Ciliados

Los asombrosos: Ciliados

Paramecio

Los protozoos ciliados, como el paramecio fotografiado aquí, son organismos unicelulares que se impulsan mediante unas diminutas proyecciones, a modo de pelos, llamadas cilios. Los cilios también sirven para crear corrientes que ayudan a arrastrar pequeñas partículas alimenticias hacia el interior de una depresión pequeña de la superficie del cuerpo, a través de la cual se ingiere el alimento. Los protozoos ciliados viven en el agua o en el suelo, o establecen relaciones como parásitos o simbiontes de otros organismos. En los suelos, los ciliados actúan en la descomposición de los organismos, disgregando la materia orgánica en sustancias que pueden ser utilizadas por otros seres vivos.

Ciliados, nombre común de un grupo avanzado de protistas que se caracterizan por presentar unas prolongaciones semejantes a pelos (cilios), al menos en alguna fase de su ciclo vital. Casi todas las especies son heterótrofas. Viven en aguas dulces y marinas. El paramecio (género Paramecium) es un representante típico de este grupo. Otras ciliados llamativos son Stentor sp., que tiene forma de trompeta y posee un macronúcleo en forma de rosario; Vorticella sp., con forma de campana y unido al sustrajo por un pedúnculo; Euplotes sp., que posee grupos de cilios unidos (cirros) en el lado inferior de su cuerpo, que funcionan como patas locomotoras; y Paracineta sp., que tiene, en su forma adulta, tentáculos en vez de cilios y vive fijo al fondo.

Los ciliados presentan, por tanto, una gran variedad de formas corporales. Muchos son solitarios y móviles, pero otros se adhieren al sustrato por una especie de tallo o pedúnculo. Unos pocos forman colonias. La mayoría son de vida libre pero también hay especies comensales y parásitas. Muchos ciliados viven como comensales en el intestino de los herbívoros. Dentro de las formas parásitas, solo una vive en el intestino humano, causando una inflamación denominada balantidiasis.

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ESTRUCTURA

Anatomía de un paramecio

El paramecio es un protista unicelular con dos núcleos. Posee vacuolas contráctiles, presentes también en otros grupos de protistas, que se contraen para eliminar el exceso de agua. También posee vacuolas digestivas o alimentarias, presentes en muchos otros protistas. El paramecio engloba el alimento por endocitosis y forma estas vacuolas, dentro de las cuales se digiere la comida. Los paramecios abundan en las aguas dulces de charcos y lagos.

Pertenecen al grupo de los Alveolados y están emparentados con dinoflagelados y apicomplejos. Poseen unas cavidades rodeadas de membrana debajo de la membrana plasmática que rodea la célula. Esta capa, formada por la membrana externa y la capa de sacos membranosos, recibe el nombre de película. Algunos ciliados tienen en la película unas estructuras defensivas llamadas tricocistos. Cuando son amenazados, los tricocistos disparan unos filamentos largos hacia delante.

Los ciliados son los únicos organismos unicelulares con dos tipos de núcleos: el macronúcleo (poseen uno o varios), que controla la actividad celular, y el micronúcleo (poseen uno o varios), que resulta esencial para llevar a cabo la recombinación génica.

Casi todos los ciliados poseen una boca o citostoma que puede ser una simple abertura o estar conectada con la citofaringe o tubo ciliado. Presentan vacuolas digestivas, que contienen enzimas encargadas de digerir el alimento, y vacuolas contráctiles, que expulsan el exceso de agua que entra en la célula.

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REPRODUCCIÓN

Protozoos ciliados en conjugación

En esta imagen se observan con claridad los cilios, prolongaciones semejantes a pelos, características de este grupo de protistas.

Los ciliados se reproducen asexualmente mediante fisión binaria. El micronúcleo se divide por mitosis pero el macronúcleo se divide sin mitosis. También se pueden reproducir sexualmente mediante conjugación. En este proceso dos ciliados se pegan uno junto a otro y cada célula forma dos micronúcleos haploides. Después, cada célula intercambia con la otra un micronúcleo, de manera que como resultado de la conjugación cada célula termina con un micronúcleo haploide suyo y otro proveniente de la otra célula. Estos dos micronúcleos se fusionan para formar un micronúcleo diploide, a partir del cual se forma un nuevo macronúcleo.

sábado, 4 de agosto de 2012

El camuflaje en la biología

Los asombrosos: El camuflaje en la biología

Camuflaje (biología), adopción evolutiva por parte de un organismo de un aspecto parecido al medio que le rodea con el fin de pasar desapercibido para los posibles depredadores. El camuflaje o cripsis engloba, por lo general, adaptaciones del tamaño, la forma, el color, los dibujos del cuerpo y el comportamiento, y es relativamente común en los animales, pero menos en los vegetales.

Son ejemplos sencillos de camuflaje la forma y el color de hoja que adoptan ciertos insectos, como el insecto hoja, y algunas mantis religiosas o la transparencia de muchos de los organismos del plancton que flotan en la superficie de los mares. El contrasombreado y la coloración disruptiva son dos medios de camuflaje comunes. Se llama contrasombreado a la coloración más clara de la cara inferior del cuerpo, con el fin de contrarrestar el efecto de sombreado que produce la luz que incide desde arriba. Está bien desarrollado en animales que viven en desiertos, peces y algunas orugas. Las mariposas nocturnas adultas (véase Mariposas diurnas y nocturnas) neutralizan la sombra manteniendo las alas planas contra la corteza de los árboles. La coloración disruptiva altera lo que de otro modo sería un perfil nítido y se logra mediante la coloración en forma de bandas mucho más claras u oscuras que el resto del cuerpo. Las rayas oscuras de la cebra, por ejemplo, rompen el perfil conspicuo de este animal en las praderas abiertas de la sabana.

Algunas especies de animales tienen en la piel sacos pigmentarios controlados por hormonas que les permiten cambiar rápidamente de color como respuesta a cambios del fondo. El camaleón es el más conocido de los animales capaces de cambiar de color, aunque este método está bien desarrollado en otros grupos, como los peces planos. Algunos mamíferos y aves sufren cambios de color estacionales del pelo o las plumas. En invierno, la piel de la liebre nival se vuelve blanca para confundirse con la nieve. Aunque los animales que exhiben estas propiedades deben tener ojos funcionales, no siempre los utilizan para comparar su cuerpo con el fondo y adaptarlo.

Ciertos cangrejos y crustáceos marinos mordisquean trozos de algas próximas y se los pegan al caparazón. Esta forma de camuflaje se parece al genuino comportamiento de ocultación que se observa, por ejemplo, en algunas arañas del género Theridion, que sujetan una hoja al centro de la tela y se ocultan detrás. Muchos animales, desde insectos hasta aves, cubren los huevos sin proteger con vegetación.

Hay varias similitudes entre el camuflaje animal y el mimetismo, sobre todo porque el efecto de los colores y motivos de camuflaje sería inútil si no fuese acompañado de un comportamiento mimético. Pero, mientras que el mimetismo se aprovecha de señales de comunicación y respuestas entre organismos adoptadas en el curso de la evolución (por ejemplo, entre un depredador y una presa con coloración de advertencia), la evolución del camuflaje no suele presentar esta característica.

Varios estudios sobre camuflaje animal han demostrado que ayuda eficazmente a evitar a los depredadores. En 1955, H. B. D. Kettlewell investigó meticulosamente la geómetra del abedul que vive en Inglaterra (Biston betularia). Esta especie tiene dos formas genéticas, una clara con motas oscuras y otra de tono oscuro uniforme. Antes de la Revolución Industrial, la forma clara, que se camuflaba eficazmente contra la corteza cubierta de líquenes de los árboles, era la dominante. Pero la contaminación que trajo consigo la actividad industrial destruyó los líquenes y dejó expuesta la corteza oscura de los árboles; la forma clara ya no se camuflaba bien y era presa fácil de las aves; en cambio, la oscura se confundía fácilmente y pronto sobrepasó en número a la línea de color claro. Ahora que la contaminación empieza a disminuir, las poblaciones de tono claro vuelven a recuperarse.

Pero el camuflaje no siempre salva a los animales de sus depredadores. Al estudiar el caracol Cepaea nemoralis, los científicos observaron que la concha presentaba variaciones de color que hacían a unos individuos de la misma especie más conspicuos que otros. Sin embargo, a su principal depredador, el zorzal, le resultaba más sencillo localizar caracoles como los últimos que había capturado, incluso si eran menos conspicuos, como si tuviera una ‘imagen mental’ de ese tipo de caracol. Esto le llevaría a pasar por alto presas más diferenciadas. La distribución de frecuencias de un color y un motivo determinados pueden, por tanto, afectar a la probabilidad de ser localizado, con independencia de su eficacia como camuflaje (selección en función de la frecuencia). La eficacia del camuflaje de muchos huevos y pollos de aves que nidifican en pedregales (como chorlitejos y gaviotas) puede verse reducida si junto al nido hay cáscaras rotas, que indicarían a los depredadores que el nido está cerca. Investigaciones realizadas en 1962 demostraron que la retirada de las cáscaras de huevos por parte de los adultos de gaviota cabecinegra mejoraba la adaptación biológica al mejorar el camuflaje del nido.

El camuflaje es menos común en el reino Vegetal, aunque la notable similitud entre las dos hojas hinchadas del sedo del desierto y las piedras próximas, probablemente se ha mantenido a lo largo de la evolución como defensa frente a los herbívoros.

El concepto de camuflaje podría ampliarse para cubrir el ‘camuflaje inmunológico’ de ciertos virus que, al rodearse por la membrana y los antígenos de la célula hospedante, son difíciles de detectar por los leucocitos y los anticuerpos. El gusano adulto de la esquistosomiasis se recubre con antígenos del hospedante para evitar el ataque del sistema inmunológico.

La necesidad de exhibición de cortejo y de marcar el territorio entra en conflicto con el camuflaje. Pero esta limitación no impide que algunos animales que se camuflan señalen el territorio con olores y emitiendo sonidos. Otros sacrifican parte del camuflaje y se arriesgan a ser descubiertos para atraer a una pareja.