudio realizado en el Centro Monell de los Sentidos Químicos, ubicado en
Filadelfi a (Estados Unidos), se realizó una serie de experimentos para comprobar
si los seres humanos distinguían, a través del olfato, alimentos que contenían más o
menos cantidad de grasa.
Consideraciones previas:
1. Experimentos realizados con anterioridad habían demostrado que los seres huma-
nos podían detectar niveles elevados de grasa pura en forma de ácidos grasos, pero
no se habían efectuado pruebas experimentales en un entorno más realista,
es decir, con alimentos.
2. La grasa es un nutriente que tiene un alto valor energético, ya que aporta muchas
calorías. Se considera que la capacidad de detectar fácilmente la presencia de dicho
nutriente representó una ventaja adaptativa para obtener más energía, y que ello
tuvo importancia a nivel evolutivo.
Hipótesis: los seres humanos pueden distinguir la presencia de grasa en los alimentos
a través del olfato.
Predicción: si a diferentes personas con los ojos vendados se les hace oler alimentos
con diverso contenido de grasa, podrán determinar cuáles de los alimentos tienen más
grasa y cuáles tienen menos grasa a través del olfato.
Materiales: se trabajó con tres tipos de leche de consumo habitual: descremada (con
un 0,125 % de grasa); semidescremada (con un 1,4 % de grasa); entera (con un 2,7 %
de grasa).
Procedimiento: se llevaron a cabo tres pruebas, en cada una de las cuales participó un
grupo diferente de personas:
Experimento 1: 30 individuos de peso normal, del área de Filadelfi a.
Experimento 2: 18 individuos de peso normal, del área de Wageningen, en los Países
Bajos (que no suelen consumir productos con alto contenido graso).
Experimento 3: 60 individuos, tanto de peso normal como con sobrepeso, del área de
Filadelfi a.
A todos los participantes se les vendaron los ojos y se les hizo oler leche de tres reci-
pientes distintos. Dos frascos tenían leche con el mismo porcentaje de grasa y el otro
tenía una cantidad diferente. Se les pidió a los participantes que reconocieran cuál era
el que tenía una cantidad diferente de grasa.
Resultados: en los tres experimentos, los participantes pudieron identifi car la leche
que tenía una proporción de grasa diferente utilizando su olfato. No hubo diferencia
entre los resultados de los individuos de peso normal en Filadelfi a y los Países Bajos.
Tampoco hubo diferencia entre los resultados de los individuos de peso normal y los
individuos con sobrepeso.
EXPERIENCIA N.° 2
1. En esta serie de experimentos, ¿hay un componente que
funcione como control, como el invernadero que se man-
tuvo sin sonidos en la experiencia de la página anterior?
2. ¿Con qué otros alimentos se podría realizar la experiencia?
3. ¿Cómo se podría determinar si existe alguna relación
entre la percepción y la edad?
¿Dónde se encuentran los receptores que detectan la presencia de grasa a través del olfato? ¿Serán específicos?
Los resultados del estudio se publicaron en la revista de acceso abierto PLoS ONE el 22/01/14. Pueden consultarlos aquí (en inglés):http://bit.ly/EDVBII025
25
La función de relación en los seres vivos Capítulo 1
Cuando nace un bebé, inevitable-mente surge la búsqueda de pa-
recidos físicos. “Tiene un aire al tío o al papá”, se suele decir, y tal vez muy pronto se reconozca que posee un “aroma de familia”.
Curiosamente, diversas investi-gaciones demuestran que el recién nacido se deja guiar por su olfato para identifi car a su mamá. “A las pocas horas de vida, el niño reconoce el aro-ma de la leche de su madre. Solo se da vuelta ante ese olor y no con otro”, revela la doctora María Rosa García Medina, del laboratorio de investiga-ciones sensoriales de la Universidad de Buenos Aires.
Diversos experimentos demues-tran el efecto sedante que produce en pequeños de tres a diez días de vida el acercar a sus narices una prenda im-pregnada con el aroma del pecho de la madre. En cambio, continúan inquie-tos cuando la ropa pertenece a otra parturienta, según revela Richard Por-ter del departamento de Psicología y Desarrollo humano de la Universidad de Vanderbilt, Estados Unidos.
“La mamá tarda un poco más en reconocer a su hijo por el olor”, indica García Medina. Un experimento, por ejemplo, reveló resultados sorpren-dentes: 42 fl amantes madres, dividi-das en grupos, debían descubrir por medio del aroma cuál era la bata de sus propios hijos, entre cuatro prendas idénticas pertenecientes a distintos niños. Las mujeres del primer grupo,
a las cuales solo se les permitió un con-tacto con sus bebés de apenas nueve minutos antes del test, no mostraron altos niveles de reconocimiento. Sin embargo, el 90 % de aquellas que estu-vieron entre diez y sesenta minutos a solas con sus recién nacidos, respon-dieron correctamente. Las que pudie-ron estar con sus pequeños durante más de una hora antes de comenzar las pruebas no se equivocaron en ningún caso. “Probablemente —concluyeron los investigadores—, el estrés que produce el contar con apenas nueve minutos para estar con sus hijos inci-dió en forma negativa en las madres. En ese corto período, el olor del hijo podría quedar enmascarado por otros aromas del ambiente hospitalario”.
Varias madres reconocieron tam-bién que el aroma seleccionado como el de su bebé se parecía al de otro miembro de la familia; por lo general, al de algún otro hijo.
Pero ¿realmente existe un aroma de familia? La pregunta despertó la curiosidad de los científi cos, que de inmediato diseñaron otro experimen-to. Esta vez, personas elegidas al azar debían poner sus narices en remeras
que habían sido vestidas por distintos chicos. El objetivo era hallar, aroma mediante, el parecido con las prendas de las madres. Los aciertos superaron el nivel estadístico. "Si bien los olores pueden parecer similares entre fami-liares directos, no son idénticos", indi-ca la especialista argentina.
El olor de los bebés es caracterís-tico. Pero ¿qué sucede cuando una madre encuentra un aroma atípico o inesperado en el hijo que acaba de dar a luz? El cuerpo humano es, en cierto modo, una combinación de sustancias químicas que despiden olores. Esa combinación, de una u otra manera, puede alterar el aroma. Las variacio-nes orgánicas producidas por algunas enfermedades pueden ser percibidas a través del olfato. Tal es el caso de la fenilcetonuria, un mal que puede ocasionar retraso mental de por vida si no es detectado a tiempo mediante un análisis de sangre. Los chicos que padecen esta enfermedad producen un aroma característico. "Entonces, las madres dicen oler en sus hijos algo extraño —continúa la investi-gadora—. Es que, en realidad, per-ciben elementos que no les resultan familiares”. Se efectúan los análisis de rigor y se confi rma la dolencia. Por supuesto, también queda demostra-do que el olfato de una madre no se
Cecilia DRAGHI, en La Nación, Buenos Aires, 26/04/97 (adaptación).
El Mundo
UN PERFUME INCONFUNDIBLE28 de mayo de 2014
La ciencia demostró que el olfato es clave en las primeras horas de vida.
1. ¿Qué estímulos se mencionan en el artículo?
2. ¿Cómo reaccionan los bebés y sus madres antes esos estímulos: de manera parecida, diferente u opuesta? 3. ¿Qué conclusiones pueden extraerse de los experimentos descriptos en el artículo?
26
la respuesta al medioBloque I
El control y la regulación en los seres vivosLos seres vivos reciben estímulos externos e internos y elaboran respuestas
continuamente. Así, por ejemplo, a medida que ustedes leen esta página, los
ojos captan la información visual, y el cerebro interpreta la imagen y el signifi-
cado de las palabras y de las oraciones. Al mismo tiempo, en el organismo ocu-
rren, de modo involuntario, diversos procesos, como la respiración, la digestión
de los alimentos ingeridos hace un rato, el registro de la posición de los múscu-
los y los huesos (necesario para mantener el equilibrio), y el establecimiento de
la concentración de la sangre y la temperatura corporal, entre muchos otros. El
desarrollo simultáneo de todas las actividades es posible gracias a una serie de
mecanismos de control y regulación.
Como vimos, en los animales vertebrados hay dos sistemas de órganos involu-
crados en el control y en la regulación: el sistema nervioso y el sistema endocrino.
Ambos sistemas participan en la ruta de la información (percepción, interpre-
tación y respuesta) y controlan la duración y la intensidad de las respuestas. El
sistema nervioso actúa de forma veloz; su efecto suele ser temporario y, por lo
general, sus respuestas, transmitidas en forma de señales electroquímicas, son
ejecutadas por los músculos. A diferencia del sistema nervioso, la acción del sis-
tema endocrino es más lenta y duradera; sus respuestas se realizan a través de la
liberación de hormonas elaboradas por diversas glándulas. Este sistema regula y
controla, por ejemplo, los procesos de crecimiento y desarrollo.
Al igual que los animales, las plantas también llevan a cabo muchas acti-
vidades de manera simultánea: incorporan y eliminan gases del ambiente, to-
man agua a través de las raíces y la conducen por todas las partes de la planta,
realizan el proceso de fotosíntesis, distribuyen las sustancias fabricadas en los
tejidos fotosintéticos, sintetizan proteínas y crecen. Si bien las plantas carecen
de órganos que cumplan una función nerviosa, tienen mecanismos de control y
regulación. Como se recordará, estos mecanismos dependen de la producción y
la acción de hormonas vegetales. En los hongos, la regulación y el control tam-
bién está mediado por hormonas, de manera similar a las plantas.
A pesar de lo que la simplicidad de su estructura podría hacernos suponer,
los organismos unicelulares, como el resto de los seres vivos, controlan la reali-
zación de las diversas funciones vitales. Por ejemplo, algunas bacterias, frente a
condiciones ambientales adversas, forman una estructura de resistencia contra
la desecación, llamada espora, en la que pueden sobrevivir por mucho tiempo en
un estado de latencia.
En estas microfotografías se observan dos bacterias envueltas en esporas.
Cuando un animal está en peligro, los sistemas ner-vioso y endocrino actúan de forma simultánea; en el cuerpo, se activa un meca-nismo que acelera diversos procesos (como las frecuen-cias cardíaca y respirato-ria), de modo de generar condiciones óptimas para la huida o el ataque.
La realización de muchas actividades simultáneas es posible debido a que los seres vivos tienen mecanismos que controlan y regulan todos sus procesos.
Los organismos unicelulares,
como los paramecios y las
bacterias, ¿tendrán mecanismos
de control y regulación?
Célula bacteriana en estado de latencia
Célula bacteriana en estado de latencia
27
La función de relación en los seres vivos Capítulo 1
La homeostasisTodos los seres vivos requieren ciertas condiciones óptimas para su desarro-
llo; cuando se produce algún cambio, en el organismo se desencadenan meca-
nismos de regulación que llevan a recuperar y mantener el equilibrio interno,
lo que se conoce como homeostasis (del griego omoio-, ‘parecido’, y stásis, ‘estabi-
lidad’). Entre los mecanismos que intervienen en la homeostasis presentes en
muchos seres vivos, se encuentran la osmorregulación y la termorregulación. La
osmorregulación determina el control de la concentración adecuada de sales* y
agua, mientras que la termorregulación permite el mantenimiento de la tempera-
tura óptima del organismo.
La osmorregulaciónLa regulación de los líquidos y las sales en un organismo depende del modo
en que dichos componentes se mueven entre el medio interno y el medio exter-
no. Las sustancias tienden naturalmente a desplazarse desde la zona donde se
encuentran en mayor concentración hacia la zona donde están en menor con-
centración, hasta igualar las concentraciones en ambas zonas. Este fenómeno
se denomina difusión; la difusión del agua a través de una membrana semiper-
meable (como, por ejemplo, la membrana celular) recibe el nombre de ósmosis.
La ósmosis se observa cuando en el agua se hallan uno o más solutos con di-
ferente concentración a uno y otro lado de la membrana. En el caso de una célu-
la y su entorno, si la concentración de sales disueltas en el agua es más elevada
fuera de la célula, el agua tenderá a salir de ella, y si la concentración salina es
mayor dentro de la célula, el agua tenderá a entrar.
En los animales, la concentración de sales y agua se regula, principalmente,
a través del sistema excretor; en particular, mediante la eliminación de la orina.
Las características de la orina y el empleo de otros mecanismos de excreción
están muchas veces relacionados con el ambiente en el que viven los animales.
Por ejemplo, los peces se enfrentan de forma continua con la necesidad de os-
morregular, ya que su cuerpo está en contacto continuo con un medio acuoso
que tiene una concentración salina diferente a la interna. En los peces de agua
salada, la concentración de sales de su cuerpo es menor que la del agua; por eso,
tienden a perder líquido y a incorporar sales. Para compensar esto, beben agua
en gran cantidad y liberan una orina muy concentrada. En los peces de agua
dulce sucede lo contrario: la concentración salina es mayor en su cuerpo que en
el agua; por este motivo, tienden a acumular mucho líquido y a perder sales. En
compensación, excretan una orina diluida, con abundante agua.
En las plantas, la osmorregulación se lleva a cabo a partir del control en la ab-
sorción de agua y sales y en la cantidad de agua que se evapora. El agua ingresa
por ósmosis a las células de la raíz, debido a que estas tienen una concentración
de sales elevada. En los suelos muy salinos, puede suceder que la relación se in-
vierta, y que la concentración salina en las raíces sea menor que la del agua del
terreno. Esto hace que disminuya la capacidad de absorción de las raíces, y las
plantas terminen secándose. Por su parte, el vapor de agua sale al ambiente a
través de los estomas, unos poros que se ubican fundamentalmente en las hojas;
estos se abren o se cierran de acuerdo con la turgencia de las células (es decir, su
abultamiento o hinchazón debido a la cantidad de agua que poseen).
* Sal: compuesto químico
formado por cationes (iones de
carga positiva) unidos a aniones
(iones con carga negativa).
En los peces de agua salada (arriba), el agua tiende a salir, por lo que deben eliminar el exceso de sales, mien-tras que en los peces de agua dulce (abajo), el agua tiende a acumularse en el organismo, por lo que deben expulsarla para perder me-nos sales.
Toma de gran cantidad de agua
Absorción de iones a través de las branquias
Excreción de iones a través de las branquias
Toma de poca cantidad de agua
Pérdida de agua a través de la piel
Absorción de agua a través de la piel
Orina concentrada
Orina diluida
RÓBALO
LUCIOPERCA
Movimiento de las sales
Movimiento del agua
28
la respuesta al medioBloque I
La termorregulaciónEl mantenimiento de la temperatura corporal es clave para los organismos,
puesto que muchos de los procesos químicos, que ocurren internamente, solo
pueden producirse dentro de ciertas temperaturas.
En los animales, existen dos estrategias básicas para la regulación de la tem-
peratura. Una de ellas, la ectotermia (del griego ektós, ‘fuera’ y termós, ‘caliente’),
consiste en la obtención del calor del ambiente. La otra estrategia, la endotermia
(del griego endo-, ‘dentro’, y termós), es la utilización del calor generado por la
actividad metabólica del propio organismo.
Los peces, los reptiles, los anfibios y la mayoría de los invertebrados son ecto-
termos. Debido a que estos animales dependen de la temperatura externa para
regular la temperatura de su cuerpo, muchos modifican su comportamiento en
función de las condiciones ambientales, y, así, se exponen al sol o a la sombra,
según sus necesidades.
Las aves y los mamíferos son animales endotermos. En estos animales, el
aprovechamiento del calor interno va unido a otros mecanismos destinados a
regular la temperatura, como el enfriamiento por evaporación cuando la tem-
peratura aumenta. Por ejemplo, en los días calurosos, los caballos liberan sudor,
que cubre toda la superficie de la piel; la evaporación del sudor favorece la pér-
dida del calor. La constricción y la dilatación de los vasos sanguíneos superficia-
les también participan en la termorregulación. Por ejemplo, cuando corremos
nos ponemos “colorados”, debido a que los vasos se dilatan, lo que acelera el
desplazamiento de la energía térmica desde la sangre hacia el exterior. Por el
contrario, cuando hace frío, los vasos sanguíneos se constriñen; además, se con-
traen los músculos que producen el erizamiento de los pelos (lo que se conoce
como “piel de gallina”), y entre los pelos erizados queda retenida una película de
aire, que actúa como aislante.
Algunos insectos, como las polillas y las abejas, constituyen un caso particu-
lar de endotermia. Estos animales tienen la capacidad de mantener la tempera-
tura torácica durante el vuelo; de este modo, evitan que el cuerpo se caliente por
un exceso de trabajo de los músculos que regulan su desplazamiento en el aire.
En las plantas, el intercambio térmico se realiza a través de los estomas. Cuan-
do los estomas se abren, se libera el exceso de calor, mediante la transpiración.
PARA REPASAR LO VISTO HASTA ACÁ: PÁGINA 33, ACTIVIDADES 3, 4, 5 Y 6.
La dilatación de los vasos sanguíneos superficiales reduce el flujo sanguíneo y, de este modo, favorece la liberación de calor del organismo al exterior. Esta acción es controlada, funda-mentalmente, por el sistema nervioso.
Los estomas (que aquí se muestran tal como se los puede observar a través de un microscopio) se distri-buyen, principalmente, en el envés de las hojas de las plantas. Cada estoma está formado por dos células que, al abrirse o cerrarse, regulan la pérdida de agua de la planta.
Para sobrevivir a las condi-ciones de frío, algunos ma-míferos que viven en zonas con estaciones bien diferen-ciadas hibernan durante el invierno. Así, disminuyen su metabolismo y se mantienen en un estado de letargo hasta la primavera.
Estoma
29
La función de relación en los seres vivos Capítulo 1
El modelo estímulo-percepción-integración-respuesta
Como se ha visto a lo largo del capítulo, todos los seres vivos tienen meca-
nismos que le permiten relacionarse con el medio, mantener sus condiciones
óptimas de vida, y controlar y regular sus procesos internos. Estos mecanismos
no son iguales en los distintos grupos de organismos: mientras que los animales
vertebrados cuentan con complejos sistemas de recepción y procesamiento de
la información, las plantas solo poseen mecanismos químicos de control. Por
su parte, los organismos unicelulares deben mantener su homeostasis con sus
estructuras celulares.
A pesar de estas diferencias, es posible señalar ciertos rasgos comunes a los
diversos grupos de seres vivos. Así, todos poseen estructuras receptoras a través
de las cuales detectan estímulos, transmiten la señal detectada al interior, la
interpretan, elaboran una respuesta y envían una señal para que esta se ejecute.
A los fi nes de simplifi car el análisis, se puede establecer un modelo general de la
función de relación: el modelo estímulo-percepción-integración-respuesta (EPIR). Este
modelo no solo explica la ruta de la información en los organismos pluricelula-
res y unicelulares, sino que también se puede aplicar al estudio de la función de
relación en cada célula de los organismos pluricelulares.
El modelo EPIR en los animalesLos receptores en los animales están íntimamente vinculados con el sistema
nervioso, que se encarga de conducir la señal al sitio de integración, integrar la
respuesta y llevar la señal hasta los órganos o estructuras efectoras. Por ejem-
plo, cuando una persona se pincha un dedo, el estímulo del pinchazo activa re-
ceptores del tacto presentes en la piel. La señal se conduce a lo largo de nervios
sensitivos y llega al sistema nervioso central, en el que la información se integra
y se elabora la señal para la respuesta. Esta señal de respuesta viaja por nervios
motores hacia los órganos efectores (en este caso, los músculos del dedo y de la
mano), donde se ejecuta la respuesta (el alejamiento de la mano del objeto pun-
zante). Esta secuencia se puede grafi car de la siguiente manera.
Modelo EPIR en animales. 1 Estímulo: pinchazo. 2 Receptor: receptores de la piel. 3 Integración: transporte de la señal por nervios sensitivos, interpretación de la señal en el sistema nervioso central y generación de una señal de respuesta que se envía por nervios motores. 4 Respuesta: movimiento de los músculos de la mano y del dedo, y alejamiento de la mano del objeto punzante.
Estructura receptora
Procesamiento de la información
Ejecución de la respuesta
La “ruta” de la información
(página 20) coincide con el
modelo estímulo-percepción-
integración-respuesta.
Estímulo
Transmisión de la señal
Elaboración de la respuesta
En los animales, ¿siempre
las respuestas frente a los
estímulos son movimientos?
1
2
3
4
30
la respuesta al medioBloque I
El modelo EPIR en las plantas En las plantas los receptores están formados por proteínas que cumplen fun-
ciones similares a los receptores de los animales. La aplicación del modelo EPIR
a las plantas puede ejemplifi carse mediante el modo en que reaccionan a la luz.
La luz es un factor imprescindible para la vida de las plantas, ya que la necesi-
tan para realizar el proceso de fotosíntesis. Si la fuente de luz proviene de algu-
na dirección en particular, se desencadena una señal que lleva a la modifi cación
permanente de la curvatura del tallo hacia el estímulo lumínico.
La luz se percibe por fotorreceptores (receptores sensibles a la luz) presentes
en el ápice (es decir, en el extremo) de la planta. Las células del ápice responden
a este estímulo fabricando y liberando una hormona vegetal hacia los vasos de
conducción. Esta hormona lleva la señal a las células del tallo y provoca, así, su
curvatura.
El modelo EPIR en los hongosAl igual que el resto de los seres vivos, los hongos también responden al mis-
mo esquema básico de la función de relación. Por ejemplo, las levaduras son
hongos unicelulares que tienen la capacidad de fermentar, es decir, liberar la
energía de los azúcares sin necesidad de oxígeno. Estos hongos son muy utiliza-
dos en la industria alimenticia para fabricar bebidas alcohólicas fermentadas,
como la cerveza, o para levar masas, como la masa de pan o la de pizza. Cuando
las levaduras están en un ambiente con escasa cantidad de oxígeno, se desenca-
dena una señal química que lleva a la realización de la fermentación.
El modelo EPIR en los protistasLos protistas (y también las bacterias) poseen receptores en la membrana
y en el interior de la célula que los constituye. La llegada del estímulo a los re-
ceptores desencadena una señal dentro de las células, que provoca fi nalmente
una respuesta. Por ejemplo, las euglenas son microorganismos acuáticos foto-
sintéticos capaces de moverse gracias a la presencia de un fl agelo. Poseen una
organela, denominada mancha ocular, que contiene un receptor a través del cual
se detecta la luz. Así, se desencadena una señal intracelular que, fi nalmente,
produce el movimiento del fl agelo, y le permite al organismo dirigirse hacia la
fuente de luz.
El modelo EPIR a nivel celular Todas las células poseen estructuras receptoras, tanto en la membrana como
en el citoplasma, formadas por una o más proteínas, que son capaces de reco-
nocer específi camente ciertas sustancias químicas. La unión entre los recepto-
res y las sustancias genera una señal dentro de la célula, que desencadena una
respuesta. Por ejemplo, los mastocitos son unas células pertenecientes al siste-
ma inmunológico de los animales, que intervienen en los procesos de alergia. La
sustancia que produce la alergia constituye el estímulo. Este es captado por una
proteína ubicada en la membrana del mastocito, que genera una señal, la cual
se transmite al interior de la célula. Como resultado, se origina una respuesta,
que consiste en la activación de las vesículas que contienen sustancias acumu-
ladas, las cuales liberan esas sustancias al exterior.
PARA REPASAR LO VISTO HASTA ACÁ: PÁGINA 33, ACTIVIDADES 7 Y 8.
Como resultado del proceso de fermentación, se originan etanol y dióxido de carbono. Durante la preparación del pan, el dióxido de carbo-no, que es gaseoso, queda atrapado dentro de la masa que contiene las levaduras (arriba). En consecuencia, tiene lugar el leudado de la masa (abajo).
¿Los receptores de las plantas
podrán ser terminales nerviosas?
Levaduras
31
La función de relación en los seres vivos Capítulo 1
20:5801.11.2015
Robots que aprenden equivocándose, igual que los humanos
Los robots son máquinas muy interesantes, pero tienen
una incapacidad básica: solo funcionan bien haciendo
aquellas cosas para las que están programados. Para
a aprender por sí mismos.
Recientemente, un equipo de investigadores de la
Universidad de California, en Berkeley (EE. UU.), ha
dado un paso importante, que podría suponer un hito
han desarrollado algoritmos* que permitirán a los ro-
bots aprender nuevas habilidades motrices con el mé-
todo de ensayo y error, de manera similar a como lo
hacen los seres humanos.
El primer robot que utiliza este sistema responde al
nombre de BRETT (Berkeley Robot for the Elimination
of Tedious Tasks, o ‘Robot Berkeley para la Eliminación
de Tareas Tediosas’). Los investigadores demostraron
que BRETT era capaz de completar algunas tareas (col-
gar ropa, montar un avión de juguete o desenroscar un
tapón) sin que se le hubieran ingresado datos sobre su
programado con una serie de algoritmos que aplica no-
da en las conexiones neuronales del cerebro humano,
denominada aprendizaje profundo. El objetivo del
aprendizaje profundo es crear una robótica de mayor
autonomía intelectual, que no tenga que ser progra-
mada con tanta asiduidad y que pueda mejorar su des-
tenían claro que no bastaba con que el robot recono-
ciera estímulos, sino que estos tenían que llevarlo a
una respuesta práctica.
A BRETT se le plantearon tareas motrices reguladas con
un sistema de puntuación: si sus acciones lo acercaban
a la solución del problema, los puntos aumentaban. Los
resultados de la puntuación se guardan en la “red neu-
ronal” del robot; así, el algoritmo que controla su pro-
gramación le permite aprender para completar nuevas
tareas en apenas diez minutos, si conoce la ubicación
de los objetos, y en tres horas, si tiene que hacer uso
de sus propios sistemas de visión para encontrarlos.
Para Pieter Abbeel, uno de los investigadores, los
avances que se verán con este proceso serán enormes
y estarán ligados al aumento de datos que pueda pro-
cesar el robot. Aunque se muestra optimista con los
resultados iniciales, destacó que aún queda un largo
camino antes de que los robots puedan “limpiar una
casa o lavar la ropa”.
Investigadores de la Universidad de California han desarrollado algoritmos que permitirán a los robots aprender nuevas ha-
bilidades motrices con el método de ensayo y error. El proceso es similar al que utilizan los seres humanos en su aprendizaje,
lo que supone un hito en el desarrollo de sistemas de inteligencia artificial.
Buscar...
1. ¿Cuál es la característica que distingue al robot BRETT de otros robots?
2. Según los investigadores de la Universidad de Berkeley, ¿cuál es el mayor desafío que deben superar los robots?
¿De qué manera intentan superarlo?
3. ¿Puede aplicarse a la conducta de BRETT el modelo estímulo-procesamiento-integración-respuesta explicado
en las páginas anteriores? En caso afirmativo, ¿cómo se podría ejemplificar?
Tendencias21 (www.tendencias21.net), 27/05/15 (adaptación).
Por Jorge Lázaro.
*Algoritmo: conjunto de
instrucciones ordenadas para
hallar la solución de un problema
o realizar una actividad.
32
la respuesta al medioBloque I
Actividades de repaso
seres vivos Bloque 2
1. Expliquen cuál es la ruta que sigue la información en las siguientes situaciones.
2. Discutan: así como hay olores, colores y sonidos que no percibimos, ¿habrá gustos que no detectamos?
3. Indiquen cuál es el motivo por el que durante un día calu-roso se siente más sed que durante un día frío. ¿Cómo se relaciona esta situación con la homeostasis?
4.
a. En todos los seres vivos, la información se integra en el sistema nervioso.
b. Todos los seres vivos perciben los estímulos a través de receptores.
c. Todos los seres vivos perciben los mismos estímulos.
d. Las respuestas a los estímulos siempre son motoras.
e. Las plantas tienen mecanismos de control y regulación.
f. Los organismos unicelulares no tienen órganos senso-riales.
g. Las células son sistemas abiertos.
5. Teniendo en cuenta que en las plantas el vapor de agua sale al exterior a través de los estomas y que estos se encuentran principalmente en las hojas, propongan una explicación acerca de cómo controlan la pérdida de agua las plantas del desierto.
6. Determinen la relación entre la termorregulación en las mariposas y el hecho de que muchas de ellas vuelen y aleteen durante el día, mientras que por la noche perma-necen inactivas y cierran sus alas.
7. Señalen las principales similitudes y diferencias de la fun-ción de relación en los animales, las plantas, los hongos y los organismos unicelulares.
8. Completen el siguiente cuadro (tengan presente que, en algunos casos, hay más de una posibilidad válida).
Organismo Estímulo Receptor Integración Respuesta
Música
Crecimiento de la raíz
Fotorreceptor
Sistema nervioso
Ave
Proteína Ingreso de sales
33
Actividades de integración
1. Lean la siguiente información. Luego, resuelvan las
consignas.
a. Consideren sus conocimientos previos sobre la evo-
lución de los seres vivos y piensen una explicación
posible para el desarrollo del sentido del olfato en
los perros. ¿Qué ventaja adaptativa tendría para es-
tos animales contar con un olfato tan sensible?
b. Averigüen en qué consiste la técnica de adiestra-
miento no agresivo que utilizaron en la investigación.
Pueden consultar, entre otras fuentes, un trabajo
de investigación realizado en la Universidad de La
Salle (Bogotá, Colombia), disponible en http://bit.ly/
EDVBII034a.
c. ¿Qué utilidad puede tener el adiestramiento de pe-
rros para detectar a personas con cáncer?
2. Lean el artículo “Entrenan abejas para que puedan
detectar minas explosivas”, disponible en el sitio web
del diario La voz del interior: http://bit.ly/EDVBII034b.
¿Qué similitud hay entre el entrenamiento de abejas y
el adiestramiento de perros? ¿Las abejas y los perros
perciben los mismos aromas? ¿Cuál es la “ventaja” de
utilizar abejas y no perros en la detección de minas?
3. De acuerdo con lo que estudiaron en el capítulo, ¿los pe-
rros percibirán lo mismo que los seres humanos? ¿Pue-
de ser que perciban algo distinto debajo del puente, que
para los seres humanos sea imperceptible?
4. ¿Qué sistemas y órganos determinan la respuesta que
tienen los perros en el puente?
5. ¿Cuál es la ruta que sigue la información que hace que
Maitén reconozca al chico que le gusta por su aroma?
6. ¿En qué se modifi ca la ruta de la información cuando
Maitén lo reconoce porque lo ve?
Los perros tienen un
sentido del olfato muy agu-
do. Gracias a esta capacidad,
pueden ser entrenados (y de
hecho, se los entrena) para
que reconozcan específi ca-
mente algún olor, a través de
un método de adiestramiento
no agresivo, que utiliza un sis-
tema de premios.
Teniendo en cuenta la gran capacidad olfatoria de los
perros, se han realizado algunas investigaciones acerca de
la posible capacidad que tienen los perros entrenados de
detectar pacientes con cáncer. En una experiencia, se reco-
lectó el aire espirado por distintas personas, entre las cua-
les había pacientes sanos y enfermos. Los perros pudieron
reconocer las muestras de pacientes enfermos con bastante
sensibilidad y especifi cidad. Se espera que en el futuro sea
posible aislar las sustancias volátiles que el paciente enfer-
mo libera y estas puedan ser percibidas por los perros.
Sistema
Función de relación
Estímulo
Respuesta
Receptor
Percepción
Homeostasis
Ver síntesis del tema en:
http://bit.ly/EDVBII034c
¿Por qué Maitén tiene un olfato tan sensible?Posibles causas:- Tiene súper poderes. Mmm.- Hay "algo" en los receptores de su nariz que le permite reconocer olores que otras personas no sienten. ¡¿Qué?! (Ver subrayado de página 20).
- Su cerebro interpreta las señales de los receptores de forma "especial". ¿Por qué?
- Otras. ¿Cuáles? ¿Por qué los perros tienen mejor
olfato que los humanos? Hacer
una lista con tres posibles
explicaciones.
34
Viene de la página 17.
Continuará en la página 55.
¿Todos los animales percibenlos mismos estímulos?
¿Cuáles son los órganos de los sentidos en los animales?¿Qué estímulos se observan en esta página? ¿Cómo responden los organismos de la escena a cada estímulo?¿Las personas ven colores y objetos igual que el resto de los animales?
35
