miércoles, 7 de mayo de 2014

Captar los estímulos mecánicos MECARRECEPTORES

Los estímulos como la gravedad ,la presión ,el contacto ,el sonido y el movimiento de los cuales los seres vivos son sometidos son captados por los receptores llamados mecanorreceptores .en el hombre se localizan en la piel y el oido internos

Los mecarreceptores reciben la información de tipo mecánico, es decir, responden al contacto, a las diferencias de presión, a la fuerza de gravedad, etc. Existen mecanorreceptores especializados, por ejemplo, los estatorreceptores informan sobre la posición del equilibrio, y los fonorreceptores perciben las ondas sonoras.

El oído es un complejo órgano sensorial que alberga dos sentidos: la audición y el equilibrio. Los receptores, especializados en la captación de estímulos mecánicos, no solo permiten detectar los sonidos, sino analizar la posición del cuerpo.

Los mecanorreceptores de sonidos o Fonorreceptores son los responsables del sentido del oido ,sabemos que no todos escuchamos de igual forma ,algunos aniamles presentan  diferentes estructuras a las nuestas .algunos insectos poseen presentan estructuras para captar , las SENSILLAS  PILOSAS  (como cilios inmóviles que darán una señal cuando sean estimulados. Parece ser que la fonorrecepción en animales superiores puede venir de un sistema similar),Algunos insectos poseen un oido simple ,los organos timpaticos ,se trata de una  una camara area que posee fonorreceptores en su cara interna ,esta membrana vibra la recibir las ondas sonoras y estimula a los mecanorreceptores que envien la info al cerebro).


¿Cómo oímos?

En el pabellón de la oreja se captan los sonidos y se transmiten desde el conducto auditivo hasta el interior del oído.

    El tímpano vibra al recibir los sonidos, suave si el sonido es débil, y más bruscamente si el sonido es fuerte. Los huesecillos del oído interno transmiten la vibración al laberinto, amplificando la señal. El estribo transmite la vibración al interior del laberinto.  En el interior del laberinto están las células sensitivas. Son los mecanorreceptores del oído llamados células ciliares. El movimiento de sus cilios transmite un impulso nervioso a las neuronas con las que se conectan.






El oído medio se encuentra situado en la cavidad timpánica llamada caja del tímpano, cuya cara externa está formada por la membrana timpánica, o tímpano, que lo separa del oído externo. Incluye el mecanismo responsable de la conducción de las ondas sonoras hacia el oído interno. El oído medio está en comunicación directa con la nariz y la garganta a través de la trompa de Eustaquio, que permite la entrada y la salida de aire del oído medio para equilibrar las diferencias de presión entre éste y el exterior. 

Capacidad auditiva


Las ondas sonoras son cambios en la presión del aire que son transmitidas a una velocidad de un kilómetro por segundo, e impactan sobre la membrana del tímpano, en el cual se produce una vibración.
La fisiología de la audición consta de los siguientes pasos:
Las ondas sonoras provocan la vibración de la membrana timpánica, la que a su vez induce el movimiento de los huesecillos hasta el oido interno ,en la coclea ,los foto rreceptores transforman las vibraciones en señales electricas que son trnasmitidas al cerebro   a traves del nervio auditivo. .

El rango de audición, igual que el de visión, varía de unas personas a otras. El rango máximo de audición en el hombre incluye frecuencias de sonido desde 16 hasta 28.000 ciclos por segundo. El menor cambio de tono que puede ser captado por el oído varía en función del tono y del volumen.
La sensibilidad del oído frente a la intensidad del sonido (volumen) también varía con la frecuencia. La sensibilidad a los cambios de volumen es mayor entre los 1.000 y los 3.000 ciclos, de manera que se pueden detectar cambios de un decibelio. Esta sensibilidad es menor cuando se reducen los niveles de intensidad de sonido. Las diferencias en la sensibilidad del oído a los sonidos fuertes causan varios fenómenos importantes. 


rango de ondas audibles ,el hombre no lograr captar frecuencias altas (ultrasonidos)

El sentido del oído canino es bastante similar al nuestro, si bien ellos tienen un límite muy superior a nosotros en los sonidos de alta frecuencia (agudos). Por ello son capaces de detectar sonidos que para nosotros son “ultrasónicos”; como ejemplo hay algunos modelos de silbatos para perros que nos resultan inaudibles. Esto explica por qué en ocasiones el perro se pone alerta sin que nosotros hayamos oído nada o también cómo un perro detecta la llegada de su amo a casa mucho antes de que las personas nos demos cuenta.

orientacion ultrasonica o ecolocalizacion 


Mamíferos dentados marinos, como losBallenas  delfines, marsopas, delfines de río, orcas y cachalotes  también los utilizan ,tanto en la emisión como la recepción de las ondas sonoras ,interviene un organo ubicado en el frente de la cabeza que contiene materia grasa ,llamado melon.
Delfín 
Esta facultad les permite explorar su ambiente y buscar sus presas, en este caso, en la profundidad del mar. Como el sonido viaja 4,5 veces más rápido en el agua que en el aire, el cerebro de los delfines está muy bien adaptado para analizar toda la compleja información que le llega con los ecos.
Ecolocalización de los delfines es extremadamente sensitivo y complejo. Usando sólo su sentido acústico, el delfín "nariz de botella" puede discriminar objetos prácticamente idénticos que difieren un 10% o menos en área o volumen.
 los delfines generan un sonido llamado "click", dentro de sus sacos nasales que se ubican detrás del melón craneal. La frecuencia de los clicks es más alta que los sonidos que utilizan para comunicarse. El melón actúa como un lente que enfoca el sonido en una fina señal que se proyecta enfrente del animal. Cuando el sonido golpea un objeto, parte de la energía del sonido se refleja de vuelta hacia el delfín. El cráneo del delfín recibe el eco, y el tejido graso del melón transmite el sonido al cerebro.
Tan pronto como el eco es recibido, el delfín genera otro click. El lapso de tiempo entre el click y el eco permite al delfín evaluar la distancia que media entre él y el objeto, y la variación de la señal acústica que recibe el delfín le permite evaluar la dirección donde se ubica el objeto. Así, emitiendo clicks y recibiendo continuamente las ondas sonoras, el delfín puede detectar los objetos y ubicarse en el entorno.
El equilibrio
para mantener el equilibrio es fundamental percibir la gravedad ,los animales cuentan con sensores de la gravedad ,Los Propiorreceptores ,en la mayoria de los animales estan relacionadas ,la audicion y la percepcion . 

los mecanorreceptores que intervienen en el mantenimiento del equilibrio son células sensibles y ciliadas similares a las que contiene el oído interno humano. Según el lado hacia donde se flexionan las cilias de estas células, la señal se traduce en información sobre la posición del cuerpo en el espacio.
Muchos crustáceos como los langostinos y los camarones, tienen estatocistos en la base de sus antenas. Si en uno de estos animales se reemplaza el estatolito por un trocito de hierro, al acercarle un imán puede lograrse que nade con el dorso hacia abajo.

En muchos invertebrados, los estatocistos son estructuras conformadas por una cámara revestida internamente por células sensibles ciliadas, rellena con un fluido y con un pequeño cuerpo sólido denominado estatolito. Cuando el animal cambia de posición, el estatolito se desplaza según la fuerza de gravedad y dobla las cilias de las células donde se apoya. Entonces, éstas se sensibilizan y generan una serie de impulsos nerviosos que informan al animal sobre su posición en el espacio.


estatocistos_equilibrio

Como los invertebrados, los vertebrados también tienen receptores del equilibrio. En estos animales estos mecanorreceptores están en el oído interno y están compuestos por células sensitivas ciliadas, conectadas con fibras nerviosas, líquido y pequeñas piedras llamadas otolitos.

En los peces, los receptores de vibraciones son células ciliadas ubicadas en un canal a cada lado del cuerpo. En este canal sensorial, llamado línea lateral, está por debajo de las escamas y capta los movimientos del pez y las vibraciones del agua que producen posibles predadores o presas,FONORRECEPTORES.



fonorreceptores


estatocisto órgano sensorial de las medusas que les permite mantener el equilibrio y nadar en posición correcta
en las medusas ,los estatocistos se ubican en su cinturón ,segun su posición ,los estatolitos estarán en contacto ,con algunas cillias,cuyas celulas envian un estimulo ,que les permite detectar su posocion.

Percibir los gustos y los olores



                                       


En el ser humano, el gusto es percibido por QUIMIORRECEPTORES que se distribuyen en las papilas gustativas las señales del gusto son recogidas por las terminaciones nerviosas que se agrupan en nervios y llevan la información al cerebro.
La quimiorrecepcion, es universal en casi todo los seres vivos ,incluso en bacterias y protozoos, quienes responden moviéndose hacia donde está el alimento y el oxígeno, esto se conoce como quimiotaxia.
El olfato lo utilizan los animales terrestres, para detectar sustancias disueltas en el aire
Quimiorreceptores a distancia
Y el gusto para las sustancias disueltas en los alimentos,
 Quimiorreceptores de contacto.
En los animales acuáticos, las sustancias se hallan disueltas en agua ya que se trata del olfato o del gusto.

QUIMIORRECEPTORES son estimulados por sustancias químicas que perciben,  las antenas de los insectos y las fosas nasales de los vertebrados. Las sustancias líquidas o sentido del gusto los captan los tentáculos de los moluscos, las patas de los insectos y las papilas gustativas de la lengua.


En algunos insectos, particularmente hormigas y abejas, los quimiorreceptores de contacto se encuentran localizados en las antenas. Estas pueden ser usadas para oler los alimentos.

Los órganos gustativos a menudo se han encontrado en las patas, lo que da gran ventaja a los insectos. Pueden gustar y sentir al mismo tiempo que caminan sobre las sustancias

Receptores olfativos en los vertebrados
Los vertebrados tienen los quimiorreceptores mejor organizados, en muchos vertebrados están contenidos en órganos especializados que se reconocen y clasifican como olfativos. El sentido del olfato o del olor: es el otro sentido "químico". Es diferente del gusto, en que hay centenares de receptores olfativos, cada uno se une a una molécula característica particular.

En muchos vertebrados terrestres, con excepción de pájaros y serpientes, los receptores olfativos están muy desarrollados en los conductos de aire, particularmente muy cerca de los orificios por donde entra el aire. Estas aberturas se llaman fosas nasales, o nariz. Cuando fluye el aire a los receptores, el medio ambiente externo puede ser detectado y analizado.


La serpiente con su lengua palpa las moléculas volátiles en la atmósfera que por alguna razón no descubre por sus conductos nasales. Con el chasqueo de su lengua una serpiente captura y disuelve las moléculas del aire, que transporta por la lengua hasta la bóveda de su boca, allí, un grupo especial de quimiorreceptores, conocidos como órganos de jacobson , actúan como órganos gustativos-olfativos.

Receptores gustativos en los vertebrados 
Los receptores gustativos están ampliamente desarrollados en los vertebrados. La mayoría de ellos están concentrados en pequeños racimos de papilas, que pueden ser localizadas en la lengua. En esta colocación pueden proporcionar información al organismo acerca de las sustancias que entran por la boca.

El sentido del gusto o del sabor: es uno de los dos sentidos químicos del cuerpo. Existen por lo menos cuatro tipos de gustos o receptores en la lengua, cada receptor transporta  la información a una región generalmente diferente del cerebro .Los cuatro receptores bien reconocidos son el dulce, el amargo, el salado y el ácido.



martes, 18 de marzo de 2014

Los seres vivos y las funciones de relación El comportamiento animal

Los seres vivos y las funciones de relación El comportamiento animal

Las características de comportamiento de los organismos son producto de la selección natural y afectan su aptitud . El estudio del comportamiento y su evolución es un área muy activa en la investigación biológica, que involucra a científicos de una gran variedad de disciplinas. La etología es el estudio del comportamiento de los animales en su ambiente natural, con énfasis particular en los patrones de comportamiento específicos de especie y sus orígenes evolutivos.


Aunque todo comportamiento tiene sus raíces en el programa genético de cada individuo, sólo en pocos casos ha sido posible correlacionar un comportamiento particular con la presencia o la ausencia de alelos específicos. Los comportamientos son típicamente el resultado de las interacciones de un gran número de genes, cuya influencia es ulteriormente modificada por las interacciones del individuo con su ambiente.


Una explicación completa acerca de por qué un animal tiene un comportamiento particular implica diversos tipos de preguntas: preguntas en términos de la secuencia inmediata de los hechos fisiológicos que llevaron al comportamiento observado y preguntas acerca de cuál es el valor adaptativo de ese comportamiento, así como cuáles son sus orígenes evolutivos.


Los patrones de comportamiento que aparecen esencialmente completos la primera vez que el organismo se encuentra con el estímulo pertinente se conocen como patrones de acción fija. Los patrones de acción fija son  rígidos y para miembros de un especie dada de edad, sexo y condición fisiológica particular, son tan predecibles y constantes como las características anatómicas de la especie.


El aprendizaje es la modificación del comportamiento como resultado de la experiencia. Se pueden reconocer varias categorías de aprendizaje, entre ellas, la habituación , el aprendizaje asociativo -que incluye tanto el condicionamiento clásico como al condicionamiento operativo-, el troquelado y la imitación.


La gran mayoría de los organismos obtienen información del ambiente (incluidos otros organismos) a través de sus sentidos y, con esa información, pueden responder a los cambios que se van presentando. La comunicación entre dos organismos lleva implícita la transmisión de información que consiste en la interacción entre dos organismos. La información se transmite a través de un canal e involucra la transmisión de una señal. Los animales se comunican por medio de los más diversos estímulos: químicos, lumínicos, sonoros, eléctricos, vibratorios, de presión o de temperatura. Muchos animales viven en sociedades -grupos de individuos de la misma especie que conviven de una manera organizada, con división de los recursos y del trabajo y con dependencia mutua-.  Este comportamiento puede ser "egoísta", "cooperativo", "altruista" o "malicioso", con diferentes consecuencias para la aptitud del dador y el receptor.

Las sociedades de insectos se cuentan entre las más grandes y más complejas de las sociedades animales.


El comportamiento y la fisiología de los miembros de la colmena son controlados por el intercambio de señales químicas en forma de feromonas.Las sociedades de vertebrados frecuentemente están organizadas en términos de dominancia social. Las jerarquías de dominancia social pueden tomar distintas formas. La territorialidad es un sistema de dominancia, por el cual sólo los animales con territorio se r
eproducen y los animales con mejores territorio se reproducen más.




La hipótesis de la selección por parentesco -que introduce el concepto de aptitud inclusiva- presenta una nueva explicación evolutiva para muchos patrones de comportamiento social. Los conceptos previos de aptitud evolutiva se habían enfocado sobre el número relativo de progenie sobreviviente en generaciones futuras. La aptitud inclusiva se concentra en el número relativo de alelos del individuo que pasan de una generación a la siguiente como resultante del éxito reproductivo -ya sea del individuo o de individuos emparentados-.


 Algunos científicos sostienen que el comportamiento social está regulado por el "gen egoísta", que programa al individuo no necesariamente para el bienestar del individuo ni para sobrevivir, sino para la perpetuación del alelo por cualquier media. La competencia por la representación en el reservorio génico futuro puede ocurrir no sólo entre individuos que compiten obviamente por los mismos recursos -como alimentos o pareja-, sino también entre padres y sus hijos y entre los miembros de una pareja reproductora. El altruismo es un comportamiento que acarrea un costo para el individuo que lo realiza y beneficia a otro u otros individuos. Se piensa que algunos actos de altruismo están basados en la aptitud inclusiva; otros pueden estar basados en el altruismo recíproco, el desempeño de un acto no egoísta con la expectativa de que será retribuido.


 la evolución del comportamiento animal pueden extrapolarse a la especie humana es una cuestión que se debate actualmente. Mientras que algunos biólogos sostienen que la especie humana básicamente no es diferente de cualquier otra especie y que su comportamiento está determinado por sus genes, un grupo de opositores opina que los humanos modernos son también producto de la interacción de los genes con el ambiente (que incluye la cultura) y que, por consiguiente, aquellos análisis ya no son válidos. Además, los opositores recurren a otros argumentos basados en los múltiples factores que afectan el desarrollo de un individuo. Muchos científicos advierten sobre los peligros que acarrea el concepto de que la biología determina la conducta humana, ya que estas ideas yacen en las raíces de todas las nociones de superioridad racial y han proporcionado la fundamentación para la esclavitud, la explotación y el genocidio.


Patrones de acción fija

Comportamientos como la apertura de la boca de un pichón, la succión por un bebé, o el lengüetazo de un sapo intentando capturar una mosca se desarrollan con un mínimo de experiencia sensorial. En estos casos, el patrón de comportamiento es innato y aparece esencialmente completo la primera vez que el organismo se encuentra con el estímulo pertinente.

Estos comportamientos son altamente estereotipados, rígidos y predecibles y además, no tienen un control de retroalimentación externo, es decir.


Una vez que un comportamiento de este tipo se dispara, prosigue hasta su finalización. A este tipo de comportamiento se lo conoce como patrón de acción fija .


Los patrones de acción fija son específicos de cada especie. Si se comparan entre individuos de una especie dada, que poseen la edad, el sexo y la condición fisiológica adecuados, resultan tan específicos y constantes como las características anatómicas de ese individuo.


Los patrones de acción fija son iniciados por estímulos externos conocidos, los estímulos señal. Existen ciertos mecanismos preestablecidos -los mecanismos de liberación innatos- por los cuales ciertas áreas específicas dentro del cerebro responden a los estímulos señal.


Un patrón de acción fija no se manifiesta hasta que el organismo se encuentra con el estímulo señal apropiado, que entonces estimula el mecanismo de liberación innato, poniendo en acción la secuencia de movimientos que constituyen el comportamiento.


Los colores son la señal que desencadena muchos patrones de acción fija en diferentes especies animales.



Modelos de un pez macho usados por Niko Tinbergen en sus experimentos con el pez espinoso.

a) Modelos groseros de peces machos, pintados de rojo en la superficie ventral. Estos modelos generaron reacciones mucho más intensas en los machos territoriales y en las hembras del pez espinoso (agresividad en los machos y atracción en las hembras) que b), la réplica exacta de un macho sin color.


Además, el organismo debe encontrarse en un estado fisiológico adecuado para responder; en otras palabras, debe tener un cierto nivel de motivación. El nivel de motivación influye en la potencialidad del animal para llevar a cabo un comportamiento.



Aprendizaje

Todos los patrones de comportamiento , aun aquellos que parecen relativamente completos al observarse por primera vez, dependen no sólo de las características del ambiente sino también del desarrollo fisiológico normal del animal. Un gran número de comportamientos requiere también de aprendizaje , un proceso en el cual las respuestas del organismo se modifican como resultado de la experiencia.
Una de las formas más simples del aprendizaje es la habituación , en la que un organismo reduce o suprime la respuesta a un estímulo persistente (como el caso de las palomas de las plazas que dejan de manifestar la reacción de huida frente a personas y autos). La habituación se diferencia de la fatiga que se manifiesta como una incapacidad para responder, que revierte con la recuperación, y de la adaptación sensorial, que consiste en una disminución temporaria del nivel de respuesta de los receptores frente a un estímulo.
Un tipo de aprendizaje familiar para todos nosotros es el aprendizaje asociativo en el que un estímulo llega a conectarse, por medio de la experiencia, con otro estímulo (por ejemplo, el caso de los perros que se excitan al ver su correa porque la asocian con el paseo).
Los primeros estudios científicos de aprendizaje asociativo fueron realizados por I. Pavlov. En su serie de experimentos sobre condicionamiento clásico, Pavlov mantuvo en cautiverio a un perro hambriento al que le ofrecía regularmente pequeñas porciones de alimento. Pavlov logró que el animal estableciera una asociación entre un estímulo externo -como el sonido de una campana- y el alimento. Pavlov denominó al alimento estímulo no condicionado, ya que provocaba la salivación -una respuesta no condicionada- incluso en ausencia de cualquier otro estímulo. A la señal externa la llamó estímulo condicionado ya que evocaba una respuesta -la respuesta condicionada- sólo después de que el perro había sido condicionado a asociar la señal con la recompensa alimenticia.
El aprendizaje por ensayo y error, en el que se asocia una actividad particular con un castigo o premio, se conoce como condicionamiento operante. En este caso, el animal aprende a asociar su propio comportamiento con las consecuencias de ese comportamiento a través de la experiencia operativa. Este aprendizaje implica el establecimiento de memorias, cuya posible localización ha sido objeto de numerosas investigaciones. En ambientes naturales, el aprendizaje asociativo frecuentemente implica ensayo y error.
El fenómeno de impronta  (en inglés, imprinting) descripto por K. Lorenz implica aprendizaje asociativo en íntima relación con el desarrollo de la discriminación.
La discriminación de los miembros de la propia especie con respecto a los miembros de las otras especies puede estar basada en una variedad de señales y es de importancia vital para el éxito reproductivo final de muchos animales. En muchas especies de aves, este aprendizaje ocurre durante un período crítico específico en la vida temprana del individuo y depende de la exposición a características particulares del o los progenitores. Este tipo de aprendizaje es el que constituye el troquelado.
La imitación de los estímulos experimentados durante el período crítico es un factor en el aprendizaje del canto de los pájaros. Éste y otros tipos de aprendizaje imitativo fueron observados en aves y mamíferos.

El uso de la información: comunicación

La comunicación entre dos organismos lleva implícita la transmisión de información que consiste en la interacción entre dos organismos. La información se transmite a través de un canal e involucra la transmisión de una señal.
Los animales se comunican por medio de los más diversos estímulos: químicos, lumínicos, sonoros, eléctricos, vibratorios, de presión o de temperatura. Cada canal presenta ventajas y desventajas que dependen de las condiciones del ambiente y de las capacidades sensoriales y motoras de cada organismo.
Ventajas y desventajas de los distintos tipos de comunicación
Tipo de comunicaciónVentajasDesventajas
VisualLa direccionalidad de la luz permite una gran precisión en la localización del estímulo. La visión provee información acerca del tamaño de los objetos.
Las especies que producen luz (luciérnagas) pueden variar la intensidad y características del estímulo.
No sirve para distancias muy grandes.
La luz no puede atravesar ciertos obstáculos; la visión se ve disminuida durante la noche.
Las señales pueden ser explotadas fácilmente por predadores. No llaman tan fácilmente la atención sobre el receptor a causa de la direccionalidad.
AuditivaSe pueden hacer rápidos cambios temporales en las señales auditivas.
Los sonidos pueden ser "apagados" a voluntad por el emisor. Provee información direccional. Si el receptor tiene la capacidad de comparar señales en dos puntos (por ejemplo, dos oídos). Sirve para grandes distancias.
Puede aumentarse su intensidad sobre el nivel de ruido del ambiente. Llama la atención sobre el receptor.
No es capaz de proveer información tan compleja como la comunicación visual.
Química (olfación o gusto)Los mensajes pueden ser perdurables. Las señales químicas pueden atravesar obstáculos y ser usadas en grandes distancias dependiendo de la sensibilidad del receptor. Los estímulos químicos pueden participar directamente en una reacción química, sin necesidad de que medie una transducción del estímulo.La durabilidad de las señales químicas puede ser una desventaja ya que permite que sea explotada fácilmente por predadores.
EléctricaEs eficiente en ambientes oscuros donde no es posible la visión. Puede transmitir información variando la frecuencia de emisión. Permite discriminar entre buenos y malos conductores de la electricidad.Las señales eléctricas no se transmiten a grandes distancias.
TáctilEs eficiente en el caso de animales en estrecho contacto o cuando existe un sustrato capaz de transmitir señales vibratorias.
Permite la comunicación en condiciones de completa oscuridad.
Las distancia de transmisión de las vibraciones depende del tipo de sustrato. Los contactos directos necesitan una gran proximidad entre individuos.


Comportamiento social: introducción

De todos los comportamientos, tal vez el más enigmático es el de las interacciones que ocurren entre animales que viven en sociedades estructuradas. Una sociedad es un grupo de individuos de la misma especie que viven juntos de manera organizada, con división de los recursos, del trabajo y en dependencia mutua. Los estímulos que intercambian y mediante los que se comunican los miembros del grupo los mantienen juntos y mantienen la estructura social.
Cuando los biólogos evolutivos comenzaron a analizar el comportamiento social, surgieron algunas cuestiones perturbadoras como la existencia de castas estériles, o de sociedades de vertebrados en las que sólo algunos machos procrean. Se definió entonces el altruismo , un comportamiento que beneficia a otros y es llevado a cabo con cierto riesgo o costo para quien lo practica. Pero, ¿cómo se podían explicar los actos de altruismo en términos de la selección natura que actúa sobre el organismo individual?
Con las subsiguientes observaciones y estudios, se encontró que, obviamente, no todos los comportamientos son altruistas. En 1964, W. D. Hamilton propuso una clasificación de comportamientos sociales.
Efecto del comportamiento sobre
Tipos de comportamientoEl dadorEl receptor
EgoístaIncrementa su aptitudDisminuye su aptitud
CooperativoIncrementa su aptitudIncrementa su aptitud
AltruistaDisminuye su aptitudIncrementa su aptitud
MaliciosoDisminuye su aptitudDisminuye su aptitud
 "La evolución del comportamiento social"
Cada uno de estos comportamientos tiene un efecto potencial diferente sobre la aptitud  directa (o fitness), o sea, sobre el éxito reproductivo tanto del individuo que lleva a cabo el comportamiento -o dador- como del receptor del comportamiento.
Algunos biólogos consideran que la evolución del comportamiento egoísta a través de la acción de la selección natural no plantea problemas para la teoría de la evolución  y que es, en realidad, esperable. Aunque el mantenimiento de la cooperación por selección natural es relativamente fácil de comprender, el mecanismo por el cual podría haber evolucionado inicialmente es tan difícil de imaginar como el mecanismo que subyace a la evolución del altruismo.


Sociedades de insectos

Las sociedades de insectos se encuentran entre las más antiguas de todas las sociedades y, junto con las modernas sociedades humanas, están entre las más complejas. Los insectos sociales incluyen las termitas y los himenópteros (hormigas, avispas y abejas).
La mayoría de las especies vivientes de abejas y avispas son solitarias, y otras muestran grados variables de sociabilidad. Es posible construir un escenario de las distintas etapas de la evolución social mediante el análisis de las especies que intervienen.
En las especies solitarias, la hembra construye un pequeño nido, deposita sus huevos en él, lo provee de reservas alimenticias, y lo abandona para siempre. Habitualmente muere poco después, de manera que no hay superposición de generaciones.
Entre las especies presociales o subsociales, la madre regresa para alimentar a las larvas durante cierto tiempo y la prole producida puede, posteriormente, depositar sus huevos en el mismo nido o panal. En estos casos, la colonia no es permanente, no hay división del trabajo y todas las hembras son fértiles.
Los insectos eusociales  se caracterizan por la cooperación en el cuidado de la prole y una división del trabajo en la que los individuos estériles trabajan en beneficio de los que se reproducen. Todas las hormigas y las termitas y algunas especies de avispas y abejas -por ejemplo, las abejas melíferas- son eusociales.
En la colonia de abejas melíferas (y entre otros insectos eusociales también), la reina es la única forma femenina reproductora. Ella y su progenie son atendidas por obreras estériles.
Una abeja que retorna de una fuente de alimento se comunica con las abejas que se encuentran dentro de la colmena. Puede realizar dos tipos de danza dentro de la colmena, en completa oscuridad: la danza circular y la danza "en ocho".



Las danzas estereotipadas se producen sobre panales ubicados en posición vertical. Se ha demostrado que el ángulo que forma el eje de la danza con la vertical se correlaciona con el ángulo formado entre la dirección del Sol y la de la fuente de alimento.

b) Danza del contoneo o danza en ocho.


En la danza del contoneo -o danza en ocho-, la obrera recolectora que regresa de una fuente de alimento realiza una caminata recta sobre el panal, mientras mueve su abdomen hacia los lados. Luego de este recorrido, camina en círculo y luego retoma la caminata recta y repite el comportamiento anterior. Al mismo tiempo, produce un sonido característico, aunque no transmite vibraciones. Este comportamiento se repite varias veces y la trayectoria de la abeja toma la forma de un ocho. Se demostró que la duración del sonido en la parte recta de la danza -como así también la longitud de la trayectoria recorrida y su duración- están correlacionadas positivamente con la distancia de la fuente que, dependiendo de qué especie se trate, es en general mayor de 90 metros


La danza circular es ejecutada cuando la recolectora retorna de fuentes de alimento cercanas a la colmena. En este caso, la danzarina realiza intensos movimientos en círculo a favor y en contra de las agujas del reloj y emite sonidos . La danza circular se podría interpretar como una danza en ocho sin contoneo, que indicaría que la fuente de alimento está muy cerca

Sociedades de vertebrados
Con raras excepciones, las sociedades de vertebrados no tienen el rígido sistema de castas característico de los insectos . Los estudios han revelado que muchas sociedades de vertebrados están, no obstante, altamente estructuradas, con los papeles sociales y el acceso a los recursos determinados por interacciones específicas que varían de especie a especie y de acuerdo con la edad y el sexo de los individuos.

En muchas especies de aves y mamíferos, las jerarquías de dominancia, mantenidas por patrones de comportamiento específicos de cada especie, determinan la prioridad del acceso a los recursos e influyen fuertemente en el éxito reproductivo relativo.


Las jerarquías de dominancia pueden tomar la forma de órdenes de picoteo, donde los animales de elevado rango tienen prioridad para acceder al alimento, a otros recursos y reproducirse más. La territorialidad es un sistema de dominancia social , por el cual sólo los animales con territorio se reproducen y los animales con mejores territorio se reproducen más. Los territorios pueden ser "reales" -es decir, pueden ser áreas reales que contengan alimento y material con que construir los nidos para mantener a una pareja y a sus crías- o pueden ser simbólicos, como una arena o una glorieta.


Habitualmente, sólo el macho dominante y la hembra dominante se aparean, y el resto de la manada coopera para cuidar a las crías. El cuidado de las crías incluye la vigilancia de la guarida y la provisión de alimento, que es tragado al matar una presa y luego regurgitado para las crías.


Muchos vertebrados permanecen cerca de sus lugares de nacimiento, ocupando un área natal que probablemente sea igual a la que ocuparon sus padres. Frecuentemente, estas áreas natales son defendidas por individuos o por grupos, contra otros individuos o grupos de la misma especie o de especies estrechamente emparentadas, que utilizan los mismos recursos. Las áreas defendidas de esta manera se conocen como territorios, y el comportamiento de defensa de un área contra rivales se conoce como territorialidad.


A raíz de la territorialidad, aumenta la probabilidad de que una pareja que se aparea obtenga alimento y material para la construcción del nido en el área y un lugar seguro para desarrollar las actividades asociadas con la reproducción y el cuidado de las crías. Los territorios están claramente definidos, reconocidos y defendidos por el propietario del territorio.



Selección por parentesco

En 1962, V. C. Wynne-Edwards propuso que los individuos que no podían reproducirse lo hacían en beneficio de la sociedad a la cual pertenecían. Este comportamiento  era perpetuado por la mayor supervivencia de los grupos cuyos miembros se comportaban con esta continencia altruista .

Esta explicación, llamada selección grupal, proponía que los animales estaban genéticamente programados para frenar su reproducción, para el bien de la sociedad en conjunto. Este concepto fue rechazado porque no había una manera de demostrar que la selección grupal pudiese ser mantenida contra la selección natural individual para incrementar la reproducción. Sin embargo, esta propuesta sirvió para galvanizar toda una serie de estudios , que han revolucionado la forma en que los biólogos modernos encaran el comportamiento social.


El rechazo de la selección del grupo llevó a otra propuesta, elaborada por W. D. Hamilton y basada fundamentalmente en estudios de los insectos sociales.


En genética de poblaciones, la medida de la aptitud no es el número de progenie que sobrevive, sino el incremento o disminución de alelos particulares en el reservorio génico .


Una madre correría riesgos y haría sacrificios por su prole de manera que ésta incremente la representación de sus alelos en el reservorio génico. En la medida en que el correr estos riesgos o el hacer estos sacrificios incremente su contribución al reservorio génico, los alelos que dictan este programa de correr riesgos se incrementarán en la generación siguiente, y así sucesivamente. Pero, los hermanos que tienen el mismo padre comparten unos con otros, en promedio, la mitad de sus alelos. Por lo tanto, cualquier alelo que influyera favorablemente en el comportamiento altruista entre los hermanos podría incrementar de manera similar su representación en el reservorio génico.


La hipótesis de Hamilton basada en este principio se llama selección por parentesco, que se define como la reproducción diferencial de grupos diferentes de individuos emparentados de una especie que se reproducen con tasas diferentes. El factor crítico en la selección por parentesco es el efecto del individuo sobre el éxito reproductor de sus parientes. Las pruebas de la hipótesis están basadas en los grados de vinculación entre los individuos. Es posible calcular, con relativa facilidad, el grado de parentesco entre dos individuos. Por ejemplo, los hermanos, al igual que la mayoría de los otros hermanos que tienen el mismo padre, poseen en promedio el mismo grado de parentesco unos con otros que con sus padres y con su propia progenie.


Hamilton usó su hipótesis para explicar la evolución de castas estériles entre las abejas. Aunque esta explicación acerca de la selección por parentesco entre las abejas sufrió ciertas críticas, sirvió para establecer una nueva perspectiva evolutiva, la de la aptitud inclusiva. El criterio de aptitud darwiniana se refiere al número relativo de descendientes del individuo que sobreviven para reproducirse. El criterio de aptitud inclusiva se refiere al número relativo de alelos de un individuo que pasan de una generación a otra, ya sea como resultado de su propio éxito reproductivo o del de los individuos emparentados. La hipótesis de Hamilton es valiosa porque es verificable, es decir, permite hacer predicciones, probarlas en un experimento y según los resultados, aceptaras o rechazarlas.


El gen egoísta

Algunos biólogos ven a un organismo simplemente como el medio que un gen utiliza para producir más genes. El argumento es simple: el organismo individual es transitorio. El genotipo  se fragmenta cada generación. Todo lo que puede sobrevivir de una generación a otra es el gen. La manera de cómo sobrevive es en forma de réplicas. Cuanto más réplicas, mayor será la probabilidad de que sobreviva. El organismo es la máquina de supervivencia del gen y, por lo tanto, programa a la máquina de tal modo que produzca copias de los genes a la velocidad máxima, independientemente del costo personal para el organismo.

Actualmente hay acuerdo general en que el concepto de gen egoísta es una simplificación exagerada, como opina incluso su padrino, Richard Dawkins. Los científicos opositores a este concepto se basan en que, en la actualidad, se sabe que los genes no actúan solos sino que están en permanente interacción y que, además, presentan jerarquías de dominancia. Los organismos no están determinados por sus genes, aunque sí están influidos por ellos. Para comenzar a discutir estas ideas es necesario entender los factores involucrados en el desarrollo  de un organismo: el desarrollo no depende sólo de los materiales que fueron heredados de los padres -como genes y materiales contenidos en los gametos- sino de factores ambientales como temperatura, humedad, nutrición, olores, sonidos y -en humanos- lo que se denomina educación.


Las variaciones entre individuos de una misma especie son una consecuencia de la constante interacción entre los genes y el ambiente en el que el organismo se desarrolla. Pero además, Lewontin menciona un factor adicional: la variación al azar que se produce durante el desarrollo y que provoca, por ejemplo, que organismos genéticamente idénticos, criados en las mismas condiciones, presenten diferencias fenotípicas marcadas.


Al dirigir su atención a la supervivencia de los genes antes que a la de los individuos, los biólogos que apoyaban esta postura comprendieron que existían oportunidades para conflictos serios de interés, no sólo entre individuos que se encuentran en competencia directa por un recurso limitado sino también entre los miembros del núcleo familiar. Entre los conflictos de interés librados con mayor ardor, están los que ocurren entre los miembros de una pareja reproductora.


Los gametos femeninos son relativamente costosos, en términos metabólicos, y si la hembra también debe llevar al embrión § en su cuerpo y cuidar de las crías después del nacimiento, su inversión en cada esfuerzo reproductivo puede ser realmente muy grande, considerando su potencial reproductor total. Los gametos masculinos, en contraste, habitualmente son "baratos": una sola inseminación aporta gran cantidad de espermatozoides con relativamente bajo costo. En la mayoría de las especies animales, toda la contribución del macho a la generación siguiente consiste en sus genes. En estas situaciones, interesa a los genes "egoístas" de la hembra encontrarse en la "mejor compañía posible", promoviendo de este modo su supervivencia en la generación siguiente. De aquí, puede surgir una intensa competencia entre los machos en la que demostrarán a las hembras que son los mejor dotados.


Altruismo recíproco

Los actos aparentemente altruistas pueden tener sentido porque incrementan la probabilidad de supervivencia de genes compartidos por el que realiza el acto y el beneficiario. Existe otro modelo para un comportamiento § aparentemente de autosacrificio, que se llamó altruismo recíproco. De acuerdo con este modelo, un acto altruista es llevado a cabo con la expectativa de que se retribuya el favor.

Para que el altruismo recíproco sea una estrategia exitosa, resistente al fraude, es necesario que los individuos sean capaces de reconocerse mutuamente y que un individuo coopere con otro individuo o lo engañe, sobre la base de lo que hizo este último la ocasión anterior en que ambos se encontraron.

miércoles, 27 de noviembre de 2013

Como reaccionan las drogas, en las diferentes áreas del cerebro

Drogas y el cerebro: El cerebro controla e integra todo movimiento y conducta humana, casi todas las drogas de las que se abusan modifican la conducta por acción que ejercen en el cerebro y tronco encefálico. Las modificaciones conductuales causadas por drogas que provocan emociones incontrolables, restricción del almacenamiento de información, capacidad limitada para tomar decisiones y otros tipos de conducta sin control. 
Como reaccionan  las drogas, en las diferentes áreas del cerebro. Si se logran entender qué fenómenos se desarrollan en la célula y otras estructuras superiores más sofisticadas, se puede entender más fácilmente porque se adopta una determinada conducta.

Tronco encefálico: El cerebro y el tronco encefálico comprenden ciertas estructuras diferentes que tienen que ver con el control de acciones, pensamientos y emociones específicas. La alteración de las transmisiones neuronales en estas áreas afectan tanto la conducta física como mental.
Se sabe que las drogas afectan a estas áreas, pero ciertas drogas son específicas para ciertas estructuras, por tanto, cada droga presenta características conductuales propias.

El Hipotálamo: Por medio de estudios experimentales se han encontrado áreas específicas del hipotálamo que provocan sensaciones de placer completamente distintivas cuando son estimuladas. Estas áreas de placer y dolor son de gran importancia en el uso y abuso de drogas, porque provocan una intensa euforia, y esto hace que la estimulación de estas áreas de placer del hipotálamo provoquen depresión o inhibición de células de los centros correspondientes al dolor.

Sistema Límbico: El sistema límbico también está implicado en el uso de las drogas reductoras de placer, si alguien toma una droga en un ambiente agradable o recibe sensaciones agradables durante esta experiencia, su satisfacción emocional es almacenada en el Sistema Límbico y puede volverse un estímulo para repetir la experiencia.

Corteza cerebral: En ésta encontramos el área de sensaciones temporales que está implicada en los procesos de aprendizaje y memoria, el área de sensación frontal que está especialmente relacionada con el uso de las drogas, ya que es la primera en ser afectada por el alcohol y otras drogas depresivas, suprimiendo así las inhibiciones sociales.
http://www.hablemosdedrogas.org/exposicion/index_es.php?sala=7 EXCELENTE ...HAZ CLIP EN EL ENLACE 






El cerebro humano en breve




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¿Cómo se comunica el cerebro?

El cerebro es un centro de comunicaciones que consiste de miles de millones de neuronas o células nerviosas. Las redes de neuronas transmiten los mensajes de ida y vuelta a las diferentes estructuras dentro del cerebro, la médula espinal y el sistema nervioso periférico. Estas redes de nervios coordinan y regulan todo lo que sentimos, pensamos y hacemos.
  • De neurona a neurona
    Cada célula nerviosa en el cerebro envía y recibe mensajes en forma de impulsos eléctricos. Después de que una célula ha recibido y procesado un mensaje, se lo envía a otras neuronas.
  • Los neurotransmisores – los mensajeros químicos del cerebro
    Los mensajes son llevados de una neurona a otra por sustancias químicas llamadas neurotransmisores. (Ellos transmiten los mensajes entre las neuronas.)
  • Los receptores – los destinatarios químicos del cerebro
    El neurotransmisor se adhiere a un sitio especializado en la célula llamado receptor que recibe el mensaje. Cada neurotransmisor y su receptor operan como “una llave y un candado”, un mecanismo sumamente específico que asegura que cada receptor sólo enviará el mensaje apropiado después de interactuar con el tipo correcto de neurotransmisor.
  • Los transportadores – los recicladores químicos del cerebro
    Localizados en la célula que libera el neurotransmisor, los transportadores reciclan los neurotransmisores (es decir, los devuelven a la célula que los liberó), de esta manera concluyendo la señal entre las neuronas.
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Para enviar un mensaje, las células del cerebro liberan una sustancia química (neurotransmisor) dentro del espacio que las separa de la próxima célula, llamado sinapsis. El neurotransmisor cruza la sinapsis y se adhiere a las proteínas (receptores) en la célula del cerebro que recibe el mensaje. Esto produce cambios en la célula cerebral receptora y ésta recibe el mensaje.

Cómo actúan las drogas sobre el cerebro?

Las drogas son sustancias químicas. Actúan sobre el cerebro penetrando el sistema de comunicación del cerebro e interfiriendo con la manera que las células nerviosas normalmente envían, reciben y procesan la información. Algunas drogas, como la marihuana y la heroína, pueden activar a las neuronas porque su estructura química imita aquella de un neurotransmisor natural. Esta similitud en la estructura “engaña” a los receptores y permite que las drogas se adhieran y activen a las células nerviosas. Aunque estas drogas imitan a las sustancias químicas del cerebro, no activan las células nerviosas de la misma manera que los neurotransmisores naturales y hacen que se transmitan mensajes anormales a través de la red.

Otras drogas, como la anfetamina o cocaína, pueden hacer que las células nerviosas liberen cantidades inusualmente grandes de neurotransmisores naturales o pueden prevenir el reciclaje normal de estas sustancias químicas cerebrales, haciendo que la señal se vea sumamente amplificada, lo que eventualmente trastorna los canales de comunicación. La diferencia se puede describir como la diferencia entre alguien que te susurra algo en el oído y alguien que grita en un micrófono.

Cómo funcionan las drogas dentro del cerebro para producir placer?

Todas las drogas de abuso, directa o indirectamente, atacan el sistema de gratificación del cerebro inundando el circuito con dopamina. La dopamina es un neurotransmisor que se encuentra en regiones del cerebro que regulan el movimiento, las emociones, la cognición, la motivación y los sentimientos de placer. La sobre estimulación de este sistema, que recompensa nuestros comportamientos naturales, produce los efectos de euforia que buscan las personas que abusan de las drogas y les enseña a repetir este comportamiento.

Cómo nos enseña a seguir usando drogas esta estimulación del circuito de gratificación del cerebro?

Nuestros cerebros están diseñados para asegurar que repitamos las actividades que sostienen la vida al asociar estas actividades con el placer o una recompensa o gratificación. Cada vez que este circuito de gratificación se activa, el cerebro nota que algo importante está pasando que debe recordar y nos enseña que debemos repetirlo una y otra vez, sin pensarlo. Debido a que las drogas de abuso estimulan el mismo circuito, aprendemos a abusar de las drogas de la misma manera.

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Por qué son más adictivas las drogas que las recompensas naturales?

Cuando se consumen ciertas drogas de abuso, pueden liberar de dos a diez veces la cantidad de dopamina que la liberada por las recompensas naturales. En algunos casos, esto ocurre casi inmediatamente (como cuando se fuman o se inyectan las drogas) y los efectos pueden durar mucho más que aquellos producidos por recompensas naturales. El efecto resultante sobre el circuito de gratificación del cerebro es mucho mayor que el producido por comportamientos naturales de gratificación como el comer y el sexo. El efecto de una recompensa tan poderosa motiva fuertemente a las personas a consumir drogas repetidamente. Es por eso que los científicos a veces dicen que el abuso de las drogas es algo que aprendemos a hacer muy, muy bien.


Qué le pasa al cerebro si se continúa consumiendo drogas?

De igual manera que bajamos el volumen cuando el radio está muy alto, el cerebro se ajusta a las oleadas abrumadoras de dopamina (y de otros neurotransmisores) produciendo menos dopamina o disminuyendo el número de receptores que pueden recibir y transmitir señales. Como resultado, el impacto de la dopamina sobre el circuito de gratificación del cerebro de una persona que abusa de drogas se puede volver muy limitado y puede disminuir su habilidad para sentir cualquier placer. Es por eso que el abusador eventualmente se siente triste, sin vida y deprimido y no puede disfrutar de las cosas que anteriormente le producían placer. Ahora necesita consumir drogas solamente para lograr que la función de la dopamina regrese a lo normal. Es más, necesita tomar cantidades más grandes de la droga de lo que antes consumía para crear la euforia de la dopamina, efecto que se conoce como tolerancia.

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¿Cómo afecta a los circuitos del cerebro el consumo de drogas a largo plazo?

Sabemos que los mismos tipos de mecanismos que están implicados en el desarrollo de la tolerancia pueden eventualmente causar cambios profundos en las neuronas y en los circuitos del cerebro, con la posibilidad de comprometer severamente la salud del cerebro a largo plazo. Por ejemplo, el glutamato es otro neurotransmisor que influye sobre el circuito de gratificación y la habilidad para aprender. Cuando se altera la concentración óptima del glutamato mediante el abuso de drogas, el cerebro intenta compensar este cambio, lo que puede deteriorar la función cognitiva. De manera similar, el abuso de drogas a largo plazo puede disparar adaptaciones en los sistemas del hábito o de la memoria no conciente. El condicionamiento es un ejemplo de este tipo de aprendizaje, mediante el cual las señales ambientales terminan siendo asociadas con la experiencia de la droga y pueden disparar deseos incontrolables en el usuario cuando posteriormente sea expuesto a estas señales ambientales, aun cuando la droga en sí no esté disponible. Este “reflejo” aprendido es sumamente fuerte y puede resurgir aun muchos años después de haber dejado de usar la droga.

¿Qué otros cambios ocurren en el cerebro con el abuso?

La exposición crónica a las drogas de abuso interrumpe la manera en que las estructuras esenciales del cerebro interactúan para controlar el comportamiento, en particular, el comportamiento específicamente relacionado al abuso de drogas. De igual manera que el abuso continuado puede llevar a la tolerancia o a la necesidad de dosis más altas de la droga para producir efecto, también puede llevar a la adicción, que hace que el abusador busque y consuma drogas compulsivamente. 


Tipos de drogas según sus efectos

Dependiendo de los efectos que producen en el Sistema Nervioso Central, podemos clasificarlas en tres grandes grupos:
Tipo de sustancia
Definición
Sustancias más comunes
Estimulantes del sistema nervioso centralAceleran el funcionamiento habitual del cerebro, provocando un estado de activaciónEstimulantes Mayores:
- Cocaína
- Anfetaminas (speed y otras)
Estimulantes Menores:
- Nicotina
- Xantinas (Cafeína y Teobromina)
Depresoras del sistema nervioso centralEntorpecen el funcionamiento habitual del cerebro, generando un proceso progresivo de adormecimiento cerebralAlcohol
Opiáceos:
- Heroína, morfina, opio
Tranquilizantes:
- Pastillas para calmar la ansiedad
Hipnóticos:
- Pastillas para dormir
Perturbadoras del sistema nervioso centralAlteran el funcionamiento del cerebro produciendo distorsiones sensoriales, alucinaciones, etcAlucinógenos:
- LSD
- Mescalina
Derivados del cannabis:
- Hachís
- Marihuana
Drogas de síntesis:
- Extasis
- Eva
Estos grupos pueden servirnos para clasificar de manera general las sustancias aunque algunas de ellas producen distintos efectos. Por ejemplo, los derivados del cannabis pueden generar efectos depresores y a la vez perturbadores en el sistema nervioso de la persona que los consume.