Etología: El estudio del comportamiento animal

La etología es la ciencia que estudia las pautas de comportamiento de los animales en relación con el ambiente o con el conjunto de estímulos o situaciones que les afectan directamente.

Función de relación en los animales

Fases:

1. Recepción: Recepción de estímulos a través de receptores.
2. Coordinación: Implica integrar la información recibida y elaborar una respuesta.
3. Respuesta: Se lleva a cabo a través de los efectores que pueden ser músculos o glándulas.

Tipos de estímulo y receptores

Los estímulos son señales a los que son sensibles los animales.

1. Estímulos externos: Son detectados por órganos sensoriales que se denominan exterorreceptores.
2. Estímulos internos: Son señales internas originadas en el propio cuerpo y hay dos grupos:
   1. Estímulos de variables físicoquímicas que son detectados por interorreceptores.
   2. Estímulos que informan sobre la posición de las partes del cuerpo que se denominan propiorreceptores.

Dependiendo del estímulo recibido:

• Fotorreceptores (luz)
• Quimiorreceptores (sustancias químicas)
• Mecanorreceptores (tacto)
• Termorreceptores (temperatura)

Sistemas de coordinación

La coordinación implica interpretar la señal recibida por un receptor e integrarla en un sistema de toma de decisiones que emitirá una orden a un efector. Existen dos mecanismos de coordinación: hormonal y nervioso.

Sistema de transmisión hormonal

• Vía utilizada: Medio interno.
• Velocidad de la respuesta: Lenta.
• Duración de la respuesta: Duradera.
• Especificidad de la respuesta: Poco específica.
• Funciones que coordina: Aquellas que exigen una acción lenta y continuada.

Sistema de transmisión nerviosa

• Vía utilizada: Nervios.
• Velocidad de la respuesta: Rápida.
• Duración de la respuesta: Poco duradera.
• Especificidad de la respuesta: Muy específica.
• Funciones que coordina: Aquellas que exigen una acción inmediata con una respuesta rápida.

Tipos de respuesta animal

Existen dos clases de órganos efectores y las respuestas son de dos tipos:

1. Secreción de una sustancia líquida: Exocrina, endocrina.
2. Movimiento muscular: Músculo liso o esquelético. El movimiento implica desplazamiento.

Sistemas hormonales en vertebrados

Glándulas y hormonas que produce cada una:

1. Tiroides y paratiroides (tiroxina)
2. Glándulas suprarrenales (cortisol)
3. Testículos (testosterona)
4. Complejo hipotálamo-hipófisis (oxitocina)
5. Páncreas (insulina)
6. Ovarios (progesterona)

Sistemas nerviosos

Sistema nervioso en invertebrados

Se pueden agrupar en cuatro modelos:

1. Redes o plexos nerviosos: Red difusa constituida por neuronas.
2. Sistema nervioso anular: Formado por un anillo nervioso, denominado collar periesofágico, que rodea al esófago.
3. Sistema nervioso cordal: Ganglios cerebrales que funcionan como un cerebro simple, es una región cefálica con dos agrupamientos de neuronas.
4. Sistema nervioso ganglionar: Ganglios cerebrales, región cefálica con acumulaciones de neuronas.
5. Cefalización completa: Cefalización con las neuronas concentradas en la región cefálica, son ellas las que asumen las funciones de gobierno del animal.

Sistema nervioso en vertebrados

La masa ganglionar o encéfalo y el resto origina la médula espinal, todo ello protegido por el sistema óseo. Se originan dos partes:

1. Sistema nervioso central: Está formado por el encéfalo y la médula espinal. Está protegido por dos envolturas: las envolturas óseas y las envolturas membranosas que son denominadas meninges y están formadas por tres capas: duramadre, aracnoides y piamadre.
2. Sistema nervioso periférico: Está formado por las neuronas y nervios. Existen dos tipos de fibras autónomas: simpáticas y parasimpáticas.
   1. Sistema parasimpático: Tienen un comportamiento de excitación-inhibición antagónico al del sistema simpático. Prepara al organismo para las situaciones de reposo, disminuyendo la intensidad funcional de los órganos del cuerpo.
   2. Sistema simpático: Estas funciones están relacionadas con la reacción ante situaciones de alerta o miedo.

Estructura celular del sistema nervioso

La neurona

Su estructura básica consiste en un cuerpo celular o soma y una serie de prolongaciones o neuritas (dendritas y axones).

Células gliales o neuroglia

Funciones: Soporte, defensa, reparación, nutrición del tejido nervioso y control del medio.

La sinapsis

El paso del impulso nervioso de una neurona a la siguiente tiene un carácter químico y se conoce como sinapsis nerviosa. La sinapsis también se produce entre neuronas motoras y órganos efectores (músculos o glándulas), que responden contrayéndose o secretando sustancias.

Integración y control de la coordinación

Actos voluntarios

Son los conscientes, aquellos que tienen una resolución voluntaria. En ellos intervienen la médula espinal y el encéfalo, fundamentalmente la corteza cerebral.

Actos involuntarios o reflejos

Son los que no dependen de la voluntad y se realizan sin la intervención del cerebro. Si involucran al sistema nervioso somático, se denominan actos reflejos. Hay dos tipos: reflejos incondicionados y reflejos condicionados (se adquieren tras un proceso de aprendizaje).

Aparato locomotor

Formado por:

Esqueleto

Desarrolla funciones de sostén, protección y movimiento. Tiene tres tipos principales:

1. Hidrostático: Formado por un líquido mantenido bajo presión dentro de cavidades corporales cerradas.
2. Exoesqueleto: Es una cubierta dura depositada en la superficie del animal.
3. Endoesqueleto: Es interno y está formado por piezas duras ocultas en el interior de los tejidos blandos.

Músculos

Están unidos al esqueleto.

Sistema muscular

Los músculos esqueléticos están formados por haces de miofibrillas dispuestas longitudinalmente. Cada miofibrilla está formada por dos tipos (actina y miosina) de miofilamentos de naturaleza proteica.

Sarcómeros

Unidades básicas de la contracción muscular.

Locomoción animal

Desplazamiento activo para obtener alimento, huir del peligro o buscar pareja.

1. Locomoción en el medio acuático (natación)
2. Locomoción sobre el suelo
3. Locomoción en el aire

Reproducción asexual (R.A.)

Es una forma rápida y efectiva de generar nuevos individuos. De un solo individuo se separa una unidad reproductora.

Tipos de reproducción asexual

1. Gemación: La yema se desprende y se establece como un individuo independiente.
2. Fragmentación: Consiste en la rotura espontánea del organismo progenitor en dos o más fragmentos, cada uno dará lugar a un individuo completo. Algunos animales son capaces de volver a formar las partes perdidas como consecuencia de una lesión, en estos casos se habla de regeneración y no se considera un mecanismo de reproducción, ya que la rotura no es espontánea, sino debida a una causa externa.

Reproducción sexual (R.S.)

Procesos: Su objetivo es formar descendientes con caracteres diferentes a los de los progenitores y hay tres procesos:

1. Formación de gametos
2. Formación del cigoto
3. Desarrollo del cigoto

La partenogénesis

Las hembras producen huevos que se desarrollan sin que los óvulos hayan sido fecundados. Sucede en insectos, crustáceos, peces, reptiles y algunas aves.

Formación de gametos (gametogénesis)

• Ovogénesis: Formación de gametos femeninos.
• Espermatogénesis: Formación de gametos masculinos.

Fecundación

Es el proceso de fusión de un óvulo y un espermatozoide para formar una célula diploide conocida como cigoto. Según el lugar donde ocurra hay dos tipos:

1. Fecundación externa: En animales acuáticos, los óvulos sin fecundar son expulsados por la hembra y después el macho libera los espermatozoides que fecundarán a los óvulos en el medio acuoso exterior.
2. Fecundación interna: En animales terrestres, mediante el apareamiento entre el macho y la hembra, los machos poseen un órgano copulador para introducir los espermatozoides en las vías genitales de la hembra, donde tiene lugar la fecundación.

Sistemas reproductores

Tienen por misión la formación de las células reproductoras o gametos, y están constituidos por los siguientes órganos sexuales:

1. Primarios o gónadas: Allí se forman los gametos y se producen las hormonas sexuales. Las gónadas masculinas son los testículos y las femeninas los ovarios.
2. Accesorios: Ayudan a las gónadas en los procesos de formación y liberación de los gametos y, en muchos casos, también sirven para dar acogida y protección al embrión.

Sistema reproductor en vertebrados

Excepto en los mamíferos, las conductas genital y excretora y el intestino desembocan en una cámara común, llamada cloaca.

Sistema reproductor femenino

El ovario produce tanto los óvulos como las hormonas sexuales. La misión de la trompa de Falopio es el transporte de los óvulos desde el ovario hasta el útero. El útero alberga la fecundación y en él se produce el desarrollo del embrión.

Sistema reproductor masculino

Los testículos y el epidídimo forman y almacenan el esperma. En los testículos se forman las hormonas sexuales. La vesícula seminal y la próstata producen fluidos adicionales. El conducto deferente y la uretra transportan el semen.

Unisexualidad y hermafroditismo

• Unisexuales o dioicas: Los sexos están separados, existen dos tipos de individuos según posean gónadas femeninas o masculinas. Es frecuente el dimorfismo sexual, es decir, la diferencia morfológica entre individuos de uno y otro sexo.
• Hermafroditas o monoicas: Los individuos son portadores de ambas categorías de gónadas y producen los dos tipos de gametos. En estos animales, los gametos se forman en órganos sexuales llamados ovotestis.

Desarrollo embrionario

Es el proceso por el cual se forma un nuevo individuo a partir de la célula huevo. El organismo en desarrollo se denomina embrión y según su desarrollo se clasifica en:

1. Ovípara: Los óvulos o huevos ya fecundados son expulsados al medio externo, se presentan en los animales con fecundación externa y en algunos con fecundación interna.
2. Ovovivípara: Los huevos fecundados se desarrollan dentro del aparato reproductor, donde reciben protección y se alimentan del vitelo del huevo. Algunas especies con fecundación interna.
3. Vivípara: Los huevos fecundados se desarrollan en el aparato reproductor, que contribuye a la nutrición del embrión durante su desarrollo. Todos los vivíparos son de fecundación interna.

Procesos del desarrollo embrionario

1. Multiplicación celular y muerte celular programada (apoptosis)
2. Movimientos celulares
3. Diferenciación celular
4. Interacciones intracelulares

El desarrollo embrionario se divide en etapas:

1. Segmentación
2. Gastrulación
3. Organogénesis

La segmentación, multiplicación sin crecimiento

La primera fase del desarrollo (segmentación, clivaje), se inicia con rápidas divisiones celulares por mitosis, entre las que se producen crecimiento celular.

1. Célula huevo
2. Blastómeros (las células que se producen por división de la célula huevo)
3. Mórula
4. Blástula (los blastómeros forman una capa en la superficie del embrión y dejan una cavidad en el interior). En el caso de los mamíferos placentarios, se forma una blástula especializada denominada blastocisto, con dos grupos de células:
   1. De uno de esos grupos de células se formará el embrión.
   2. Las células del otro darán lugar a las complejas estructuras extraembrionarias.

Trofoblasto: Interviene en la formación de la placenta.

La gastrulación, producción de un plan corporal

Durante la gastrulación, la multiplicación celular se hace mucho más lenta y deja paso a un nuevo proceso: el movimiento celular. Una serie de movimientos bien organizados reordenan las células embrionarias en una estructura denominada gástrula. En esta etapa se forman las capas germinativas, dando lugar a los tejidos y los órganos del adulto.

Según el número de capas germinativas:

1. Diblásticos: Animales cuya gástrula posee dos capas embrionarias, la capa externa (ectodermo) y la interna (endodermo).
2. Triblásticos: Animales cuya gástrula posee tres capas embrionarias, ectodermo, endodermo y entre ellas, mesodermo.

Conceptos

1. Blastoporo: Arquenteron o intestino primitivo que comunica con el exterior por un único orificio o poro de la blástula.
2. Protostomos: Hace referencia a que la boca se forma a partir del blastoporo, la primera abertura del embrión.
3. Deuterostomo: El blastoporo se convierte en el ano y la boca se forma en un lugar diferente.
4. Celoma: Cavidad llena de fluidos que se forma en el interior del mesodermo.

Organogénesis, formación de tejidos y órganos

Es la formación de los órganos a partir de las capas embrionarias.

Membranas extraembrionarias

1. Amnios
2. Corion
3. Saco vitelino
4. Alantoides

Placenta: Órgano responsable de la nutrición del embrión.

Cordón umbilical: Une el embrión a la placenta.

Desarrollo posembrionario

El desarrollo posembrionario comienza con el parto en vivíparos y con la eclosión del huevo en ovíparos. Este desarrollo puede ser:

1. Directo: Simple proceso de crecimiento por el que se alcanza el tamaño adulto y la madurez sexual.
2. Indirecto: Se produce cuando los vitelos del huevo son escasos, el embrión no puede completar el desarrollo en el interior del huevo y sale una larva con vida libre que no se puede reproducir. La transformación se hace mediante cambios que constituyen la metamorfosis, que puede ser incompleta o completa.

Metamorfosis en invertebrados

Metamorfosis es el cambio de forma.

Ninfa: Es la versión en miniatura del adulto.

Pupa: Cuando deja de alimentarse y moverse, segrega una funda protectora transformándose en pupa.

Etiquetas: animales, comportamiento, etología, fisiología