miércoles, 20 de junio de 2012

Clasificación de los organismos por Reinos



Una de las ramas de la Biología la constituye la Taxonomía, ciencia encargada del estudio de las grandes clasificaciones. Etimológicamente TAXON = grupo como categoría biológica. El estudio de esta ciencia es de gran importancia puesto que como médicos nos ubica en la escala evolutiva y nos permite establecer cuáles son los organismos más o menos desarrollados en ella.
Según el biólogo R. H. Whittaker, los organismos se clasifican en 5 reinos fundamentales:
Móneras
Protistas
Hongos
Plantas
Animales

Dentro de ellos, sólo profundizaremos en el reino animal, por ser en este en el que realmente aparece el aparato de la visión. Sin embargo, los primeros rudimentos del aparato visual, lo encontramos en los organismos euglenoides, que pertenecen al reino de los protistas, pero no se le conferirá mucha importancia.

 

Los orígenes del ojo hay que buscarla en la capacidad fotosensible de algunas células. Muchos unicelulares pueden ubicarse espacialmente, es decir nadar hacia arriba o hacia abajo, gracias a que son sensibles a la luz. Esta sencilla distinción entre luz y oscuridad fue el primer paso en la evolución del ojo.
Para este primer paso puede considerarse posible al ver el fotorreceptor que existe en Euglena, un protista fotosintético que tiene un organelo sensible a la luz llamado estigma (Esquema. Señalamiento 2), conectado con el flagelo que le permite la locomoción. No se afirma que los ojos de los humanos se remonten al fotorreceptor (eyespot en inglés) de Euglena, sólo se muestra que este primer paso es posible en la naturaleza.
En los animales, los ojos más simples se encuentran en los celentéreos y ctenóforos, que comprenden los pólipos, las medusas y algunos animales primitivos similares. Sus ojos se llaman ocelos y consisten en grupos de células pigmentadas asociadas con células sensoriales. Estos grupos celulares suelen cubrirse con una capa de cutícula densa, que forma una especie de lente.
Fue en los platelmintos (planaria) donde realmente se observan los vestigios de una cavidad ocular primitiva en animales, con la aparición de las fositas oculares que son depresiones a ambos lados del cuerpo en la región dorsal que presentaba células fotosensibles poco desarrolladas. Ojos parecidos, aunque con una estructura algo más compleja, se encuentran en los gusanos, insectos y moluscos.
El siguiente paso involucraría a un invertebrado. Tendríamos una capa de células sensibles a la luz. Esto lo podemos encontrar en las lombrices de tierra actuales y en anélidos acuáticos que ya presentan una capa ordenada de células fotosensibles.

Luego, la selección natural favoreció a aquellos organismos que tuviesen capacidad fotosensible ya que le permitiría a su poseedor nadar hacia la superficie, conseguir alimento u ocultarse cuando una sombra se presentaba al organismo y así salvarse de un predador. Ahora si ésta capa de células se invaginase podría dar cabida a una mayor cantidad de células, y esto constituiría una ventaja. Esto no es un cambio imposible pues sólo sería necesaria una modificación en la forma de expresión de algunos genes ya existentes. Una capa de células fotosensibles invaginada puede obtener una nueva información no disponible para una capa plana, saber de donde provienen los haces de luz. Precisamente en el molusco gasterópodo Patella, (los gasterópodos son el grupo de las babosas y caracoles) se encuentra un estructura así.
En el gasterópodo Pleurotomaria encontramos una estructura invaginada mucho más profunda; En el género Haliotis encontramos un ojo casi cerrado; en el género Turbo el ojo ya está cerrado pero sin lente, y finalmente encontramos ojos cerrados y con lente en los géneros Murex y Nucella. Así pues hay ejemplos en la naturaleza que muestran que estos estadios intermedios son posibles. A continuación se los mostramos.
En el ojo de cámara cerrada la retina es la capa de células fotosensibles que se encarga de hacer la traducción del estímulo (la luz) a un impulso nervioso. En el ojo del pulpo la capa de células nerviosas están orientadas directamente hacia la luz, mientras que las prolongaciones de las células nerviosas que forman el nervio óptico están al lado posterior en el que no llega la luz; de igualmente los vasos sanguíneos se encuentran en el lado posterior sin interponerse con la luz que incide sobre las células fotosensibles.
Los pulpos no poseen un punto del espacio invisible, aunque si para los vertebrados. Esto es importante mencionarlo porque la retina del cefalópodo está armada de forma distinta. El nervio óptico, en vez de salir desde el centro donde están los fotorreceptores, sale desde la parte más externa de la retina. Por eso, se considera que el pulpo tiene el ojo más desarrollado de todos los invertebrados. Su estructura y función son muy similares a las de los ojos de los vertebrados superiores como peces, mamíferos y seres humanos.
En el reino Animal existen dos tipos de ojos según la imagen que forman: ojos simples y compuestos. Los ojos simples son similares al ojo humano, aunque los detalles estructurales varían en los diferentes grupos. Las especies menos evolucionadas que han desarrollado este tipo de ojo son algunos peces cartilaginosos de gran tamaño. Los ojos compuestos, limitados a los artrópodos, constan de una lente con varias facetas o divisiones, cada una de las cuales forma una imagen individual en una célula de la retina; el resultado es la creación de un campo visual como un mosaico. En algunos artrópodos, la estructura del ojo es más sofisticada y origina una imagen combinada.
El ojo compuesto de un insecto se compone de hasta miles de componentes, órganos llamados omatidios. La superficie de cada omatidio es una lente hexagonal, bajo la que hay una lente cónica. Estas lentes enfocan la luz que entra en el omatidio a lo largo de una estructura central llamada rabdoma, donde se forma una imagen invertida en las células retinulares fotosensitivas. Las células pigmentadas que rodean al rabdoma transmiten información desde cada uno de ellos hasta el cerebro, donde se combina para formar una imagen única del mundo exterior.

Fue en los platelmintos (planaria) donde realmente se observan los vestigios de una cavidad ocular primitiva en animales, con la aparición de las fositas oculares que son depresiones a ambos lados del cuerpo en la región dorsal que presentaba células fotosensibles poco desarrolladas. Ojos parecidos, aunque con una estructura algo más compleja, se encuentran en los gusanos, insectos y moluscos.
El siguiente paso involucraría a un invertebrado. Tendríamos una capa de células sensibles a la luz. Esto lo podemos encontrar en las lombrices de tierra actuales y en anélidos acuáticos que ya presentan una capa ordenada de células fotosensibles.

Luego, la selección natural favoreció a aquellos organismos que tuviesen capacidad fotosensible ya que le permitiría a su poseedor nadar hacia la superficie, conseguir alimento u ocultarse cuando una sombra se presentaba al organismo y así salvarse de un predador. Ahora si ésta capa de células se invaginase podría dar cabida a una mayor cantidad de células, y esto constituiría una ventaja. Esto no es un cambio imposible pues sólo sería necesaria una modificación en la forma de expresión de algunos genes ya existentes. Una capa de células fotosensibles invaginada puede obtener una nueva información no disponible para una capa plana, saber de donde provienen los haces de luz. Precisamente en el molusco gasterópodo Patella, (los gasterópodos son el grupo de las babosas y caracoles) se encuentra un estructura así.
En el gasterópodo Pleurotomaria encontramos una estructura invaginada mucho más profunda; En el género Haliotis encontramos un ojo casi cerrado; en el género Turbo el ojo ya está cerrado pero sin lente, y finalmente encontramos ojos cerrados y con lente en los géneros Murex y Nucella. Así pues hay ejemplos en la naturaleza que muestran que estos estadios intermedios son posibles. A continuación se los mostramos.
En el ojo de cámara cerrada la retina es la capa de células fotosensibles que se encarga de hacer la traducción del estímulo (la luz) a un impulso nervioso. En el ojo del pulpo la capa de células nerviosas están orientadas directamente hacia la luz, mientras que las prolongaciones de las células nerviosas que forman el nervio óptico están al lado posterior en el que no llega la luz; de igualmente los vasos sanguíneos se encuentran en el lado posterior sin interponerse con la luz que incide sobre las células fotosensibles.
Los pulpos no poseen un punto del espacio invisible, aunque si para los vertebrados. Esto es importante mencionarlo porque la retina del cefalópodo está armada de forma distinta. El nervio óptico, en vez de salir desde el centro donde están los fotorreceptores, sale desde la parte más externa de la retina. Por eso, se considera que el pulpo tiene el ojo más desarrollado de todos los invertebrados. Su estructura y función son muy similares a las de los ojos de los vertebrados superiores como peces, mamíferos y seres humanos.
En el reino Animal existen dos tipos de ojos según la imagen que forman: ojos simples y compuestos. Los ojos simples son similares al ojo humano, aunque los detalles estructurales varían en los diferentes grupos. Las especies menos evolucionadas que han desarrollado este tipo de ojo son algunos peces cartilaginosos de gran tamaño. Los ojos compuestos, limitados a los artrópodos, constan de una lente con varias facetas o divisiones, cada una de las cuales forma una imagen individual en una célula de la retina; el resultado es la creación de un campo visual como un mosaico. En algunos artrópodos, la estructura del ojo es más sofisticada y origina una imagen combinada.
El ojo compuesto de un insecto se compone de hasta miles de componentes, órganos llamados omatidios. La superficie de cada omatidio es una lente hexagonal, bajo la que hay una lente cónica. Estas lentes enfocan la luz que entra en el omatidio a lo largo de una estructura central llamada rabdoma, donde se forma una imagen invertida en las células retinulares fotosensitivas. Las células pigmentadas que rodean al rabdoma transmiten información desde cada uno de ellos hasta el cerebro, donde se combina para formar una imagen única del mundo exterior.
Leyenda:
*C*. Cornea; *I*. Iris; *L*. cristalino; *CM*. músculo ciliar *lg*. Ligamento; *M*. Músculo retractor del cristalino; *S*. Esclerótica;* ON*. Nervio óptico;* R*. Retina *
Variaciones entre el ojo humano y el ojo de un pez.
Hay muy pocas variaciones entre el ojo humano y el ojo de un pez. Pero aquellas diferencias existentes son interesantes de analizar. La primera diferencia notable es que carece de párpado, lo cual hace que el pez no pueda dejar de ver los elementos que lo rodean aunque lo deseare. La segunda diferencia la establece el iris. En los humanos funciona como el diafragma de una cámara fotográfica de modo que permite una mayor o menor entrada de luz para equilibrar las condiciones diversas. El iris humano se contrae o dilata con esa finalidad. En la mayoría de los peces el iris tiene una abertura fija incapaz de adaptarse a los distintos niveles de iluminación. Por lo tanto los ajustes necesarios se realizan por medio de los *fotorreceptores*, que son células especializadas sensitivas a la luz, ubicadas en la retina. Al igual que los ojos humanos, los del pez están equipados con células bastón y células cónicas a nivel de la retina.
La cavidad orbitaria u órbita surge en los vertebrados como parte del cráneo que protege al encéfalo específicamente en los peces óseos y está presente hasta los mamíferos. Su importancia radica en darle protección al globo ocular y su contenido.
Los anexos oculares como los parpados surgen en los anfibios junto con la membrana nictitante (tercer párpado) que cumple funciones como:
1. Cubre al ojo ante una agresión directa.
2. Su glándula lagrimal accesoria produce el 30 al 40% del total de las lágrimas.
3. Sus folículos linfáticos le proporcionan defensas que le permiten combatir infecciones. (Cuando el ojo está dañado, el tercer párpado se desplaza y permite que los elementos curativos actúen.)
4. Con su movimiento de “limpiaparabrisas” ayuda a eliminar cuerpos extraños que hubieran penetrado en los ojos. Produce lágrimas y protege al ojo de agresiones externas.
Esta membrana está presente en reptiles, aves y mamíferos, pero en el caso del hombre es sólo un vestigio de la evolución.
El aparato lagrimal surge muy aparejado a los párpados y se desarrolla con los mismos. En el hombre, el repliegue semilunar del ojo o membrana nictitante, es un órgano vestigial situado en el ángulo medial del ojo y junto con la carúncula lagrimal forman el lago lagrimal.
El resto de las estructuras como los pelos (cejas y pestañas) y las glándulas asociadas a ellos están presentes sólo en los mamíferos.
Un elemento importante a tener en cuenta es que la información visual recibida por las células receptoras es transformada de energía física a química y es llevada en forma de impulsos nerviosos hasta los centros corticales de la visión. Este trayecto por el que transcurre la información visual se denomina vía visual y también ha evolucionado. La información visual en el caso de los anfibios, reptiles y aves se mantiene cruzada completamente, o sea, la información procedente de un ojo se integra en el lado cortical contrario. Sin embargo, en los mamíferos y, en especial, en el hombre, la vía visual se cruza parcialmente en el llamado quiasma óptico lo que posibilita la visión estereoscópica.
En la primera etapa del desarrollo del analizador óptico (en los peces) en el extremo periférico del mismo (retina) las células sensibles a la luz tienen el aspecto de bastoncitos y en el encéfalo sólo se encuentran centros ópticos localizados en el mesencéfalo. Tal órgano de la vista sólo es capaz de percibir la sensación de luz y distinguir los objetos. En los animales terrestres la retina se completa con nuevas células sensibles a la luz y surgen nuevos centros ópticos en el diencéfalo, y en los mamíferos también en la corteza; gracias a esto el ojo percibe la visión cromática. Todo esto está en relación con el primer sistema de señalización.
En general, esto demuestra la importancia del proceso de cefalización que nos es más que la disposición de los centros reguladores del organismo hacia la región cefálica y el aparato ocular como su prolongación también se ha ido desarrollando, desde los gusanos hasta los vertebrados alcanzándose su máximo desarrollo en los mamíferos y , en especial, en el hombre.

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