Mecanismos de Estímulo y Respuesta en Plantas y Animales

La Función de Relación en los Seres Vivos

La función de relación consta de tres procesos fundamentales: la percepción de la información, el procesamiento de esa información para preparar una respuesta coordinada y la ejecución de dicha respuesta.

Percepción de la Información

Un estímulo es cualquier cambio del entorno o del propio ser vivo que puede ser percibido por este y causar un efecto en él. Existen diferentes tipos de estímulos:

• Estímulos físicos: Son energía o sus consecuencias, como el calor, la luz, las vibraciones, la presión, etc.
• Estímulos químicos: Son sustancias de todo tipo presentes en el medio o en el interior del organismo.

Los Receptores

Los receptores son las estructuras o células especializadas de un ser vivo que le permiten percibir estímulos. Cuando un estímulo llega a un receptor adecuado, este genera una señal que informa al organismo. Tipos principales de receptores:

• Fotorreceptores: Captan la luz.
• Termorreceptores: Detectan cambios de temperatura (calor y frío).
• Mecanorreceptores: Son sensibles a estímulos mecánicos como la presión, las vibraciones o el contacto.
• Quimiorreceptores: Detectan sustancias químicas (olores, sabores).

Ejecución de las Respuestas

Los efectores son las partes del cuerpo de un ser vivo (órganos, tejidos o células) que ejecutan las respuestas elaboradas por el sistema de coordinación. Estas respuestas pueden ser movimientos (realizados por músculos), secreción de sustancias (realizadas por glándulas), o cambios en el funcionamiento o forma del cuerpo.

La Relación en las Plantas

Las plantas, aunque carecen de sistema nervioso y órganos de los sentidos complejos, reaccionan de forma coordinada ante estímulos como la luz, la gravedad, la humedad, la temperatura, el contacto físico y las sustancias químicas.

Las respuestas más frecuentes en las plantas son los tropismos, las nastias y los cambios en sus procesos vitales.

Los Tropismos

Los tropismos son respuestas de crecimiento direccional de la planta (o de alguna de sus partes) hacia el estímulo (tropismo positivo) o en sentido opuesto a él (tropismo negativo). Por ejemplo:

• Fototropismo: Respuesta de crecimiento orientada por la luz. (Ej: tallos crecen hacia la luz).
• Geotropismo: Respuesta de crecimiento orientada por la gravedad. (Ej: raíces crecen hacia abajo).
• Hidrotropismo: Respuesta de crecimiento orientada por la presencia de agua. (Ej: raíces crecen hacia zonas húmedas).
• Tigmotropismo: Respuesta de crecimiento orientada por el contacto físico. (Ej: zarcillos que se enrollan en un soporte).

Las Nastias

Las nastias son respuestas que consisten en movimientos rápidos y reversibles de algunas partes de la planta, cuya dirección no depende de la dirección del estímulo. Por ejemplo:

• Fotonastias: Respuestas a cambios en la intensidad de la luz (Ej: apertura y cierre de flores como el dondiego de noche).
• Tigmonastias: Respuestas al contacto o sacudida (Ej: cierre de los foliolos en la mimosa púdica).

Cambios en Procesos Vitales

Algunas plantas reaccionan a ciertos estímulos, especialmente los ambientales relacionados con las estaciones, modificando algunos de sus procesos vitales. Por ejemplo:

• Floración: Inducida por el fotoperiodo (duración del día y la noche) en primavera.
• Maduración de los frutos: Favorecida por las condiciones del verano.
• Caída de las hojas: En otoño, como respuesta a la disminución de horas de luz y temperatura en árboles de hoja caduca.

La Relación en los Animales: Receptores y Órganos Sensoriales

Los animales poseen la función de relación más desarrollada. Casi todos cuentan con órganos sensoriales (que contienen los receptores), sistemas para la coordinación de las respuestas (sistema nervioso y endocrino) y órganos o sistemas efectores para ejecutar las respuestas (sistema muscular y glandular).

Los Órganos Sensoriales

Los órganos sensoriales son estructuras complejas que alojan a los receptores. Contienen células receptoras especializadas que captan un tipo concreto de estímulo (luz, vibraciones, sustancias químicas, etc.) y transforman esa información en señales nerviosas. Estas señales son enviadas a los sistemas de coordinación, que las interpretan como una sensación (una imagen, un sonido, un olor, un sabor, etc.).

Los Órganos Fotorreceptores: Ojos

Son los órganos especializados en captar la luz. Contienen células fotorreceptoras que permiten la visión. Existen diversos tipos de ojos en el reino animal:

• Ojos simples (ocelos): Detectan la intensidad de la luz y a veces el movimiento, pero no forman imágenes nítidas. Presentes en muchos invertebrados (medusas, planarias, algunos insectos).
• Ojos compuestos: Típicos de los artrópodos (insectos, crustáceos). Están formados por múltiples unidades independientes llamadas omatidios, cada una captando una pequeña porción del campo visual. Proporcionan una visión en mosaico.
• Ojos tipo cámara: Similares estructuralmente a una cámara fotográfica, con una lente (cristalino) que enfoca la luz sobre una capa de fotorreceptores (retina). Permiten formar imágenes nítidas. Se encuentran en algunos invertebrados (como los cefalópodos - pulpos, calamares) y en casi todos los vertebrados.