domingo, 30 de septiembre de 2007

Tipos de Celula




Gracias al microscopio, los científicos han podido describir dos grandes grupos de células: aquellas que no presentan una membrana que delimite al núcleo, llamadas células procariontes, y aquellas que presentan una membrana alrededordel núcleo, denominadas células eucariontes.
Células procariontes

Las células procariontes no poseen un núcleo celular delimitado por una membrana.

Los organismos procariontes son las células más simples que se conocen. En este grupo se incluyen las algas azul-verdosas y las bacterias.
Las células procariotas son estructuralmente mas simples que las eucariotas. Conformaron los primeros organismos del tipo unicelular que aparecieron sobre la tierra, hace unos 3.500 millones de años.
Las células procariotas tienen el material genético concentrado en la región central del citoplasma, pero sin una membrana protectora que defina un núcleo. La célula no tiene orgánulos –a excepción de ribosomas- ni estructuras especializadas. Como no poseen mitocondrias, los procariotas obtienen energía del medio mediante reacciones de glucólisis en los mesosomas o en el citosol. Están representados por los organismos del dominio Bacteria (bacterias y algas cianofíceas) y por los organismos pertenecientes al Dominio Archaea (extremófilos)

Las células eucariotas son más complejas que las procariotas y surgieron a partir de estas por el fenómeno de Endosimbiosis, hace unos 1.000 millones de años.
Tienen mayor tamaño y su organización es más compleja, con presencia de organelas que le permiten una notable especialización en sus funciones. El ADN está contenido en un núcleo con doble membrana atravesado por poros. Las células eucariotas están presentes en los organismos pertenecientes al Dominio Eukarya (Protistas, Hongos, Plantas y Animales)


Células eucariontes

Las células eucariontes poseen un núcleo celular delimitado por una membrana. Estas células forman parte de los tejidos de organismos multicelulares como nosotros.

Las células eucariotas están formadas por diferentes estructuras y organelas que desarrollan diversas funciones, a saber:

Membrana plasmática, celular o citoplasmática. Separa la célula del exterior y regula la entrada y salida de compuestos. Es semipermeable.
Citoplasma. Medio hidrosalino donde se llevan a cabo gran parte de las reacciones químicas de la célula.
Citoesqueleto. Entramado interno que da soporte estructural a la célula.
Núcleo. Contiene la mayor parte del material genético (ADN), ya sea como cromatina o como cromosomas.
Nucleolo. Su función principal es la producción y ensamblaje de ribosomas y la síntesis de ARN.
Ribosomas. Realizan la síntesis de proteínas a partir de la información genética que llega del núcleo en forma de ARN mensajero.
Retículo endoplasmático rugoso (o granular). Conjunto de membranas que reciben las proteínas que producen los ribosomas adosados a sus membranas y participan en el transporte intracelular.
Retículo endoplasmático liso. Conjunto de membranas que realizan varios procesos metabólicos, incluyendo la síntesis de lípidos: triglicéridos, fosfolípidos y esteroides, participan en el transporte intracelular.
Aparato de Golgi. Sintetiza o transforma compuestos previamente sintetizados (carbohidratos, proteínas), ensambla lisosomas y participa en el embalaje y transporte intracelular y la fabricción de membrana plasmática.
Mitocondrias. Encargadas de la producción de energía (ATP) a partir de la respiración celular.
Vacuolas. Almacenan alimentos o productos de desecho y participan en la homeostasis.
Vesículas. Almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares.
Lisosomas. Contienen enzimas que digieren materiales de origen externo o interno que llegan a ellos.
Centríolos (sólo en la célula animal). Estructuras tubulares que ayudan a la separación de los cromosomas durante la división celular.
Cloroplastos (sólo en las células de plantas y algas). Realizan la fotosíntesis.
Cromoplastos (sólo en las células de plantas y algas). Sintetizan y almacenan pigmentos.
Pared celular (sólo en la célula vegetal, de algas, hongos y protistas). Capa exterior a la membrana citoplasmática que protege a la célula y le da rigidez.



Estructura de una célula animal típica: 1. Nucleolo, 2. Núcleo, 3. Ribosoma, 4. Vesícula, 5. Retículo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de Golgi, 7. Citoesqueleto (microtúbulos), 8. Retículo endoplasmático liso, 9. Mitocondria, 10. Vacuola, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13. Centriolo.


Estructura de una célula vegetal típica: 1. Núcleo, 2. Nucleolo, 3. Membrana nuclear, 4. Retículo endoplasmático rugoso, 5. Leucoplasto, 6. Citoplasma, 7. Aparato de Golgi, 8. Pared celular, 9. Peroxisoma, 10. Membrana plasmática, 11. Mitocondria, 12. Vacuola central, 13. Cloroplasto, 14. Plasmodesmos, 15. Retículo endoplasmático liso, 16. Citoesqueleto, 17. Vesícula, 18. Ribosomas.

Célula animal y célula vegetal: eucariontes

Núcleo

El núcleo es el centro de control de la célula, pues contiene toda la información sobre su funcionamiento y el de todos los organismos a los que ésta pertenece. Está rodeado por una membrana nuclear que es porosa por donde se comunica con el citoplasma, generalmente está situado en la parte central y presenta forma esférica u oval.
En el interior se encuentran los cromosomas.

Los cromosomas son una serie de largos filamentos que llevan toda la información de lo que la célula tiene que hacer, y cómo debe hacerlo. Son el "cerebro celular".

El núcleo es un orgánulo característico de las células eucariotas. El material genético de la célula se encuentra dentro del núcleo en forma de cromatina.

El núcleo dirige las actividades de la célula y en él tienen lugar procesos tan importantes como la autoduplicación del ADN o replicación, antes de comenzar la división celular, y la transcripción o producción de los distintos tipos de ARN, que servirán para la síntesis de proteínas.

El núcleo cambia de aspecto durante el ciclo celular y llega a desaparecer como tal. Por ello se describe el núcleo en interfase durante el cual se puede apreciar las siguientes partes en su estructura:

envoltura nuclear: formada por dos membranas concéntricas perforadas por poros nucleares. A través de éstos se produce el transporte de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
el nucleoplasma, que es el medio interno del núcleo donde se encuentran el resto de los componentes nucleares.
nucléolo, o nucléolos que son masas densas y esféricas, formados por dos zonas: una fibrilar y otra granular. La fibrilar es interna y contiene ADN, la granular rodea a la anterior y contiene ARN y proteínas.
la cromatina, constituida por ADN y proteinas, aparece durante la interfase; pero cuando la célula entra en división la cromatina se organiza en estructuras individuales que son los cromosomas.

Citoplasma

El citoplasma es un medio acuoso, de apariencia viscosa, en donde están disueltas muchas sustancias alimenticias. En este medio encontramos pequeñas estructuras que se comportan como órganos de la célula, y que se llaman organelos. Algunos de éstos son:
Los ribosomas, que realizan la síntesis de sustancias llamadas proteínas.
Las mitocondrias, consideradas como las centrales energéticas de la célula. Emplean el oxígeno, por lo que se dice que realizan la respiración celular.
Los lisosomas, que realizan la digestión de las sustancias ingeridas por la célula.
Las vacuolas, que son bolsas usadas por la célula para almacenar agua y otras sustancias que toma del medio o que produce ella misma.
Los cloroplastos, que son típìcos de las células vegetales y que llevan a cabo el proceso de la fotosíntesis.
Toda la porción citoplasmática que carece de estructura y constituye la parte líquida del citoplasma, recibe el nombre de citosol por su aspecto fluido. En él se encuentran las moléculas necesarias para el mantenimiento celular.

El citoesqueleto , consiste en una serie de fibras que da forma a la célula, y conecta distintas partes celulares, como si se tratara de vías de comunicacion celulares. Es una estructura en continuo cambio. Formado por tres tipos de componentes:

Microtúbulos
Son filamentos largos, formados por la proteína tubulina. Son los componentes más importantes del citoesqueleto y pueden formar asociaciones estables, como:

Centriolos
Son dos pequeños cilindros localizados en el interior del centrosoma, exclusivos de células animales. Con el microscopio electrónico se observa que la parte externa de los centriolos está formada por nueve tripletes de microtúbulos. Los centriolos se cruzan formando un ángulo de 90º.

Membrana celular

La membrana celular es la parte externa de la célula que envuelve el citoplasma. Permite el intercambio entre la célula y el medio que la rodea. Intercambia agua, gases y nutrientes, y elimina elementos de desecho.
La célula está rodeada por una membrana, denominada "membrana plasmática". La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula.

En la composición química de la membrana entran a formar parte lípidos, proteínas y glúcidos en proporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%, respectivamente. Los lípidos forman una doble capa y las proteínas se disponen de una forma irregular y asimétrica entre ellos. Estos componentes presentan movilidad, lo que confiere a la membrana un elevado grado de fluidez.

¿Qué es la célula?

Las células son estructuras altamente organizadas en su interior, constituídas por diferentes orgánulos implicados, cada uno de ellos en diferentes funciones.
Gracias a los avances tecnológicos posteriores a la invención del microscopio, los científicos pudieron comprobar que todos los seres vivos están formados por pequeñas celdas unidas unas a otras. Estas celdas, llamadas células, son la mínima unidad del ser vivo que puede realizar las funciones de nutrición, relación y reproducción

La historia de la célula

En 1665, Robert Hooke observó con un microscopio un delgado corte de corcho. Hooke notó que el material era poroso. Esos poros, en su conjunto, formaban cavidades poco profundas a modo de cajas a las que llamó células. Hooke había observado células muertas. Unos años más tarde, Marcelo Malpighi, anatomista y biólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en estudiar tejidos vivos al microscopio.

Sólo en 1838, y después del perfeccionamiento de los microscopios, el biólogo alemán Mathias Jakob Schleiden afirmó que todos los organismos vivos están constituidos por células.


Concretamente, en 1839 Theodor Schwann y Mathias Jakob Schleiden fueron los primeros en lanzar la teoría celular.

A partir de 1900, los investigadores de la célula enfocaron sus trabajos en dos direcciones fundamentalmente distintas:

los biólogos celulares, dotados de microscopios cada vez más potentes procedieron a describir la anatomía de la célula. Con la llegada del microscopio electrónico, se consiguió adentrarse cada vez en la estructura fina de la célula hasta llegar a discernir las estructuras moleculares.
los bioquímicos, cuyos estudios se dirigieron a dilucidar los caminos por los cuales la célula lleva a cabo las reacciones bioquímicas que sustentan los procesos de la vida, incluyendo la fabricación de los materiales que constituyen la misma célula.
Ambas direcciones han convergido hoy día, de tal forma que para el estudio de la estructura celular y de su función se aplican tanto técnicas bioquímicas como de biología molecular.


Partes de una célula


Está formado por:

Célula vegetal

Pared celular

Citoplasma

Núcleo

Membrana celular

Célula animal

Citoplasma
Núcleo
Membrana celular

martes, 25 de septiembre de 2007

Sexualidad

La sexualidad constituye un conjunto de condiciones anatómicas y fisiológicas que caracterizan a cada sexo dentro de una especie animal, pero en la especie humana abarca también una condición psicológica y de comunicación.

Así, en los humanos el ejercicio del sexo no implica sólo reproducción, sino todo una serie de actividades psico-físico-sociales que comienzan subconscientemente a una edad temprana, para posteriormente madurar y perdurar a lo largo de la vida con mayor o menor intensidad. Todas ellas, a diferencia de las demás especies animales, son en los humanos fuente de expresión de emociones y sentimientos.

El aparato excretor

El aparato excretor es el conjunto de órganos (riñones y vías excretoras) encargados de extraer o realizar la excreción de los productos finales del catabolismo celular, es decir, de los productos residuales existentes en la sangre, liberándolos al exterior por medio de la orina y a través de las vías excretoras o urinarias (uréteres, vejiga y uretra). Éstos constituyen en los humanos el aparato excretor fundamental, pero también existen órganos excretores independientes, como son las glándulas sudoríparas. Además de las funciones citadas, el aparato excretor ejerce una regulación del medio interno, manteniendo un equilibrio de las sustancias que se encuentran disueltas en la sangre, controlando el pH, la presión osmótica y el balance hídrico.

Los riñones


Los riñones son los órganos del aparato excretor situados en la región lumbar, a cada lado de la columna vertebral. Miden cada uno alrededor de 12 cm. de longitud y pesan unos 150 gramos. Su función es regular el volumen y composición de los líquidos orgánicos mediante la formación de orina. El riñón es un órgano con forma de habichuela, cóncavo en su zona interna y convexa en la externa, por donde entran y salen los elementos vasculares y linfáticos, y la pelvis renal que tiene su continuación con el uréter; el polo superior de los riñones está cubierto por las cápsulas suprarrenales, de función endocrina). En el riñón se distinguen dos zonas: la medular y la cortical. El riñón tiene una unidad funcional conocida como nefrón o nefrona, constituida por un corpúsculo renal y un tubo que a su vez se divide en proximal, asa de Henle y distal; en cada riñón hay alrededor de un millón de nefronas. Esta zona está muy vascularizada, ya que cada nefrona se encuentra rodeada por los capilares que proceden de la arteria renal.



Cuando la sangre ha sido filtrada, ésta es recogida por la red capilar venosa que rodea el asa de Henle, para agruparse todos los capilares en la vena renal que parte de cada riñón. La zona medular o interna del riñón la ocupa la parte final de los túbulos uriníferos; todos ellos constituyen una unidad denominada pirámide de Malpigio. Cada una de las pirámides de Malpigio desemboca en los uréteres previa apertura en los cálices renales.

Proceso de filtrado


Todos los componentes de la sangre, excepto los elementos celulares y las proteínas (que son de mayor tamaño y elevado peso molecular), se filtran en los glomérulos de las nefronas, El proceso y las fuerzas que intervienen y determinan la filtración glomerular, son las mismas que regulan el paso del plasma desde los capilares hacia los espacios tisulares. En este primer paso se forma la llamada orina glomerular, en la cual existen muchas sustancias que contiene (agua, glucosa, iones...) regresan y son recuperados de nuevo por el riego sanguíneo a través del túbulo contorneado distal. En un segundo paso, en el túbulo renal, se forma la orina tubular, donde se reabsorben algunas sustancias (agua, glucosa y algunos iones) y se rechazan otras (residuos nitrogenados que proceden del metabolismo de las proteínas). La orina tubular es la que sale a los tubos colectores y los cálices renales. En este punto todavía se produce el paso de ciertas sustancias de la sangre a la orina, concretamente a nivel de los tubos.

El proceso de filtrado no se realiza de igual forma con todas las sustancias. Algunas de ellas sólo pasan a la orina cuando alcanzan una elevada concentración en la sangre, ejemplo de la sal, el agua o la vitamina C; otras pasan en cualquier condición, siendo retenidas siempre por los riñones, ejemplo de la urea, el ácido úrico o los pigmentos urinarios; finalmente, hay sustancias que regresan siempre a la sangre en su totalidad, ejemplo de la glucosa, ácidos grasos, hormonas, glicerina y determinadas vitaminas.

Las vías excretoras


Las vías excretoras de la orina están compuestas por los uréteres, vejiga y uretra.

Los uréteres son los conductos por donde sale la orina de los riñones. Miden unos 25 cm de longitud y unos 3 ó 4 mm de diámetro. Los uréteres desembocan en la vejiga de la orina, donde ésta queda almacenada hasta que es expulsada durante el acto de la micción.

La vejiga es un saco membranoso en el cual va depositándose la orina que es segregada por los riñones. En los humanos tiene una capacidad de 175 a 250 cm3. En el hombre se sitúa delante del recto y detrás de la sínfisis del pubis, y en la mujer delante del útero. La expulsión de la orina que contiene la vejiga se realiza a través de la uretra.

La uretra es un conducto membranoso de las vías urinarias que se extiende desde la vejiga hasta el exterior. En el varón va desde la vejiga urinaria hasta el extremo del pene. Se divide en tres porciones: uretra prostática, que atraviesa esta glándula; uretra membranosa, y uretra esponjosa, que sigue el curso del canal de los cuerpos cavernosos del pene, estando rodeada por los mismos. En la mujer es más corta. La uretra sirve en el varón también como conducto para la excreción del semen.

Los vasos sanguíneos

Los vasos sanguíneos son los conductos por los que circula la sangre. Son de tres tipos: arterias, venas y capilares.

Arterias

Las arterias son los vasos sanguíneos de consistencia membranosa y elástica por los que circula y se distribuye la sangre que lanza el corazón al contraerse los ventrículos. Son los vasos que poseen la pared más gruesa, la cual consta de tres capas: la interna, o íntima, formada por endofelio; una media dotada de numerosas células de fibras elásticas y musculatura lisa; y una externa o adventicia, compuesta de fibras elásticas y de colágeno.

La arteria principal en el cuerpo humano es la aorta. De ella nacen todas las demás arterias, excepto la pulmonar, que aunque se identifica como una arteria en realidad conduce sangre venosa del ventrículo derecho a los pulmones. Desde su nacimiento, la aorta forma una porción ascendente de la que parten las arterias coronarias derecha e izquierda, que irrigan el músculo cardíaco.

De otra porción incurvada atrás y a la izquierda de la aorta (el cayado aórtico), nacen las braquicefálicas (relativas a los brazos y la cabeza) cuyas divisiones, las carótidas y subclavias, llevan la sangre a la cabeza, cuello y miembros superiores. La carótida derecha sale de la arteria subclavia derecha y se divide en dos ramas, una externa que riega la cara y superficie de la cabeza, y otra interna que va al encéfalo La carótida izquierda parte en la zona superior del cayado aórtico y se divide igualmente en dos ramas simétricas a las de la región derecha. Las arterias sublcavias salen de la parte superior de la aorta y riegan las extremidades superiores.

De una porción final de la aorta, descendente, que se divide en dos segmentos, torácico y abdominal, por encima y debajo del diafragma respectivamente, parten las arterias bronquiales, intercostales, esofágica y diafragmática, en su parte torácica; y la hepática, coronaria, estomáquica, esplénica, renales, y otras, en su porción abdominal.

Finalmente, por encima de la pelvis se originan y bifurcan las ilíacas, tanto internas como externas, las cuales irrigan los órganos pelvianos y miembros inferiores.

Venas


Las venas son los vasos sanguíneos que, partiendo de la unión de los capilares de los diferentes órganos y tejidos, devuelven la sangre al corazón. Aunque presentan las mismas capas que las arterias, éstas son en realidad mucho más finas, especialmente la capa muscular, debido a que la sangre regresa al corazón a una presión menor.

Las venas poseen en su mayoría a lo largo de su recorrido, especialmente en las extremidades inferiores, unas válvulas o pliegues valvulares en forma de nido de golondrina, que impiden el reflujo de la sangre, es decir, no permiten que la sangre pueda retroceder.

Las venas pueden ser superficiales y profundas. En este caso acompañan a las arterias, y suele haber dos venas por cada arteria. La venas más importante en el cuerpo humano son las venas cavas. Son dos: una superior que recoge la sangre de la mitad superior del cuerpo (extremidades torácicas, cuello y cabeza), y otra inferior que la recoge de los órganos situados por debajo del diafragma (abdomen y extremidades inferiores). Ambas venas desembocan en la aurícula derecha.

- La vena porta está formada por la reunión de las venas procedentes del intestino, estómago y bazo, que una vez capilarizada de nuevo llega y riega el hígado.
- Las venas pulmonares recogen y transportan la sangre oxigenada en los pulmones hasta la aurícula izquierda. A diferencia de las otras venas, éstas transportan sangre arterial en vez de venosa.
- Las subclavias, llamadas así porque están situadas debajo de las clavículas, recogen la sangre venosa de las extremidades superiores y la vierten en la vena cava superior.
- Las yugulares se sitúan a uno y otro lado del cuello. Son cada una de las cuatro venas (anterior, externa, interna y posterior) que recogen la sangre de la cabeza. La anterior y externa son superficiales.
- Las coronarias o cardíacas, son las venas que "coronan" la aurícula izquierda del corazón. Nacen en la aorta, muy cerca de su origen, y riegan las paredes externas del corazón.

Capilares


Los capilares son vasos sanguíneos microscópicos, prolongación de las arteriolas o pequeñas arterias, que establecen la comunicación con las vénulas o pequeñas venas, en una disposición de lecho o red anastomótica, es decir, a su través se produce finalmente la comunicación de las arterias con las venas para que la sangre pueda regresar al corazón. La pared de los capilares está formada por una delicada membrana basal de origen conjuntivo, y por células endoteliales, o sea, un epitelio formado por una sola capa de células que tapizan su cavidad interna. A través de las paredes de los capilares se produce el intercambio entre sangre y tejidos de los gases, nutrientes, y productos de desecho del metabolismo celular.



El sistema circulatorio

El sistema circulatorio es un conjunto de vasos, arterias, venas, capilares sanguíneos, vasos linfáticos, y un órgano impulsor: el corazón. Sus funciones son las de realizar la circulación de los líquidos internos (sangre y linfa), llevando a las células el oxígeno y sustancias necesarias para el metabolismo, recogiendo a su vez los productos de desecho. Además, también interviene en el mantenimiento del equilibrio iónico, la distribución de vitaminas y hormonas, la regulación hídrica de los tejidos, y la defensa frente a las agresiones infecciosas externas.

El sistema circulatorio es cerrado en los humanos, es decir, circula siempre por el interior de vasos sanguíneos (arterias y venas). En muchos animales este sistema es abierto (la sangre encharca directamente los tejidos).

El corazón

En los animales, en general, el sistema circulatorio consta de un órgano impulsor único o múltiple (el corazón), el cual propulsa la sangre describiendo ciclos completos; en otros casos simplemente se limita a realizar un movimiento de vaivén de la sangre. Animales que tienen corazón son, por ejemplo, los moluscos, artrópodos y vertebrados. El corazón es, en los animales inferiores, una simple dilatación de un vaso; en los animales superiores suele ser musculoso, contráctil y con dos, tres o incluso cuatro cavidades (como en los humanos), son las llamadas aurículas y ventrículos.

Definición y funcionamiento general


El corazón de los humanos es un músculo hueco, con forma de cono invertido y la punta ligeramente inclinada hacia la izquierda; tiene un peso aproximado de 300 gramos. Se sitúa en la cavidad torácica, entre los pulmones, y está dividido en dos aurículas y dos ventrículos; cada aurícula se comunica con el ventrículo de su mismo lado. En la aurícula izquierda entra la sangre oxigenada procedente de los pulmones, siendo enviada al ventrículo izquierdo para ser impulsada a las arterias.

Cuando la sangre recorre todo el cuerpo se va convirtiendo en venosa (recoge los desechos) y retorna por las venas a la aurícula derecha, de aquí al ventrículo derecho, y finalmente a los pulmones donde se oxigena de nuevo para iniciar otro ciclo. Todo este proceso requiere que exista una circulación sanguínea, por ello el corazón realiza una serie de movimientos de dilatación o relajación (diástole) y contracción (sístole).



Tejidos cardíacos


El corazón tiene tres capas de tejidos que son, comenzando desde su interior, el pericardio, miocardio y endocardio.
- El pericardio es una cubierta fibrosa de doble capa, con la cara inferior revestida de una membrana serosa (epicardio) que envuelve el corazón, y que en su interior acoge el líquido pericárdico.
- El miocardio es el tejido muscular del corazón, encargado de la contracción, situado entre el epicardio y el endocardio. Las fibras miocárdicas presentan un disposición particular, que permiten durante la contracción (sístole) la expulsión de la sangre ventricular a través de las válvulas hacia las arterias aorta y pulmonar.
- El endocardio es una membrana de tejido epitelial plano que tapiza las cavidades del corazón y del aparato valvular, y continúa en los vasos sanguíneos que salen y van a parar al corazón. Su misión es impedir que la sangre se coagule en el interior del corazón.

Cavidades y válvulas auriculoventriculares


El corazón humano está dividido en dos mitades independientes que albergan las cavidades auriculoventriculares: la parte izquierda bombea sangre a todo el organismo, y la derecha lo hace sólo hacia los pulmones. Cada una de estas partes consta de una aurícula y un ventrículo comunicados entre sí mediante las válvulas auriculoventriculares. La válvula del lado derecho, es decir, la situada entre la aurícula y el ventrículo derechos, se llama tricúspide, en referencia a que está compuesta por tres láminas terminadas en tres cúspides o puntas.

La válvula del lado izquierdo, es decir, la que está entre la aurícula y ventrículo izquierdos, se llama bicúspide, porque posee dos láminas; también se llama válvula mitral, en referencia a que tiene forma semejante al de una mitra. Las láminas valvulares están sujetas a las paredes interventriculares mediante fibras tendinosas. El cierre y apertura de las válvulas se realiza en función de las contracciones del corazón, dejando pasar la sangre de las aurículas a los ventrículos.

Ciclo cardíaco


El latido cardiaco es el resultado del ciclo de sístoles (contracciones) y diástoles (relajaciones) alternativos de las cámaras del corazón. Este latido tiene una duración aproximada de 0,8 segundos. Durante la sístole auricular, que dura unos 0,15 segundos, las dos aurículas se contraen para impulsar la sangre a los ventrículos, los cuales están en ese momento en la fase de diástole ventricular (relajados). En esos instantes las venas que entran en el corazón están cerradas, evitándose así que la sangre retroceda. Durante la sístole ventricular, que dura una 0,3 segundos, los ventrículos se contraen para expulsar la sangre hacia las arterias; en ese momento las aurículas están en la fase de diástole auricular (relajadas), y las válvulas bicúspide y tricúspide se cierran para evitar que la sangre retroceda hacia ellas. Finalmente, se produce una fase de relajación de las aurículas y ventrículos (diástole general) que dura unos 0,4 segundos, a partir de la cual se iniciará un nuevo ciclo.

Estímulo y ritmo cardíaco


El corazón regula las contracciones mediante un exclusivo sistema de tejido nervioso, el tejido nodal, que se localiza en varias zonas del miocardio. El estímulo nervioso que propicia el latido se inicia en el llamado nódulo senoauricular (marcapasos del corazón), localizado en la aurícula derecha, en la base de la vena cava superior. A través de la pared auricular, el estímulo llega al nódulo auriculoventricular, localizado en la base del tabique interauricular, continúa por el fascículo de His, se ramifica en dos a ambos lados del tabique interventricular, y se distribuye finalmente al miocardio de ambos ventrículos a través de las fibras de Purkinje. El ritmo cardíaco es normalmente de 60-70 latidos por minuto, pero puede verse alterado (acelerado o retardado) a través del sistema nervioso simpático y parasimpático, por la acción de centros localizados en la médula espinal y el bulbo raquídeo.

Con un fonendoscopio aplicado al pecho se pueden escuchar e identificar los sonidos producidos por el corazón durante las distintas fases de contracción y relajación. El ruido de la contracción indica que se manifiesta la sístole ventricular, es un sonido más largo y menos perceptible que la diástole, y en la cual se produce una tensión de la musculatura. Por su parte, en la diástole se percibe un sonido más corto y claro, indicativo de que se cierran las válvulas de las arterias aorta y pulmonar. El médico o cardiólogo puede detectar algunas lesiones del corazón con sólo escuchar estos sonidos; por ejemplo, si las válvulas no efectúan sus funciones de apertura y cierre con normalidad, se manifiestan unos ruidos característicos en forma de "soplos" cardiacos.

El aparato respiratorio

La respiración es una actividad esencial de los seres vivos, consistente principalmente en la combustión de azúcares con el fin de obtener la energía necesaria para los procesos vitales. El aparato respiratorio es el encargado de facilitar el intercambio de gases (oxígeno -O2- y dióxido de carbono -CO2-) entre el medio externo y la sangre, y mediante ésta se realiza su transporte hasta las células, lugar donde se produce la combustión o respiración celular, es decir, se libera la energía de los alimentos consumiendo oxígeno y desprendiendo dióxido de carbono. El aparato respiratorio alberga las vías respiratorias (fosas nasales, faringe, laringe, tráquea y bronquios) y los órganos de los pulmones.



Las vías respiratorias



Fosas nasales

Las fosas nasales son cada una de las dos cavidades anfractuosas o sinuosas que se encuentran situadas a ambos lados de la cara, y que se abren al exterior a través de los orificios nasales. Están tapizadas por un epitelio mucoso, y por su parte posterior se comunican con la faringe a través de los dos orificios de las coanas. La mucosa nasal (pituitaria) reviste toda la cavidad nasal y contiene en su seno células sensoriales (las que integran la llamada porción amarilla) cuyos axones forman el nervio olfatorio, es decir, son capaces de percibir e identificar los olores. Otra parte de la mucosa nasal es la llamada porción roja, que está muy vascularizada, y encargada de calentar y mantener la humedad del aire al penetrar éste a su través. Las fosas nasales también albergan numerosos pelillos encargados de retener partículas del polvo o impurezas que transporte el aire, y así evitar que lleguen hasta los pulmones.

Además de con los pulmones a través de las vías respiratorias, las fosas nasales se comunican con el oído interno a través de la trompa de Eustaquio (para equilibrar las presiones de aire sobre el tímpano), con los senos frontales (los huecos que se sitúan en el hueso frontal), y también con los conductos lacrimales.

Laringe

Después de las fosas nasales se encuentra la faringe (que comunica el velo del paladar con el esófago) y a continuación la laringe. Ésta es como una especie de caja de resonancia que alberga diferentes piezas cartilaginosas y el hueso hioides; el órgano de fonación está compuesto por tres cartílagos impares medios (cricoides, tiroides y epiglótico), y cuatro pares laterales (aritenoides, de Santorini, de Morgagni y los sesamoideos). Las cuerdas vocales son unos salientes ligamentosos o repliegues musculares de la mucosa que tapizan la laringe (dos superiores falsas dotadas de numerosas glándulas, y dos inferiores verdaderas); las inferiores son las que intervienen en la formación de la voz o de los sonidos, y que vibran al paso del aire emitido por los pulmones; por su parte las superiores contribuyen a reforzar la vibración.

La laringe está recubierta en su entrada por la epíglotis, un órgano en forma de lámina fibrocartilaginosa elástica que está insertado en el ángulo entrante del cartílago tiroides, y que en en el momento de la deglución cierra la abertura superior de la laringe, evitando así que el alimento se desvíe de la faringe.

Tráquea

La tráquea es la porción de las vías respiratorias formada por veinte anillos cartilaginosos, que comienza en la laringe y desciende por delante del esófago hasta la mitad del pecho, donde se bifurca formando los bronquios. Mide entre 12 y 15 cm. de longitud, y unos 2,5 cm. de diámetro. La parte posterior de los anillos están abiertos, permitiendo así que los alimentos pasen por el esófago sin impedimentos. La tráquea está revestida de un epitelio mucoso dotado de múltiples células ciliadas, cuyas funciones son movilizar el mucus y las partículas procedentes del exterior.

Bronquios

Los bronquios son la parte de las vías respiratorias formada por los dos brazos en que está dividida la tráquea, y las ramificaciones internas de los pulmones. Comienzan a la altura de la primera costilla, que es el punto en que se bifurca la tráquea en los dos conductos o brazos citados. Los bronquios se dirigen hacia cada pulmón penetrando a través de una abertura llamada hílio; el bronquio derecho se divide en tres ramas y el izquierdo en dos, formando los llamados bronquios lobulares, de éstos emergen los llamados bronquios segmentarios, que se subdividen cada vez en ramas más finas; las distintas ramificaciones bronquiales forman lo que se conoce como árbol bronquial. Estructuralmente, la forma extrapulmonar de los bronquios es similar a la de la tráquea, y también están dotados de anillos cartilaginosos. Sin embargo, las últimas ramificaciones, ya en la zona intrapulmonar, adquieren sección cilíndrica, son los llamados bronquiolos, que carecen de anillos cartilaginosos pero que presentan abundante musculatura lisa, y que finalizan a través de los conductos alveolares en los llamados lobulillos o alvéolos pulmonares, consistentes en unas pequeñas vesículas cuyo diámetro no suele ser superior a 1/5 de mm.

Los pulmones

Los pulmones son los órganos respiratorios de los vertebrados terrestres que pueden vivir fuera del agua. Su función es realizar el intercambio de gases (oxígeno -O2- y dióxido de carbono -CO2-) entre el aire inspirado y la sangre. Son generalmente órganos dobles. En los humanos consisten en dos masas esponjosas extensibles que se sitúan y ocupan gran parte de la cavidad torácica, y que están suspendidas en las extremidades de los bronquios. El pulmón izquierdo es más pequeño porque sólo tiene dos lóbulos, mientras que el derecho tiene tres.


Los pulmones se encuentran recubiertos y protegidos por la pleura, unos sacos o membrana doble de tejido epitelial que lo tapizan exteriormente (la pleura externa o parietal), o que se une a los pulmones (la pleura interna o visceral); entre ambas se sitúa el líquido pleural.

Procesos digestivos

Desde el estomago, la masa de los alimentos predigeridos llamada quimo pasa al intestino delgado. Éste consta de un tubo de unos 6 metros de longitud y de hasta 3 cm. de diámetro, cuyo volumen ocupa la cavidad abdominal en su mayor parte. Se distinguen tres partes: el duodeno, el yeyuno y el íleon. El duodeno se extiende unos 25 cm. a partir del píloro y tiene forma de U horizontal; en él comienza la digestión intestinal, las glándulas de su mucosa segregan el jugo duodenal, y en su interior, en un ensanchamiento llamado ampolla de Vater, desembocan la bilis (a través del conducto colédoco, procedente de su almacenamiento en la vesícula biliar, e inicialmente producida por el hígado), y el jugo pancreático.(a través del canal de Wirsung, procedente del páncreas). El duodeno también alberga otras variadas glándulas, como las de Brunner (segregadora de un mucus protector), y las de Lieberkühn (segregadora del jugo intestinal). Éstas últimas son más abundantes en el yeyuno e íleon, y tienen como función aportar las enzimas digestivas que actúan en la degradación de las grasas, polisacáridos, disacáridos y polipéptidos, tales como la lactasa, amilasa y lipasa. Por su parte, el yeyuno e íleon, son similares al resto del intestino delgado en lo que se refiere al tipo de tejido, aunque se distinguen unas vellosidades muy numerosas proyectadas en sus paredes.




El intestino delgado tiene la función de realizar la digestión del quimo mediante la acción del jugo intestinal, la bilis y el jugo pancreático, y la absorción de los alimentos digeridos a través de las citadas vellosidades intestinales existentes en el yeyuno e íleon, para posteriormente ser transportadas y entregadas a la linfa (líquido que circula por los vasos linfáticos) y a la sangre.(que circula por las arterias).

A continuación del intestino delgado, y a través de la válvula ileocecal, se encuentra el intestino grueso. En él se mezclan, al igual que en el estómago y el intestino delgado, los alimentos y los jugos mediante movimientos peristálticos. Se trata de un conducto cuyo diámetro oscila entre los 3,5 y 5 cm., y una longitud de entre 1,5 y 1,8 m. Se encuentra dividido en tres partes: ciego, colon y recto. El ciego, de unos 5 a 7 cm. de longitud, es un saco en cuyo extremo se sitúa el apéndice cecal, vermicular o vermiforme (es vestigial en los humanos), consistente en una prolongación tubular de unos 4 a 5 cm. de longitud, en el que se forman glóbulos blancos.

El colon rodea al intestino delgado y otras vísceras situadas en el abdomen. Su función es almacenar los productos residuales de la digestión hasta su expulsión. Se extiende desde el ciego hasta el recto. Se divide en cuatro partes: ascendente, transversal, descendente e ileopelviano. El ascendente es una continuación hacia arriba del ciego. El transversal atraviesa el abdomen de derecha a izquierda a la altura de la tercera y cuarta vértebra lumbares. La descendente conduce hasta el ileopelviano, o colon sigmoideo, que tiene forma de S, y que desemboca en la última sección del intestino grueso, el recto. Éste mide unos 20 cm. de longitud y finaliza en el ano.

El intestino grueso está totalmente tapizado de numerosas glándulas secretoras de mucus, y en la parte del colon se encuentra la flora intestinal integrada por gran cantidad de bacterias simbióticas, las cuales se encargan de putrefactar aquellos restos alimenticios procedentes del intestino delgado que no han podido ser digeridos. Además, en el intestino grueso se reabsorbe el exceso de agua, así como vitaminas y sales minerales, a la vez que los residuos son comprimidos formando las heces fecales y almacenadas en el recto. Cuando las heces alcanzan determinada presión sobre las paredes del recto, se produce un reflejo fisiológico en el organismo invitando a la defecación, la cual se produce al exterior a través del ano, un orificio que se encuentra cerrado mediante dos esfinteres, uno de musculatura lisa en su interior y otro de musculatura estriada en su exterior.

El aparato digestivo

En el aparato digestivo se inicia la función de la nutrición, consistente en un conjunto de procesos que intervienen en el intercambio de materia y energía entre los seres vivos y el medio en que se desarrollan. La parte fundamental de la nutrición se realiza en el interior de las células, se trata de reacciones que transforman los nutrientes en energía y sustancias necesarias para el organismo.

La nutrición abarca la adquisición de los alimentos y el anabolismo o asimilación; se trata de un conjunto de procesos metabólicos o reacciones bioquímicas de síntesis de moléculas complejas a partir de otras más sencillas, las cuales son llevadas a cabo por varios aparatos del organismo. Para poder realizar los procesos anabólicos se requiere un aporte de energía.

El aparato digestivo se encarga de la digestión y absorción de los alimentos, siendo el aparato circulatorio el encargado de distribuirlos hacia todas las células. El proceso inverso, es decir el de la degradación de las sustancias y expulsión de las materias de desecho, es el llamado catabolismo, cuyas función es realizada solidariamente por el aparato excretor, el circulatorio y el respiratorio, siendo éste último también el encargado de aportar el oxígeno que precisa el organismo para realizar las funciones anabólicas.

Partes del aparato digestivo

El aparato digestivo comienza en la boca, cuya cavidad se abre al exterior en su parte frontal rodeado por los labios. Su parte superior queda limitada por dos huesos maxilares (el paladar óseo); lateralmente se encuentran las mejillas. En la parte posterior se encuentra el velo del paladar o paladar blando, una mucosa que separa las fosas nasales de la propia cavidad bucal; el fondo comunica con la laringe. En el centro se encuentra pendida la úvula (campanilla), un lóbulo carnoso que tiene una influencia refleja durante el proceso de la deglución. La parte inferior lo constituyen una serie de músculos y membranas.





El interior de la boca está recubierta en su totalidad por un tejido epitelial o mucosa, toda ella humedecida por la mucina que segregan las glándulas salivares. Estas glándulas, en un número de tres pares, son las parótidas, submaxilares y sublinguales. Las parótidas se sitúan a cada lado de la cara, debajo y delante de la oreja; son racimosas, formadas de lóbulos, y segregan a la altura del primer o segundo molar superior mediante un canal llamado de Stenon. Las submaxilares se sitúan en la cara interna del maxilar inferior, y desembocan debajo de la lengua. Las sublinguales, se sitúan en el suelo de la boca, en la parte anterior del maxilar inferior.

Las glándulas salivares son las responsables de segregar la saliva, consistente en un líquido compuesto en su inmensa mayoría por agua, sólo un 1% contiene sales Na, Ca, K, mucina, albúmina, y la ptialina o amilanasa, ésta es una enzima que hidroliza parcialmente hasta convertir en maltosa el almidón y el glucógeno que contienen variados jugos orgánicos y semillas de muchas plantas. Aunque la secreción salivar es continua, aumenta de forma refleja durante la masticación y a la vista de los alimentos.

La boca alberga también la lengua y los dientes. La lengua es un órgano musculoso que interviene en el proceso de la deglución, mediante el empuje de los alimentos hacia el paladar blando; en la masticación, empujándolos hacia los dientes; y en la insalivación. Además, tiene una gran importancia en la fonación para modular los sonidos, y en los botones gustativos que la recubren está localizado el sentido del gusto. Por su parte, la dentición es heterodonta, es decir, las piezas dentales tienen formas distintas, motivado por el tipo de alimentación omnívora. Tras completarse el proceso de dentición, que se desarrolla a partir de la dentición de leche en la infancia, se contabilizan 32 o 28 piezas.

Procesos digestivos


En la boca tienen lugar los procesos de la masticación (reducción y trituración del alimento), y la mezcla o insalivación que da lugar al llamado bolo alimenticio. Estos procesos que tienen lugar antes de la deglución son fundamentalmente una fase de digestión mecánica, pero en realidad, como ya se dijo antes, la saliva segrega una sustancia llamada ptialina o amilanasa salivar, la cual permite que se realice también una digestión química al hidrolizar el almidón que contienen algunos alimentos y convertirlo en maltosa, que es un azúcar soluble y por tanto digerible por el organismo.




Tras la fase mecánica se produce la deglución, que es voluntaria en un principioy refleja más tarde, y que está dividida en tres tiempos: bucal, faríngea y esofágica. De la boca, el bolo alimenticio pasa a la faringe, que es el conducto de unos 20 o 25 cm. de longitud que se extiende desde el velo del paladar hasta el esófago, y que comunica igualmente las fosas nasales con la laringe a través de los orificios de las coanas (es común a los aparatos digestivo y respiratorio). Cuando el bolo pasa por la faringe se tapona la entrada a la tráquea y la cavidad nasal. A los extremos de la faringe se sitúan las amígdalas; se trata de dos glándulas de la boca en forma de almendra, constituidas por tejido linfoide, con funciones inmunitarias, y cuya inflamación es conocida como angina, aunque este término también es aplicado a otras afecciones de la faringe (amígdala faríngea o adenoide), e incluso de otros órganos muy distantes (angina de pecho).

En la faringe es donde se produce la acción refleja o involuntaria durante el proceso de deglución, en que el bolo alimenticio pasa al esófago. Este tubo esta tapizado por una mucosa de tejido epitelial, rodeada externamente por dos capas de fibras musculares, una en forma circular y otra longitudinal. Estos músculos tienen una gran importancia para el progreso del bolo alimenticio desde la entrada en el esófago hasta su finalización en el estómago, mediante la acción de los movimientos peristálticos o peristalsis.

El estómago es, en los humanos y también en los animales superiores, una dilatación o ensanchamiento del tubo digestivo en forma de saco alargado de unos 25 cm. de longitud, situado a continuación del esófago, con una capacidad de hasta dos litros, y donde tiene lugar la acción química de los alimentos, mediante el jugo gástrico y las contracciones musculares. Tanto el orificio de entrada como el de salida del estómago están cerrados por unos esfínteres, el cardias y el píloro, respectivamente. El primero se abre por efecto reflejo conforme el alimento le va llegando, y el segundo va dejando pasar el alimento en pequeñas cantidades hacia la primera sección del intestino delgado (duodeno) según vayan siendo transformadas.

La cavidad del estómago posee cuatro capas o túnicas: la serosa, la muscular, la celulosa o submucosa, y la mucosa o glandular. Los movimientos peristálticos, facilitados por una musculatura de fibras oblicuas, está controlado por el sistema nervioso autónomo, y permite una total mezcla de los alimentos con los jugos gástricos. Este proceso en el estómago puede durar más o menos dependiendo de la naturaleza del alimento ingerido (una media de tres horas), pero los líquidos son procesados mucho más rápidamente que los sólidos. Los jugos gástricos son sustancias producidas por diversas células que segregan a través de las paredes del estómago; como el mucus, un lubricante y protector de las paredes del estómago; el ácido clorhídrico, que actúa sobre los alimentos ingeridos rompiendo los prótidos complejos (sustancias esenciales para el organismo como los aminoácidos, péptidos, proteínas, proteidos, etc.), transformándolos en otros más sencillos y realizando también una acción antiséptica; la pepsina, que digiere las sustancias proteínicas; o el cuajo, que coagula la leche. En el estómago, además del agua, también se produce un determinado grado de absorción de algunos medicamentos y del alcohol.

La lluvia ácida

L lluvia ácida es un fenómeno que se produce por la combinación de los óxidos de nitrógeno y azufre provenientes de las actividades humanas, con el vapor de agua presente en la atmósfera, los cuales se precipitan posteriormente a tierra acidificando los suelos, pero que pueden ser arrastrados a grandes distancias de su lugar de origen antes de depositarse en forma de lluvia.

Los antecedentes de la Revolución Industrial


La lluvia ácida no es un fenómeno reciente, tiene sus antecedentes en la Revolución Industrial, y desde entonces ha ido en aumento. El término lluvia ácida tiene su origen en unos estudios atmosféricos realizados en Inglaterra en el siglo XIX, pero actualmente cabría denominarla deposición ácida, ya que puede presentarse en forma líquida (agua), sólida (nieve), o incluso como niebla, ésta última tan efectiva en su capacidad de destrucción como lo es la deposición líquida.



Estos gases son producidos, principalmente, por la combustión de carburantes fósiles en las actividades industriales, tales como centrales térmicas dedicadas a la obtención de energía eléctrica.

Cómo se inyectan y se desplazan los gases en la atmósfera

Las industrias que generan los contaminantes atmosféricos suelen disponer de altas chimeneas, para evitar que las partículas en suspensión se depongan en las inmediaciones de las propias instalaciones. A su vez, los humos son inyectados en la alta atmósfera, permitiendo ser arrastrados a cientos de kilómetros de su punto de origen por las corrientes de convección, y una vez las partículas contaminantes han reaccionado con el vapor de agua, depositarse en el suelo en forma de lluvia ácida.

Este hecho en particular y la contaminación de la atmósfera en general, hace más evidente su aspecto global, pues trasciende las fronteras de los países y obliga a entendimientos difíciles, que en muchas ocasiones se ven entorpecidos por motivaciones políticas de carácter económico o desarrollo de las diferentes naciones.

Cuando la lluvia ácida se precipita a tierra es transportada hacia los lagos por las aguas superficiales, acidificando los suelos y fijando elementos como el calcio y magnesio, que los vegetales necesitan para desarrollarse.

Cómo afecta la contaminación a la atmósfera y los organismos vivos

Como ya se dijo, entre los gases producidos por los motores de combustión interna se encuentra el plomo (en muchos países ya erradicados de los combustibles), que en determinadas concentraciones resulta tóxico para el sistema nervioso, pero además también emiten dióxido y monóxido de carbono, los cuales, junto con el plomo, pueden causar disfunciones de los glóbulos rojos y eliminar su capacidad para transportar oxígeno a los tejidos.

Existen condiciones climáticas en las cuales la atmósfera no puede depurar los gases contaminantes emitidos, los cuales, ayudados por las radiaciones solares, producen reacciones que generan compuestos tóxicos dañinos para los seres vivos, paisajes y materiales. Además, se produce una acumulación sobre las propias zonas en donde se emiten, o sus alrededores, dando lugar al fenómeno conocido como smog fotoquímico, resultado de la combinación de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno, que al verse reforzado por la radiación ultravioleta envuelve a las ciudades en una neblina característica.

Por efecto de la reacción de estos gases se puede producir ozono; en principio podría parecer que sería beneficioso para la atmósfera recibir ozono, pero teniendo en cuenta la altura a la que se genera, ésta sería totalmente contraproducente debido a su capacidad oxidante, suponiendo incluso una amenaza para la vida.

Fuentes y efectos de los contaminantes atmosféricos



Ordinariamente la atmósfera puede albergar sustancias contaminantes, aunque en cantidades suficientemente inocuas como para que sean eliminadas sin afectar a su capacidad de regeneración; generalmente se presentan en forma gaseosa, líquida o sólida. Sin embargo, a partir de determinado nivel de concentración se pueden producir efectos nocivos, sobre los seres vivos y también sobre los materiales.

Aunque existen fuentes contaminantes naturales, ejemplo de las actividades volcánicas o los incendios forestales, que emiten gases y partículas que quedan en suspensión, éstas suelen ser por lo general depuradas por la propia atmósfera. Pero es la contaminación generada por el hombre la que excede la capacidad de la atmósfera para procesarla, dando lugar a una concentración amenazante para la vida.




Además de las crecientes demandas de alimentos, el hombre se autoimpone nuevas necesidades en la calidad de vida, manufacturando y sobreexplotando los recursos naturales, los cuales generan una desmedida actividad industrial en su transformación.

Los contaminantes con origen en las actividades humanas

La atmósfera sufre además las concentraciones de población en áreas urbanas, que producen contaminantes también dañinos para las aguas y el suelo.

Los contaminantes que el hombre libera hacia la atmósfera en mayor medida, provienen de la combustión de carburantes fósiles, y podríamos clasificarlos en tres grupos principales:

1) Actividades industriales, como las dedicadas a la obtención de energía: liberan óxidos de nitrógeno, azufre, y en menor medida plomo metálico.
2) Actividades domésticas, como la combustión por sistemas de calefacción: liberan mayormente óxidos de azufre, y de nitrógeno en menor medida

3) Transportes, como los de combustión interna: liberan óxidos de nitrógeno y plomo, y óxidos de azufre en menor cantidad

Importancia de conservar la diversidad de especies

La especie como tal podría tener una importancia ecológica fundamental en el mantenimiento de la diversidad. Algunas especies se pueden calificar como claves por la importante función que desempeñan, o más aun pueden ser vitales dentro de una comunidad para la diversidad de otras especies dentro de ella.

Tanto en especies animales como vegetales, se distinguen algunas con funciones fácilmente reconocibles dentro de las cadenas tróficas, por ejemplo determinados animales polinizadores como las abejas, pero también organismos edáficos encargados de la descomposición de la materia, o los animales que se encuentran en el nivel trófico más alto, es decir los depredadores.

Es clarificadora la acción local sobre la biodiversidad que pueden tener los árboles. Muchas especies animales y vegetales progresan gracias al refugio y recursos que proporcionan las superficies arbóreas. Las aves nidifican en sus ramas o troncos y se alimentan de sus frutos, también muchos herbívoros encuentran alimento bajo la cobertura de los árboles; igualmente los epífitos (plantas aéreas no parásitas) pueden fijarse en lo alto de los árboles y alimentarse de la luz, humedad y partículas de polvo ambiental que capturan y absorben mediante hojas especializadas; y un buen número de especies que viven y evolucionan gracias a los árboles, parásitos, musgos, micofitos, hepáticas, etc.

BIODIVERSIDAD


Conservación de la biodiversidad

La biodiversidad es un término de acuñación reciente muy utilizado en variados ámbitos como el científico, medios de comunicación social, instituciones, Gobierno, etc.

Se define como diversidad del mundo biológico, es decir, expresa la existencia y formas de vida sobre la Tierra. La conservación de la biodiversidad del planeta es un valor en alza y motivo de inquietud creciente.

Actividades humanas y pérdida de la biodiversidad

Son precisamente las actividades humanas las que están colaborando en la reducción de la diversidad de especies, no sólo a un nivel regional, ni siquiera nacional, sino incluso a escala mundial. Estos cambios se manifiestan mediante la pérdida de complejidad de las comunidades vegetales y animales, o sea, se produce una simplificación a consecuencia de la extinción de especies o poblaciones.
Miles de especies animales y vegetales se encuentran actualmente amenazadas de extinción a causa de la destrucción de sus hábitats. La sobreexplotación o limitación forzada de las áreas en que se distribuyen esas especies se traduce en una reducción progresiva del número de individuos. La reducción del hábitat también influye en la pérdida de población; como norma general se asume que si la superficie original de un hábitat queda reducida a su décima parte se perderá la mitad de las especies que contenga. Estas consecuencias son más llamativas en las selvas tropicales, donde habitan la mayor parte de las especies, debido a los índices crecientes de deforestación por efecto de la tala indiscriminada de las superficies arbóreas.

Factores ambientales bióticos

Parasitismo


Algunos términos y situaciones que se dan con respecto al parasitismo son los siguientes:

Coparasitismo
Es la presencia de varios parásitos distintos sobre un mismo individuo. Se trata de un fenómeno frecuente.

Ectoparásito
Es el organismo que parásita a otro desde la superficie de éste.

Endobiótico
Es el organismo saprófito o parásito que vive en el interior del sustrato o del hospedador.

Endoparásito
Es el parásito que vive en el interior de su hospedador.

Especificidad
Es la especialización de un organismo parásito en un huésped particular.

Fitoparásito
Se trata de un parásito vegetal.

Hemiparásitismo
Es un parasitismo parcial, propio de los hemiparásitos. Los hemiparásitos son organismos parásitos vegetales que sólo obtienen del hospedador parte de sus nutrientes.

Hiperparasitismo
Se trata de un parasitismo en que el parásito es, a su vez, parasitado por otro organismo. El hiperparásito es un parásito que vive sobre o dentro de otro organismo parásito.

Hosoparásito
Es un organismo parásito que depende por completo del organismo al que está adaptado, siendo incapaz de sobrevivir en otro distinto.

Hospedador intermedio
Es aquel que sólo cobija una fase del ciclo vital del parásito, que inicia su desarrollo en una especie distinta y lo finaliza en otra también distinta.

Huésped hospedador
Es un ser vivo que alberga a un parásito (el término se utiliza en el sentido etimológico estricto, al revés que en el lenguaje corriente).

Parásito facultativo
Es un parásito que puede recurrir a otras fuentes de alimento distintas a su hospedador actual (puede parasitar más de un tipo de huésped).

Parásito obligado
Es un parásito con especificidad absoluta, que necesariamente ha de alimentarse de su hospedador.

Patogénesis
Se denomina así al período del desarrollo de un organismo patógeno en que éste despliega sus efectos perjudiciales para el organismo atacado.

Comensalismo


Es una relación trófica establecida entre organismos, en la cual una especie es comensal de la otra. Típicamente el comensal es un organismo que convive con otro y obtiene de él algún provecho, por ejemplo alimento, pero sin causarle daño; incluso la mayor de las veces le beneficia y contribuye a su bienestar, por ejemplo alimentándose de las descamaciones del cuerpo, restos de comida, residuos, etc., que pueden ayudar a mantener el cuerpo limpio.

Esta relación se encuadra más bien en un tipo de relaciones interespecíficas denominada mutualismo, en la cual se mantiene una cooperación entre individuos de distinta especie, cuyas actividades conjuntas tienen un fin común y resulta por tanto beneficiosa para ambos asociados. La diversidad presenta casos y situaciones que muchas veces no cumplen este patrón; ejemplo: cuando un organismo animal o vegetal utiliza otro organismo simplemente como sustrato al que fijarse, fenómeno que se denomina epibiosis; o cuando se produce el aprovechamiento de los restos de un individuo por parte de otro que pertenece a una especie distinta, fenómeno denominado tanatocresis.

Otro ejemplo de comensalismo es el denominado lestobiosis, consistente en la nidificación de especies de pequeños insectos coloniales, que se sitúan en el interior de los nidos de otras especies de mayor tamaño con el fin de alimentarse.

Simbiosis


Se trata de una íntima asociación entre dos organismos de grupos distintos sea animal o vegetal, e incluso mixtas entre representantes de ambos reinos, que se encuentra ampliamente extendida en la naturaleza.



Los líquenes son un ejemplo típico de simbiosis entre dos organismos, donde ambos se necesitan mutuamente para sobrevivir. En la foto un liquen antártico.


La simbiosis se diferencia de otras formas de relaciones interespecíficas, como el parasitismo o el comensalismo, en que esta forma de relación puede ser vital para uno de los simbiontes o incluso para los dos, dando lugar a la desaparición de las especies implicadas si se rompe esa unión.

Este caso queda evidenciado por ejemplo con la relación existente entre los termes y las bacterias que digieren la celulosa, sin las cuales el insecto perecería al no poder alimentarse. Otro caso típico es el del liquen, organismo formado por un hongo y una alga; ambos pueden sobrevivir juntos en zonas de extrema aridez y bajas temperaturas, las cuales no podrían soportar por separado.

De lo descrito se deriva que la simbiosis siempre es beneficiosa para ambos. En la agricultura es muy normal aprovechar esta ventaja de la simbiosis, que se da por ejemplo en las plantas leguminosas, las cuales albergan en sus raíces bacterias nitrificantes (que transforman y fijan en el suelo el nitrógeno atmosférico), permitiendo rotar los cultivos y aprovechar el suelo nitrogenado

Cadenas, redes y pirámides

Los niveles tróficos productores, consumidores y descomponedores antienen unas relaciones lineales mutuas denominadas cadenas alimenticias o tróficas, cuyos eslabones están ligados entre sí.

Las múltiples interacciones existentes entre los individuos impide (salvo excepciones) definir individualmente con claridad una cadena trófica, ya que, según las circunstancias, un depredador puede al mismo tiempo ser presa. Por ello es más propio hablar de red alimentaria o trófica.

En una red alimentaria cada individuo ocupa un nudo en una intersección de relaciones tróficas. Pueden existir cadenas y redes que no comiencen en los productores, ejemplo de los descomponedores o las de hábitats cavernícolas y abisales. La forma de representar las redes tróficas es utilizando las denominadas pirámides tróficas. Su esquematización se realiza mediante una serie de rectángulos distribuidos en niveles superpuestos (representativos de los niveles tróficos), con los productores colocados en la base y los consumidores de máximo rango en la cima.

Todos los niveles aportan materia a los descomponedores, mientras que cada nivel vive a expensas del inferior. Según el parámetro tenido en cuenta (energía, materia, volumen..), se construyen pirámides de: números, biomasas o energía:

La fotosíntesis

La fotosíntesis es un conjunto de reacciones que realizan todas las plantas verdes (que poseen clorofila), las cianofíceas y algunas bacterias, y a través de las cuales se sintetizan glúcidos o hidratos de carbono por acción de la luz en presencia de la citada clorofila y otros pigmentos, y con el concurso del dióxido de carbono atmosférico y el agua.

En resumen, la fotosíntesis es la transformación de la energía luminosa en energía química. Su importancia no es de índole menor, pues prácticamente toda la energía consumida por la vida de la biosfera terrestre procede de la fotosíntesis.


La clorofila

La fotosíntesis es posible gracias a una sustancia denominada clorofila. Se trata de un pigmento de color verde que se encuentra en las plantas y procariotas que realizan la función clorofílica.

La clorofila se halla localizada en los cloroplastos de las células eucariotas vegetales. Su actividad biológica es importantísima, ya que es la que hace posible la función clorofílica.

Básicamente podemos definir la clorofila como la encargada de absorber la luz necesaria para que la fotosíntesis pueda ser llevada a cabo. Las plantas absorben agua del suelo y dióxido de carbono de la atmósfera, y forman sustancias orgánicas energéticas, como la glucosa. El motor de todo el mecanismo es la luz solar; el proceso culmina finalmente con la transformación de la energía luminosa en energía química.

Los tipos de clorofila


Existen varios tipos de clorofilas; A, B, C, D, y la bacterioclorofila, cada cual con su correspondiente franja de longitudes de onda (ancho que ocupan dentro del espectro luminoso), que les confiere propiedades de absorción diferentes, en base a las también diferentes estructuras moleculares de cada clorofila.




Reacción lumínica y reacción en la oscuridad

La fotosíntesis se realiza en dos fases o etapas: la reacción lumínica, y la reacción en la oscuridad. La reacción lumínica actúa en presencia de luz con independencia de la temperatura reinante (siempre que ésta no sobrepase determinados límites). Por su parte, la reacción en la oscuridad tiene lugar con independencia de la luz pero no de la temperatura, aunque ésta última debe mantenerse igualmente dentro de unos límites para que sea efectiva.

Se inicia la fotosíntesis con la absorción de fotones (energía luminosa) a nivel de los pigmentos activos. Éstos trasladan a las clorofilas la energía que se suma a la absorbida por las mismas. Aquí la clorofila realiza su labor más importante y esencial en todo el proceso, capturando la energía de las diferentes longitudes de onda, principalmente del espectro rojo y violeta que corresponden a las clorofilas de tipo A.

Estas reacciones ocurren en los cloroplastos que se encuentran dentro de las células, y donde están contenidas las citadas clorofilas y otra serie de compuestos, todos ellos parte activa en la función clorofílica en mayor o menor medida.

La reacción en la oscuridad, por su parte, permite que la energía capturada en presencia de luz, y por tanto temporal, siga capturándose permanentemente en forma de glucosa.

En resumen, el balance total o efecto neto de la fotosíntesis queda establecido como glucosa, a través de un gasto energético de luz solar, es decir, el dióxido de carbono más agua proporciona oxígeno y glucosa.

Las capas de la atmósfera



Como se dijo, se puede dividir la atmósfera terrestre en capas según su temperatura. Así, se distinguen las siguientes:

Troposfera

La troposfera es la porción más baja en contacto con la superficie terrestre; tiene aproximadamente 11 kilómetros de espesor. En esta capa, debido a las corrientes de convección, los gases tienen movimientos omnidireccionales. El tiempo mas turbulento ocurre precisamente en esta capa de la atmósfera. La energía solar que alcanza La Tierra es absorbida como calor por la superficie terrestre, y soltada después en una longitud de onda más larga como calor en el espectro infrarrojo. Aproximadamente 175.000 millones de megavatios alcanzan La Tierra provenientes del Sol. La mayor parte de esta energía es luz visible. Cerca de la mitad llega hasta la superficie; la otra mitad es absorbida por la atmósfera, reflejada por las nubes, por el polvo atmosférico o por la propia tierra. La troposfera contiene mucho vapor de agua; el vapor de agua absorbe la radiación infrarroja y esto significa que el calor queda cerca de la superficie. Con distancias crecientes a la superficie terrestre hay menos vapor de agua que retenga el calor, así, los escapes de energía infrarroja y disminución de temperatura en la estratosfera crece con la altitud.

Estratosfera


La estratosfera contiene aire muy seco; delgadas nubes como Cirrus se forman en ella. La temperatura es más cálida en las altitudes estratosféricas porque contienen cantidades pequeñas de gases que absorben la radiación solar. Dentro de la estratosfera, entre 15 y 35 km., a la capa que contiene esos gases se le denomina ozonoesfera. El ozono en la estratosfera absorbe muchos rayos ultravioleta (UV).

Estratopausa

La capa que separa la estratosfera de la siguiente capa, la mesosfera, es la estratopausa, y se encuentra a unos 50 km. sobre la superficie de La Tierra.




Mesosfera


La mesosfera se encuentra entre 50 y 100 km. Aquí la temperatura desciende con la altura, las más bajas alcanzan los -90º C. Conforme se alcanza la termosfera el proceso se invierte, la temperatura aumenta progresivamente hasta alcanzar 2.000 grados C a varios miles de kilómetros. La mesosfera contiene rastros de pequeñas cantidades de nitrógeno y oxígeno, insuficientes para absorber calor del Sol.

Mesopausa

La capa que separa la mesosfera de la siguiente capa, la troposfera, se llama mesopausa.

Troposfera


La troposfera comienza aproximadamente entre los 80 y 100 km.; contiene ínfimas cantidades de oxígeno y nitrógeno, pero estos absorben radiación solar entrante. La temperatura en esta capa, como ya se dijo, puede alcanzar los 2000º C. Más allá de la termosfera se encuentra la exosfera, cuya temperatura se mantiene constante.

La atmósfera

La atmósfera de la Tierra no tiene parangón en ningún otro planeta de nuestro sistema solar. Sin la existencia de vida sobre la superficie no habría podido formarse, ni la propia vida desarrollarse, ya que la actual composición es fruto de múltiples transformaciones desde sus orígenes.




La atmósfera no tiene una composición similar en toda su extensión, la cual alcanza varios miles de kilómetros de altura (aunque solamente unos 100 km. son de interés práctico) sino que dependiendo de la temperatura o reacción química de sus componentes, presenta diferencias que pueden ser estructuradas en capas.

La composición básica de la atmósfera es: 78% de nitrógeno, 20% de oxígeno, 0,9% de argón y 1,1% de otros gases entre los que se encuentran el dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, metano y vapor de agua; suponen casi el 100% del volumen del aire en la atmósfera a una altura de 80 km., procedentes de la superficie de la Tierra. Existen además partículas sólidas y líquidas en suspensión (vapor de agua, polvo y otros gases); una de las más importantes es el cloruro de sodio, que se distribuye mediante las corrientes de aireación de los océanos, facilitando la condensación y precipitación; un 20% de las partículas en suspensión tienen su origen en las actividades humanas.

Las ramas o disciplinas inherentes a la ciencia ecológica

Existen diferentes estudios de la ecología según las relaciones que se establecen entre los individuos, su hábitat, poblaciones, etc. Así, se distingue:

La autoecología o ecología del individuo

Estudia el hábitat y los efectos y reacciones que produce sobre un organismo; es decir, la compleja interacción de los organismos con su medio físico.

La ecología de poblaciones o demoecología

Se ocupa de las relaciones que los individuos establecen entre sí, y con su propio entorno, cuando se agrupan en poblaciones.

La sinecología o ecología de las comunidades y ecosistemas

También, si se prefiere, sencillamente la ecología, que estudia la interacción de las poblaciones entre sí y con el medio que ocupan (dinámica y evolución de las comunidades).

La ecología cultural

Estudia los modos en que el hombre se relaciona con el ambiente y en que las actividades humanas afectan a éste. La ecología cultural intenta explicar el origen de los rasgos culturales característicos y las formas que caracterizan las distintas zonas, rechazando los aspectos más rudos del determinismo ambiental sustentados por los antropogeógrafos.

La ecología humana

Estudia la organización y desarrollo de las relaciones funcionales de las distintas comunidades humanas en el proceso de adaptación al medio ambiente.

La ecología sociológica

Es la disciplina del campo de las ciencias sociales que se ocupa del estudio de las relaciones del hombre con el medio geográfico. De modo especial centra su atención en las relaciones humanas que se desarrollan en la acción de una población frente a su medio urbano. Al estudiar los tipos de ajuste social al medio geográfico o urbano, la ecología analiza la distribución de la población en el espacio según categorías étnicas, lingüísticas o sociales, e intenta establecer la correlación existente entre las modificaciones de la estructura social y las que se producen en el espacio habitado. Estas relaciones entre el hombre y su medio son estudiadas en su perspectiva temporal o dinámica.

SIMCE

Repasemos algunos conceptos...

Qué ciencias comprende la Ecología...?

La ecología comprende: la ecología terrestre; la dulceacuícola o limnología, ciencia dedicada al estudio de las masas de agua de los continentes: lagos, pantanos, etc., donde se estudian factores geológicos, geográficos, físicos, químicos y biológicos; y la marina u oceanografía, ciencia que estudia los mares en los aspectos físico, químico, biológico y geológico.

La ecología es pues, la ciencia que se ocupa de las interrelaciones existentes entre los organismos vivos, vegetales o animales, y sus ambientes, ya que éstos no son entidades aisladas, sino que están relacionadas entre sí y con el entorno.