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La función de relación de los animales. Receptores y efectores
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8 La función de relación de los animales. Receptores y efectores
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Diario de la Ciencia
El tiburón gato manchado (Scyliorhinus canicula) es uno de los pocos animalescon capacidad electrosensorial. Un equipo de investigadores ha identificado un conjunto de células embrionarias, denominadas cresta neural, como el origen de esta capacidad. Los investigadores han analizado tiburones gato y han observado que, durante el proceso de desarrollo embrionario, ciertas células de la cresta neural se desplazan hacia la cabeza del tiburón, donde forman pequeños órganos llamados ampollas de Lorenzini, que son canales llenos de gelatina, abiertos en un poro de la piel del hocico.Estos órganos permiten a los tiburones percibir campos eléctricos tan débiles como el producido por la contracción de un músculo. Gracias a ello, pueden
Descubren el origen del sexto sentido de los tiburones
Un equipo de investigadores de las universidades de Florida y Luisiana (EE. UU.) ha descubierto, en marzo de 2006, cómo se desarrolla el sentido por el que los tiburones pueden detectar campos eléctricos.
detectar las señales eléctricas generadas por presas escondidas en la arena del fondo oceánico. Además, les permite orientarse durante las grandes migraciones, ya que también pueden detectar el campo magnético terrestre.
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Esquema
Vertebrados
Estímulos y respuestas
Órganos de los sentidos
Invertebrados
Visión
Equilibrio
Gusto y olfato
Visión
Oído y equilibrio
Gusto
Olfato
Tacto
Otros
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Recursos para la explicación de la unidad
Órganos de los sentidos en vertebrados
Olfato en vertebrados
Otros órganos de los sentidos en vertebrados
Estímulos y respuestas
Órganos de los sentidos en invertebrados
Visión en invertebrados
Equilibrio en invertebrados
Gusto y olfato en invertebrados
Visión en vertebrados
Oído y equilibrio en vertebrados
Gusto en vertebrados
Tacto en vertebrados
WEB
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Estímulos y respuestas
Estímulo
Receptor
Centro nervioso
Efector muscular
Efector glandular
LuzOjo
CerebroMúsculo
Glándula
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
Cnidarios Platelminto
Gasterópodo Artrópodo (ojo compuesto)
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Cnidarios Platelminto
Gasterópodo Artrópodo (ojo compuesto)
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
Mancha ocular
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Cnidarios Platelminto
Gasterópodo Artrópodo (ojo compuesto)
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
Fotorreceptores
Copa ocular
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Cnidarios Platelminto
Gasterópodo Artrópodo (ojo compuesto)
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
Ocelo
Cristalino
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Cnidarios Platelminto
Gasterópodo Artrópodo (ojo compuesto)
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
Lente
Omatidio
Ojo compuesto
Células pigmentarias
Células retinulares
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• INVERTEBRADOS: órganos timpánicos. Derivan del sistema traqueal, en forma de membrana que capta las ondas mecánicas y envían la información al cerebro del insecto.
• ¿Dónde? Antenas de las moscas, patas de saltamontes, alas de abejas.
Órgano de la audición:
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
Cilios
Células receptoras Estatolito
Fibras nerviosasEn el borde de la umbrela, cerca de ojos en moluscos, antenas de artrópodos.
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Órganos del gusto y del olfato
Órganos del equilibrio
Órganos de la visión
En las antenas se encuentran receptores del tacto y del olfato
Gusto: quimiorreceptores próximos a la boca.Olfato: en antenas, palpos, etc.
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Órganos del tacto:Incluye receptores térmicos, mecánicos, químicos, nocirreceptores.Dispersos por todo el cuerpo del animal.No órganos neuronas especializadas.Función táctil: tentáculos moluscos, palpos artrópodos, antenas de crustáceos, antenas de hormigas.Moluscos: quimiorreceptores características químicas del agua. OSFRADIO en Nautilus.
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Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
Proceso de CEFALIZACIÓN mayoría de los órganos sensoriales en la cabeza.- Mayor complejidad y desarrollo que
los de invertebrados.- ¡ Más de 5! Existe una gran variedad
en el Filo Cordados: ampollas de Lorenzini, Órgano de Jacobson, Ecolocalización, etc.
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• Órgano de la visión:– Ojo de tipo CÁMARA, a ambos lados de la cara.– Globo ocular + estructuras anexas (cristalino, córnea,
pupila, iris, humor vítreo,…)– Particularidades:
• PECES: carecen de párpados.• ANFIBIOS: con párpados.• REPTILES: glándulas lacrimales (hábitat árido). 2 párpados
horizontales y membrana nictitante. • AVES: vista muy desarrollada. Agudeza visual (fóveas con
sólo conos). Posición lateral (amplio campo de visión) y posición frontal (visión estereoscópica, para hábitos nocturnos).
• MAMÍFEROS: posición lateral (excepto primates visión estereoscópica). Presentan pestañas (protección) .
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OJO DE HALCÓN. Alta agudeza visual. Dos fóveas.Membrana
nictitante reptil.
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Campo de visión Ojo en cámaraÓrganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Campo de visión amplio
Ojos frontalesOjos laterales
Área de visión 3D reducida
Menor campo de visión
Área de visión 3D amplia
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Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Nervio óptico
Humor vítreo
Cristalino
Córnea
Humor acuoso
PupilaEsclerótica
Coroides
Retina
Iris
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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• DALTONISMO: defecto genético que consiste en la imposibilidad de distinguir diferentes colores (normalmente verde y rojo).– Enfermedad hereditaria ligada al sexo: Se
transmite por un alelo recesivo ligado al cromosoma X. Por ello, es más habitual en hombres que en mujeres.• 8% hombres.• 0,3% mujeres.
– TEST DE DALTONISMO. VÍDEO.
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Pabellón auditivo externo
Conducto auditivo externo
Tímpano
Trompa de Eustaquio
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Oído medio
Oído interno
Oído externo
Nervio auditivo
Caracol
Canales semicirculares
Cadena de huesecillos
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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• PECES: oído interno vibraciones rápidas del agua.
• ANFIBIOS: cavidad timpánica.• REPTILES: oído interno + oído medio (amplifica
las ondas sonoras). ¡ojo! Las serpientes sí tienen sentido del oído, pero sin oído externo ni membrana timpánica.
• AVES: conducto auditivo externo + oído interno y oído medio. Oído muy agudo.
• MAMÍFEROS: pabellones auriculares (tres regiones del oído). A veces, orejas orientables.
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• Velocidad del sonido varía según el medio material de propagación:– AIRE: 340 m/s– AGUA SALADA: 1500 m/s– ACERO: 5150 m/s
Frecuencia audible en humanos: 20 Hz y 20000 HzBallenas y elefantes: perciben infrasonidos (< 20 Hz) Estos animales grandes lo utilizan para comunicarse a grandes distancias.Delfines y murciélagos: perciben ultrasonidos (> 20 KHz) Lo utilizan como un radar en su orientación.
OTROS DATOS DE INTERÉS
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Martillo
Yunque
Estribo
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Canales semicirculares
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Sáculo y utrículo
Caracol
Crestas
VER CRESTAVER SÁCULO
Y UTRÍCULO
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Canales semicirculares
Sáculo y utrículo
Caracol
Crestas
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Canal coclear
Nervio
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
La cóclea está dividida longitudinalmente en 3 canales tubulares paralelos.
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Canales semicirculares
Sáculo y utrículo
Caracol
Crestas
VOLVERÓrgano de Corti
Nervio
Canal coclear
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
ÓRGANO DE CORTI: órgano sensorial. Células ciliadas, en endolinfa.
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Otolito
Canales semicirculares
Sáculo y utrículo
Caracol
Crestas
VOLVERCélulas ciliadas
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Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
• En todos los vertebrados el laberinto consta de dos cámaras (sáculo y utrículo) y tres canales semicirculares.
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• SÁCULO y UTRÍCULO: órgano de equilibrio estático (parecidos a estatocistos) que proporcionan información acerca de la posición de la cabeza con respecto a la gravedad.– Células ciliadas en contacto con un otolito.– Otolito: pequeños cristales calcáreos que
presionan los cilios conectados a terminaciones nerviosas.
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Endolinfa
Canales semicirculares
Sáculo y utrículo
Caracol
Crestas
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Células ciliadas
Órganos del gusto
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Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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• CANALES SEMICIRCULARES: responden a la aceleración rotatoria.
• Disposición en ángulo recto de los tres canales semicirculares.
• Rellenos de líquido: ENDOLINFA. • Cresta: Ensanchamiento presente en cada
uno de los canales, con células ciliadas y rellenos de endolinfa.
• La aceleración en cualquiera de las tres direcciones del espacio estará vinculada a las vibraciones captadas en cada cresta.
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Otros órganos de los sentidos
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Papila gustativa
VOLVERCélulas
sensorialesFibra nerviosa
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Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
BOTONES GUSTATIVOS
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Nervio olfatorio
Pituitaria amarilla
Pituitaria roja
Fosa nasal
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Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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• ÓRGANO DE JACOBSON: un par de fosetas situadas en el cielo de la boca, que están tapizadas por epitelio olfativo. La lengua bífida al agitarse en el aire captura las sustancias químicas olorosas y las mete en la boca. Después pasa por los órganos de Jacobson que envían la información al encéfalo.
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• Se incluyen receptores que captan diferentes sensaciones: térmicas, mecánicas, químicas, dolor…
• Distribuidas por la piel del organismo.• Concentración de receptores en áreas
específicas. Ej: labios, dedos, etc.
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Terminaciones libres
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Las terminaciones nerviosas libres detectan dolor, prurito y temperatura.
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Corpúsculos de Vater-Pacini
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Detectan cambios de presión.
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Co
rpú
scu
los
de
Kra
use
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Detectan el tacto.
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Corpúsculos de Meissner
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Se encuentran en la zona más superficial. Responden a objetos que tocan levemente la piel.
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Corpúsculos
de Ruffin
i
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Detectan el tacto y la presión.
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Terminaciones libres
Corpúsculos
de Ruffin
i
Corpúsculos de Meissner
Co
rpú
scu
los
de
Kra
use
Corpúsculos de Vater-Pacini
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Línea lateral Ampollas de Lorenzini Ecolocalización
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
Órganos de los sentidos que son exclusivos de determinados grupos de animales.
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Escama Poro Canal
Nervio
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos
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Cambios de P hidrostática y objetos en movimiento.
Células ciliadas que detectan el movimiento.
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• FOSETA FACIAL: – Termorreceptores
localizados entre los ojos y la boca, capaces de detectar radiaciones INFRARROJAS, es decir, el calor emitido por otros cuerpos.
– Algunas serpientes. Ej: serpiente de cascabel.
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Nervio
Ampolla de Lorenzini Poros
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
Otros órganos de los sentidos VOLVER
AMPOLLAS DE LORENZINI: detectan campos eléctricos asociados a la contracción muscular de las presas ocultas. Típicos de algunos tiburones.
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Cerebro Ultrasonido
EcoOído interno
Órganos del gusto
Órganos del oído y del equilibrio
Órganos del olfato
Órganos del tacto
Órganos de la visión
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ECOLOCALIZACIÓN: capaces de detectar ondas producidas por el eco. Útil para desplazarse y orientarse en la oscuridad. Murciélagos (ultrasonidos) y delfines.
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4.- LA RESPUESTA MOTORA. EL APARATO LOCOMOTOR.
• Implican MOVIMIENTO:– Con desplazamiento (volar, nadar).– Sin desplazamiento (masticar).
• Órganos EFECTORES:– Músculos (Sistema muscular).– ¡OJO! Si el animal tiene sistema esquelético:
músculos + huesos = aparato locomotor.
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SISTEMA MUSCULAR
• Tejido muscular: formado por células alargadas llamadas FIBRAS MUSCULARES.
• Citoplasma con MIOFILAMENTOS: actina y miosina.
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• Dos tipos:– MÚSCULO ESTRIADO:
miofilamentos dispuestos en unidades llamadas SARCÓMEROS. Contracción rápida.
– MÚSCULO LISO: no se observan sarcómeros y, por tanto, no aparece estriación. Contracción lenta, involuntaria y muy resistente a la fatiga.
SISTEMA MUSCULAR
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SISTEMA MUSCULAR
• Dos tipos:• MÚSCULO ESTRIADO:
– MÚSCULO ESQUELÉTICO DE VERTEBRADOS: sistema esquelético. Contracción rápida, voluntaria y poco resistente a la fatiga.
– MÚSCULO CARDÍACO: MIOCARDIO. Involuntario y muy resistente a la fatiga.
– MÚSCULO ESTRIADO DE INVERTEBRADOS: miofilamentos que tienen una organización oblicua.
Músculo estriado cardíaco.
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SISTEMA MUSCULAR
Músculo liso. Músculo estriado esquelético.
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SISTEMA ESQUELÉTICO
• Def. ESQUELETO: conjunto de piezas duras y resistentes, que pueden estar articuladas, y que dan consistencia al cuerpo y protegen las partes blandas del animal.
• INVERTEBRADOS: carecen de vértebras. Algunos grupos presentan peculiares “esqueletos”.
• VERTEBRADOS: tienen esqueleto interno, formado por HUESOS.
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PORÍFEROS: espículas de ESPONGINA. Es una proteína fibrilar consistencia.
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COLONIA DE CORALES (arrecife) (CNIDARIOS), con una cubierta calcárea externa.
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Las estructuras de los corales son realmente blancas, lo que le da color son las algas simbióticas que conviven en las mismas, contribuyendo a este “espectáculo de color” de los arrecifes coralinos. El cambio climático supone un calentamiento de estas aguas, y la desaparición de estas microoalgas. Consecuencias: emblanquecimiento de los arrecifes y su desaparición.
¿TE IMAGINAS UN ARRECIFE “EMBLANQUECIDO”?
CAMBIO CLIMÁTICO
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GASTERÓPODO. Concha externa en espiral. ¡Planorbis: un caracol de acuario!
MOLUSCO BIVALVO. Dos valvas unidas. ¡Almeja gigante!
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La función de relación de los animales. Receptores y efectores
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CEFALÓPODOS: concha interna calcárea, denominada PLUMA o JIBIA.
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NAUTILUS: un cefalópodo muy especial. ¡Su concha es externa y en espiral!
AMMONITES: un primo fósil lejano.
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DERMOESQUELETO, de equinodermos. Formado por placas calcáreas.
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EXOESQUELETO de los artrópodos. Formados por QUITINA (glúcido complejo), con gran dureza y ligereza. Araña reclusa
parda
Insecto hoja
Cangrejo gigante de Japón
KRILLEscolopendra
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Esqueletos internos de vertebrados.
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Los movimientos son posibles gracias a que unos huesos se unen a otros por ARTICULACIONES, y con la acción combinada con los músculos.
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La función de relación de los animales. Receptores y efectores
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5.- RESPUESTA SECRETORA. LAS GLÁNDULAS.• Secreción de diversas sustancias. • Efectores = glándulas.• Control de la HOMEOSTASIS.• Tipos de glándulas:
– EXOCRINAS: sudoríparas, digestivas, lacrimales… Con sustancias derivadas que vierten al exterior o una cavidad en contacto con el exterior.
– ENDOCRINAS: producen HORMONAS. Vierten directamente al torrente sanguíneo. Actúan sobre “órganos diana”. Ej: tiroides, suprarrenales, testículos, ovarios, hipófisis.
– MIXTAS: (exocrina + endocrina). Ej: páncreas (jugo pancreático + insulina/ glucagón).
• NEUROHORMONAS: neuronas especializadas en segregar
hormonas.
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La función de relación de los animales. Receptores y efectores
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FEROMONAS: química de la comunicación.
• Liberadas por “glándulas exocrinas”.• Hormonas que los animales emiten
para influir en el comportamiento de otros individuos de su especie.
• Pueden ir en la orina o el sudor. Captadas por quimiorreceptores, pues se trata de sustancias olorosas.
• Función: de rastro (marcar el territorio), sexuales (apareamiento o atracción de individuos de otro sexo), de alarma, etc.– Perros marcan su territorio liberando
feromonas en su orina.– El mejillón hembra cuando está a
punto de desovar, libera feromonas para atraer al macho.
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• La reina segrega mediante sus glándulas maxilares y algunas glándulas abdominales una feromona
comúnmente llamada jalea real. • Esta sustancia impide el desarrollo de
los ovarios de las obreras y permite sostener en estas últimas comportamientos específicos de su casta. OBRERAS = estériles.
• Cuando la reina envejece, la secreción de jalea real disminuye determinando el fin del dominio sobre las obreras, quienes entonces abandonan a la reina.
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La función de relación de los animales. Receptores y efectores
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Las feromonas SEXUALES en insectos son sustancias químicas altamente específicas que sólo liberan las hembras para atraer a los machos y, así, perpetuar la especie.
Las hormigas segregan feromonas cuando encuentran una fuente de alimentación, para que el resto de miembros rápidamente acudan (feromonas de PISTA).
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Aprovechamiento de FEROMONAS contra plagas:
Si se conoce la estructura química de la feromona de alguna plaga específica, esta feromona puede ser preparada en el laboratorio, y luego colocarse en trampas. Estas trampas colocadas en plantaciones, pueden atraer a los insectos (quedar atrapados) y disminuir su población.Con el uso de feromonas, es posible disminuir considerablemente el uso de insecticidas químicos en las cosechas, generándose así cosechas menos contaminadas.
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Enlaces de interés
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