¿Cuantas alas tiene una abeja? ¿y una hormiga? ¿y un escarabajo de la patata?......................

La Cl HEXÄPODA (Los INSECTOS) son el grupo zoológico de mayor éxito biológico por su gran capacidad de adaptación a los diversos medios ambientes del planeta.
Una de las características mas decisivas en esta prodigiosa adaptación es la posesión de ALAS de estructura muy variable, pero generalmente membranosas, que utilizan para el vuelo.
Algunas especies de insectos fósiles se caracterizaban por poseer en el tagma torácico 3 pares de alas (un par en el protórax, otro en el mesotórax y un tercer par en el metatórax).
Los insectos actuales no presentan nunca el primer par de alas.
Hay algunos Ordenes de insectos como Tisanuros, Anopluros y Afanípteros que NO POSEEN ALAS, pero el resto de los insectos se caracterizan por poseer 2 PARES DE ALAS (2 alas anteriores en el mesotórax y 2 posteriores en el metatórax) que poseen estructura muy variable.

• En el Or ORTÓPTEROS (saltamontes, grillos,...) el primer par de alas es de consistencia apergaminada y protege al segundo par que es membranoso y les sirve para el vuelo.
• En el Or HEMÍPTEROS (chinches de campo, cigarras,...) el primer par de alas solo es parcialmente membranoso.
• En el Or LEPIDÓPTEROS (mariposas) tienen 2 pares de alas completamente membranosas y recubiertas de escamas (pelos modificados provistos de pigmentos coloreados o diseños estructurales que interfieren con  la luz produciendo tonos metálicos.
• En el Or COLEÓPTEROS (escarabajos) el primer par de alas (élitros) está muy endurecido y forma una especie de estuche protector del segundo par de alas que es membranoso y utilizan para volar.
• En el Or HIMENÓPEROS (abejas, avispas, hormigas,....) y en el Or ODONATOS (libélulas)hay dos pares de alas membranosas transparentes (las hormigas las poseen durante una fase de su vida pero luego las pierden).
• En el Or DÍPTEROS (moscas, mosquitos,...) el primer par de alas es membranoso para volar y el segundo está muy reducido, formando unos muñoncitos denominados balancines que solo les sirven para guardar el equilibrio durante el vuelo.

PLINIO el VIEJO y su Historia Natural

Plinio el Viejo, Gaius Plinius Secundus, (23 - 79 d.C.)  fue un filósofo y naturalista romano. Durante el reinado de Nerón era militar en Germania y almirante en tiempos de Vespasiano. Murió asfixiado por los gases emitidos por el Vesubio mientras estudiaba sus erupciones.
Plinio el Viejo escribió una gran enciclopedia "Historia Naturalis" formada por 37 volúmenes que terminó en el año 77 y se la dedicó al emperador Tito, hijo de Vespasiano.
Esta monumental obra constaba de  cuatro tomos de Geografía e Historia, cinco de Zoología, ocho de Agricultura y Botánica, cinco de Arte y Metalurgia, trece de Medicina, uno de Astronomía y Cosmología, uno de Geología, uno de Mineralogía, etc.
Durante la confección de esta magna obra Plinio consultó más de 2000 volúmenes, para valorar en su justa medida este trabajo se debe de tener en cuenta que fue escrito durante el siglo I.
Esta obra fue básica para todos los científicos hasta finales de la edad media.

Las extremidades en los vertebrados

Las extremidades en los vertebrados son esencialmente de dos tipos:

Tipo PTERIGIO:  que constan de unas piezas óseas o cartilaginosas de las que parten unos radios "en abanico". Son las aletas (2 pectorales y 2 abdominales)

Tipo QUIRIDIO: mucho más evolucionadas
         Las anteriores formadas por los huesos:
                   - Húmero, cúbito y radio, carpo, metacarpo y falanges
                   Están unidas a la columna vertebral por una serie de huesos: la cintura escapular
         Las posteriores formadas por los huesos:
                   - Fémur, tibia y peroné, tarso, metatarso y falanges
                   Están unidas a la columna vertebral por una serie de huesos: la cintura pelviana

• En la Cl CICLÓSTOMOS no existen extremidades

• En la SupCl PECES: Cl CONDRICTIOS (peces cartilaginosos) y Cl OSTEICTIOS (peces óseos) las extremidades son de tipo PTERIGIO y su función es natatoria. Además de las extremidades pares propiamente dichas, presentan también otras aletas impares: dorsal (a veces dividida en varias), anal y caudal en el extremo posterior pero no son verdaderas extremidades.

• En la CL ANFIBIOS las extremidades son de tipo QUIRIDIO su función es natatoria, para caminar o para el salto.

• En la Cl REPTILES los hay que no presentan extremidades como la SubCl OFIDIOS. En el resto de las SubCl: SAURIOS, QUELONIOS y CROCODILIANOS son de tipo QUIRIDIO (Algunas especies de Saurios las tienen muy reducidas). Las utilizan para el desplazamiento caminando.

• En la Cl AVES las extremidades también son de tipo QUIRIDIO. Las anteriores están transformadas en ALAS que sirven para el vuelo (solo presentan 3 dedos). Las posteriores tienen 4 dedos y están recubiertas de escamas sirven para caminar, saltar o nadar (en aves acuáticas con membranas interdigitales).

• En la CL MAMÍFEROS las extremidades de tipo QUIRIDIO, sufren muchas adaptaciones según el tipo de vida de la especie:

            Or QUIRÓPTEROS con las extremidades anteriores transformadas en alas para volar, con una gran membrana interdigital (el patagio)
            Or CETÁCEOS con las extremidades transformadas en aletas para la natación.

            Los mamíferos adaptados a la carrera en el medio terrestre han sufrido también adaptaciones en sus extremidades:
            Los PERISODÁCTILOS (como los caballos) caminan sobre un solo dedo en cada pata.
            Los ARTIODÁCTILOS (como los ciervos) caminan sobre dos dedos en cada extremidad.

            Los PRIMATES presentan extremidades apenas modificadas. Su característica más destacable es que en las manos, y en algunos primates también en los pies, el pulgar es oponible, lo que les permite una mayor maniobrabilidad en la vida arborícola y en el manejo de "herramientas".

El planeta azul

Los océanos y los mares cubren más del 70% de la superficie de nuestro planeta (Más de 360 millones de Km2).
Hay tres grandes océanos: el Atlántico, el Pacífico y el Índico y dos menores: el Ártico en el polo norte y el Antártico en el polo sur.
La profundidad media de los océanos es de casi 4000m y la máxima profundidad oceánica está en la Fosa de las Marianas (más de 11000m).
Los mares tienen menor extensión y son menos profundos pero están comunicados con los océanos. Los mares interiores como el mar Negro o el mar Báltico están comunicados con otros mares. Tan solo existe un mar cerrado: el mar Caspio, el resto están todos comunicados entre si, formando un solo océano terrestre.
El océano terrestre está formado esencialmente por agua en estado líquido. Solo en las zonas próximas a los polos, debido a las bajas temperaturas, encontramos agua en estado sólido.
El agua del océano, a diferencia de las aguas continentales (ríos y lagos), es salada y contiene una media de 35 gr de sal por litro de agua. La salinidad depende de la evaporación, por lo que en las zonas cálidas el agua contiene una mayor concentración de sal, mientras que en las zonas polares la salinidad es menor.
Nuestro planeta, visto desde el espacio, presenta una vistosa coloración azul debido a que el azul es el color que menos se absorbe por lo que penetra a mayor profundidad que otros colores del espectro de la luz solar.

Biodiversidad a lo grande

La capa superficial del terreno de muchos ambientes terrestres como: una pradera, un bosque, un campo de cultivo, etc. suele tener, aparte de la materia mineral, una gran cantidad de HUMUS formado por materia orgánica animal y sobre todo vegetal en descomposición. En la remineralización de esa materia orgánica muerta participan activamente un amplio espectro de organismos de pequeño tamaño, que forman el nivel de los DESCOMPONEDORES o DESINTEGRADORES que son importantísimos por reciclar la materia para que sea nuevamente utilizada por los vegetales.
Esta fina capa, de unos 30 cm de grosor es un hervidero de vida y constituye por si misma un auténtico ecosistema con una biodiversidad difícil de imaginar para los no entendidos en la materia.


Si aislamos una porción cúbica de 30 cm de lado de la superficie de una pradera, en ese terreno podemos encontrar, aparte de los vegetales que observamos a simple vista:
12.000.000 de nematodos
12.000 ácaros
4000 colémbolos
215 insectos y sus larvas
200 lombrices de tierra
180 miriápodos
70 arácnidos

Pero además en esta pequeña porción de terreno hay también un elevadísimo número de organismos microscópicos: Protozoos, Hongos y Bacterias.
Para que nos hagamos una idea aproximada, en 1 gr de tierra fértil  hay alrededor de 25.000 millones de bacterias, por lo que en la porción cúbica que hemos seleccionado (27.000 cm3) habría unos 675 billones de bacterias.

 

TALES DE MILETO, ANAXIMANDRO y ANAXÍMENES. Los orígenes de la Ciencia.........

¡Hace ya cerca de 27 siglos...........................................!

Tales de Mileto                                            Anaximandro                                           Anaxímenes
~624 a.C. - ~546 a.C.                                  610 a.C. - 545 a.C.                               ~588 a.C. - 524 a.C.

Tales de Mileto es posiblemente el científico más antiguo  del que tenemos conocimiento, a pesar de que no se han conservado ninguno de sus escritos. Se le considera el padre de la Geometría, a él se le atribuye el Teorema de Tales y la afirmación de que todo triángulo inscrito en un semicírculo es rectángulo. Tales de Mileto fue el primero en predecir un eclipse el 28 de mayo del año 585 a.C. (día que coincidió con una batalla entre medos y lidios) y buscando los orígenes del universo, pensaba que el agua era el origen de todas las cosas.

Anaximandro fue discípulo de Tales de Mileto, se le considera el padre de la Astronomía griega, estableció las épocas de solsticios y equinoccios, demostró la oblicuidad de la eclíptica, afirmó que la tierra era redonda, que giraba alrededor de su eje y que era el centro del universo, también determinó que la luz de la luna era un reflejo de la luz solar. Su teoría cosmológica se basaba en la existencia en un principio de un fluido indiferenciado que daría lugar a los cuatro elementos básicos: tierra, agua, aire y fuego.

Anaxímenes filósofo discípulo de Anaximandro, se cree que perfeccionó los cuadrantes solares que inventó su maestro y para él era el aire el elemento básico en la construcción del universo, a partir del aire se formarían el agua, la tierra y el fuego.
    

Las relaciones entre los organismos de un ecosistema

Entre los seres vivos que habitan en un ecosistema se establecen distintos tipos de relaciones:

*** RELACIONES INTRAESPECÍFICAS (se mantienen entre individuos de la misma especie (POBLACIONES))

• FAMILIAR
• GREGARIA
• SOCIAL
• COLONIAL            

*** RELACIONES INTERESPECÍFICAS (Tienen lugar entre individuos de especies diferentes).
       Pueden ser de dos tipos:

       ****POSITIVAS (Ningún organismo resulta perjudicado)

• COMENSALISMO o INQUILINISMO (+ 0)
• COOPERACIÓN (+ +)
• MUTUALISMO o SIMBIOSIS (+ +)

       ****NEGATIVAS (Al menos uno de los organismos sale perjudicado)

• AMENSALISMO (- 0)
• PARASITISMO (+ -)
• DEPREDACIÓN (+ -)
• COMPETICIÓN (- -)

( + se beneficia,   - sale perjudicado,  0 le es indiferente )

POBLACIÓN FAMILIAR

Las POBLACIONES FAMILIARES son RELACIONES INTRAESPECÍFICAS que se establecen con el fin de la perpetuación de la especie.
Están formados por los padres y su prole (suele ser mucho más extensa en invertebrados). Hay distintos tipos de poblaciones familiares que dependen del comportamiento de la cada especie en concreto, así hay familias:

• Temporales (duran una sola estación) como los ruiseñores
• Permanentes (duran toda la vida reproductiva) como las palomas
• Monógamas (1 macho y 1 hembra) la mayoría de las aves
• Polígamas ( 1 de un sexo y varios del otro)

                  - Poliándrica 1 hembra y varios machos como la perdiz americana
                  - Poligínica 1 macho varias hembras como gallinas, focas y ciervos

• Promiscuas varios machos y varias hembras como los chimpancés

POBLACIÓN GREGARIA

Las POBLACIONES GREGARIAS son ASOCIACIONES INTRAESPECÍFICAS TEMPORALES (de individuos de la misma especie), sin parentesco entre ellos, que tienen como finalidad el desplazamiento hacia otros lugares (MIGRACIONES por ejemplo). Esta asociación proporciona protección frente a los depredadores.

Las formadas por mamíferos se denominan MANADAS 4 y 5
Si están formadas por aves reciben el nombre de BANDADAS 1, 2 y 3
Si la población está formada por peces son los BANCOS 6 y 7
Y si son invertebrados se denominan PLAGAS 8 y 9

POBLACIÓN SOCIAL

Las POBLACIONES SOCIALES están formadas por individuos de la misma especie con comportamientos sociales muy complejos.
Se dividen en castas: obreras, zánganos, soldados, reina, etc...... y se reparten el trabajo entre todos los integrantes de la sociedad. Proceden por reproducción sexual a partir de una Reina y en algunos casos se reproducen por partenogénesis.
Hormigas, abejas y termitas construyen estructuras muy sofisticadas, siendo los termiteros las estructuras arquitectónicas mas espectaculares del reino animal debido a su estructura y sobre todo a su tamaño comparado con el de las termitas que los construyen.

POBLACIÓN COLONIAL

Las POBLACIONES COLONIALES  están formadas por individuos de la misma especie que están íntimamente relacionados hasta el extremo de compartir esqueleto, cavidad digestiva, etc. Proceden de un solo individuo por reproducción asexual.
Hay colonias de pólipos que se reparten el trabajo y cada grupo de individuos se especializa en una determinada función: hay gastrozoides (para digerir los alimentos), gonozoides (para la reproducción de la colonia), dactilozoides (se encargan de la captura del alimento) etc.

Las colonias de corales forman grandes arrecifes que son muy interesantes por dos razones fundamentales:

1. Fijan enormes cantidades de CO2 atmosférico en forma de carbonatos.
2. Constituyen hábitats marinos de una enorme riqueza ecológica que poseen una gran biodiversidad.

COMENSALISMO o INQUILINISMO

El COMENSALISMO o INQUILINISMO es una RELACIÓN INTERESPECÍFICA POSITIVA, en la que una especie se beneficia y a la otra especie le es indiferente (+ 0)

1. Las plantas epifitas, como su nombre indica, son plantas que viven sobre otras plantas. Los helechos que crecen sobre el árbol no le "chupan" nada al árbol, simplemente aprovechan un depósito de materia orgánica en algunas zonas del árbol y viven sobre ese sustrato orgánico. El helecho se beneficia de un lugar para vivir y el árbol no resulta perjudicado.
2. El fieraster Lycodapus fierasfer  es un pececillo que se protege de sus depredadores penetrando en la cavidad digestiva de la holoturia (pepino de mar) por lo que sale beneficiado sin perjudicar a la holoturia.
3. El pez payaso Amphiprion ocellaris tiene una magnifica aliada: la actinia. Las actinias poseen células urticantes para defenderse de posibles depredadores, por eso a las actinias se acercan muy pocos seres vivos. El pez payaso es inmune a la picadura de las actinias y se aprovecha de ello para protegerse de sus depredadores escondiéndose entre sus tentáculos. A la actinia no le molesta nada tener un pececillo nadando entre sus tentáculos.
4. Hay plantas cuyos frutos son diseminados por animales como el Xanthium spinosum. La planta posee frutos con unos pelos que terminan en forma de ganchos, cuando un animal pasa cerca los frutos de xanthium quedan prendidos en su pelo y el animal sin enterarse transporta los frutos con las semillas a otros lugares donde podrán germinar.
5. Los árboles proporcionan protección a muchas especies de mamíferos que aprovechan los huecos para establecer sus hogares o simplemente para protegerse mientras descansan. Al árbol esto no le perjudica  en absoluto.
6. Una adaptación evolutiva muy inteligente es la que ha sufrido el pez Remora remora. Este pez posee una ventosa en la cabeza mediante la cual se fija a especies pelágicas grandes como el tiburón. Obtiene así dos ventajas muy importantes: transporte gratuito sin gasto de energía y alimento fácil, pues se aprovecha de los restos que deja el tiburón cuando come. Al tiburón todo esto no parece importarle lo más mínimo.
7. Muchas especies de aves han utilizado siempre los árboles para colgar sus nidos. El árbol proporciona al ave la protección de un lugar bastante seguro y al árbol no le molesta nada esta relación.
8. Los buitres Gyps fulvus, las hienas Crocuta crocuta y los marabúes Leptoptilos crumeniferus disfrutan de los restos que dejan los leones después de que han comido las partes más jugosas de sus presas. A los leones con el estómago bien lleno, no les molesta  que hienas, buitres y marabúes  aprovechen los despojos de la cacería.

COOPERACIÓN

La COOPERACIÓN es una RELACIÓN INTERESPECÍFICA POSITIVA en la que los dos individuos que participan resultan beneficiados (+ +)
La cooperación no es una relación necesaria, los dos organismos pueden vivir independientemente sin mayores problemas (en la simbiosis la relación es ineludible).

1. La relación de las mariposas con las plantas es muy importante para ambas. La planta proporciona jugosos fluidos azucarados por los que las mariposas tienen una gran avidez y la mariposa participa activamente en la polinización de las flores. Ambos individuos salen beneficiados al cooperar.
2. Algunas especies de aves se comen las sanguijuelas que hay en la boca de los cocodrilos . El cocodrilo se beneficia por que no le chupan la sangre y el ave se puede alimentar "tranquilamente"
3. Los búfalos suelen estar siempre acompañados por aves. La razón es bien sencilla: las aves se comen las garrapatas de la piel del búfalo y ambos se benefician. El ave se alimenta y al búfalo no le chupan la sangre.
4. Las hormigas y los pulgones son bastante buenos amigos. Las hormigas cuidan y defienden a los pulgones de sus enemigos a cambio de jugos azucarados que estos producen.
5. Las hormigas también tienen una relación muy especial con varias especies de Licénidos como Maculinea arion. Las hormigas, cuando encuentran orugas de  la mariposa, las transportan al interior del hormiguero y allí las alimentan con sus propias larvas a cambio de los dulces fluidos que surgen de las glándulas de Newcomer que poseen las orugas.
6. Un clásico de los ejemplos más característicos de cooperación es el del cangrejo ermitaño y la actinia. La actinia defiende al cangrejo de sus enemigos y obtiene movilidad a cambio de sus servicios.

MUTUALISMO o SIMBIOSIS

La SIMBIOSIS o MUTUALISMO  es una RELACIÓN INTERESPECÍFICA POSITIVA en que los dos organismos que se relacionan salen beneficiados (+ +).

Se diferencia de la cooperación en que los organismos que viven en simbiosis han establecido una relación tan estrecha y continuada que no pueden vivir el uno sin el otro.

1.  Los líquenes están constituidos por un alga y un hongo que viven juntos, el alga hace la fotosíntesis y proporciona al hongo los compuestos orgánicos que este necesita. El hongo por otro lado, proporciona al alga la humedad que precisa y por lo tanto ambos resultan beneficiados. La relación es imprescindible para ambos y es tan estrecha que hasta los biólogos "se han equivocado" y le han puesto un nombre científico, en este caso Xanthoria parietina,  como si se tratara de una única especie individual. Recientemente se ha comprobado que en la simbiosis participa también otro hongo: una levadura.
2. Las bacterias de la especie Rhizobium leguminosarum viven en unos nódulos en las raíces de las leguminosas. La relación bacterias-leguminosas beneficia a ambas. Las bacterias fijan el nitrógeno atmosférico y se lo proporcionan a la planta, la leguminosa proporciona un lugar para vivir a las bacterias.
3. Las bacterias de nuestra flora intestinal son muy importantes para nosotros pues nos ayudan a digerir los vegetales (nosotros no fabricamos celulasas y por lo tanto no podemos alimentarnos de vegetales pues no los podemos digerir): Las bacterias si tienen celulasas y degradan la celulosa a glúcidos sencillos que nosotros si podemos aprovechar. También las bacterias de nuestra flora intestinal nos proporcionan vitaminas K y B1, B2, B8, B9 y B12 que nosotros no podemos producir. Nosotros a las bacterias le ofrecemos un lugar seguro donde vivir y cantidades enormes de nutrientes. Las bacterias de la flora intestinal de los herbívoros todavía son más imprescindibles para ellos, pues los vegetales son su único alimento y sin bacterias no podrían digerir la celulosa, componente mayoritario del vegetal.
4. Las termitas poseen en su tubo digestivo una gran colonia de protozoos que se encargan de la digestión de la madera de la que se alimentan las termitas, que sin protozoos no podrían digerirla.

AMENSALISMO

El AMENSALISMO es una RELACIÓN INTERESPECÍFICA NEGATIVA en la que un organismo sale perjudicado y al otro le es indiferente (- 0).

1. El sargazo japonés Sargassum muticum ha colonizado las costas gallegas. Esta especie crece en grandes masas ocupando la superficie del agua con lo que la luz no llega a otras especies de algas que no pueden prosperar por lo que salen perjudicadas. Al sargazo japonés eso le resulta indiferente.
2. Los eucaliptos Eucalyptus globulus son árboles que producen sustancias químicas que no dejan medrar bien a otras especies, también captan mucha humedad del suelo impidiendo que otras especies autóctonas puedan desarrollarse.
3. Los árboles de denso follaje de la selva amazónica no dejan pasar suficiente luz hacia el suelo por lo que muchas especies vegetales no pueden vivir adecuadamente en los pisos inferiores.
4. En las áreas boscosas las especies arbóreas que producen sustancias toxicas para otros vegetales limitan el crecimiento de otras especies en sus inmediaciones.
5. Las plantas del género Carpobrotus procedentes de Sudáfrica han colonizado algunos ambientes costeros extendiéndose de forma invasiva impidiendo el desarrollo de las especies herbáceas autóctonas que se ven seriamente perjudicadas.

PARASITISMO

El PARASITISMO es una RELACIÓN INTERESPECÍFICA NEGATIVA en la que un individuo se beneficia el PARÁSITO y el parasitado sale perjudicado (+ -)

El PARASITISMO es una relación que puede durar mucho tiempo (al parásito le interesa que el huésped siga vivo para poder seguir alimentándose de él) por lo que el parásito no suele matar a la especie de la que se alimenta.

PARASITISMO y DEPREDACIÓN (En la que la víctima suele morir) son las dos relaciones más abundantes y extendidas en todos los ecosistemas.



1. El muérdago Viscum álbum es una planta que parasita a otras especies vegetales como los chopos. El muérdago emite unas prolongaciones que penetran hasta el xilema del árbol y le "chupan" el agua y las sales minerales, por lo que el árbol sale perjudicado. El muérdago es verde y realiza la fotosíntesis (es por tanto un vegetal en toda regla).
2. La cuscuta Cuscuta epithymum por el contrario, emite prolongaciones que llegan hasta el floema de los tojos Ulex europaeus y le "chupan" agua y materia orgánica procedente de la fotosíntesis del tojo. La cuscuta no hace la fotosíntesis, no se comporta como una verdadera planta.
3. El Orobanche es como la Cuscuta tampoco posee clorofila y parasita a otras especies vegetales.
4. Hay muchas orugas de mariposas que son parasitadas por Himenópteros, éstos ponen sus huevos en las orugas y cuando eclosionan las larvas se alimentan de los tejidos internos de la oruga.
5. Uno de los parásitos más famosos del momento son los gusanos del género Anisakis por la frecuencia con que parasitan a pescados como la merluza y que pueden ocasionar al hombre problemas digestivos.
6. Si nos fijamos en los camarones, hay veces que presentan una tumoración clara a un lado del cefalotórax. Es ocasionada por un crustáceo parásito Bopyrus squilarum.
7. Un parásito muy especial que afecta a varias especies piscícolas es el ciclóstomo Petromyzon marinus. Las lampreas son vertebrados muy primitivos que poseen una ventosa bucal con gran cantidad de dientes con la que se fijan sobre los peces para chuparle la sangre.
8. El cuclillo Cuculus canorus es uno de los parásitos más sofisticados de nuestros ecosistemas. La hembra del cuclillo no incuba ni cuida a su prole. Pone sus huevos en los nidos de otras aves como el carricero Acrocephalus scirpaceus y los carriceros los incuban. El huevo del cuclillo es el primero en eclosionar y la cría de cuclillo arroja fuera del nido los huevos del carricero. A partir de ese momento el macho y la hembra del carricero no hacen nada más que alimentar al que piensan que es su hijo, que es mucho mayor que ellos y tiene un apetito insaciable.
9. La triquina Trichinella spiralis es un gusano nematodo parásito que se encuentra enquistado en los músculos de animales carnívoros, cerdos, jabalíes, etc. y que supone un grave peligro para el hombre si come carne infectada sin cocinar (Triquinosis).
10. Las sanguijuelas Hirudo medicinalis viven en medios dulceacuícolas y se alimentan de la sangre de animales vertebrados.
11. Uno de los parásitos más singulares es la tenia del cerdo Tenia solium. En la tenia se puede ver palpablemente la adaptación de un ser vivo a las condiciones del medio: No tiene tubo digestivo. Y no lo tiene porque vive dentro del tubo digestivo del hombre, absorbiendo los alimentos a través de la piel. Es un animal hermafrodita y en él se puede producir autofecundación, (fenómeno único en toda la escala animal pues siempre se produce fecundación cruzada). Mucho más peligrosa que la tenia del cerdo es la tenia del perro pues los quistes hidatídicos que se forman cuando la enfermedad pasa al hombre pueden localizarse en hígado o cerebro siendo en muchos casos mortales.
12. Pulgas , piojos y garrapatas también son parásitos del hombre, chupan su sangre y pueden transmitir enfermedades muy peligrosas como la peste y el tifus exantemático
13. Los dípteros como  moscas y mosquitos también suponen un peligro importante para el hombre ya que pueden transmitir enfermedades muy graves producidas por protozoos como la enfermedad del sueño 15 y el paludismo: Plasmodium falciparum. Solo pican al hombre las hembras de los mosquitos pues necesitan sangre para la maduración de sus huevos, los machos son "vegetarianos".
14. La duela del hígado Fasciola hepática es un gusano trematodo que cava galerías en el hígado de las ovejas o del hombre
15. El Tripanosoma gambiense es el protozoo que transmite la mosca Tse-tse y que nos produce la enfermedad del sueño. En la imagen se pueden ver  los tripanosomas que presenta en la sangre un hombre infectado.

DEPREDACIÓN

La DEPREDACIÓN es una RELACIÓN INTERESPECÍFICA NEGATIVA en la que un individuo sale beneficiado el depredador y otro sale perjudicado la presa de la que se alimenta (+ -)

Esta relación se diferencia del parasitismo en que es muy poco duradera, pues la víctima suele morir y el depredador cuando vuelve a sentir hambre tiene que buscar otra presa.

 

1. Hay sistemas muy efectivos para capturar insectos como las hojas modificadas de Drossera rotundifolia. La planta se beneficia por que es capaz de aprovechar los compuestos nitrogenados de los insectos que caen en la trampa, que evidentemente salen perjudicados.
2. Una trampa para capturar insectos que es una verdadera obra de ingeniería, es la tela que construyen las arañas con las que pueden cazar a sus presas con suma facilidad.
3. Las rapaces como el águila calzada Hieraetus pennatus son depredadores muy efectivos que ayudan a mantener el equilibrio en los ecosistemas.
4. Un caso espectacular de depredación ocurre cuando grandes manadas de ñúes Connochaetes taurinus tienen que atravesar ríos infectados de cocodrilos Crocodylus niloticus en su masiva migración anual.
5. El león Pantera leo es el depredador más emblemático del continente africano, en la imagen cazando un búfalo Sincerus cafer.
6. Los camaleones Chamaeleo chamaeleon son depredadores muy sofisticados. Presentan un colorido muy semejante al medio en el que viven y sus movimientos lentos multiplican ese mimetismo. Lanzan con precisión su larga lengua pegajosa sobre los insectos que no tienen tiempo para reaccionar.
7. La Mantis religiosa captura muchos insectos con sus potentes patas delanteras, es una verdadera "máquina de matar".
8. No tan espectacular pero muy efectiva, la larva de la hormiga león Myrmeleon formicarius fabrica un embudo de arena. Cuando una víctima pasa cerca, resbala cae al interior y allí escondida espera con sus potentes mandíbulas la depredadora larva.
9. El martin pescador Alcedo atthis es uno de los pescadores más eficaces de nuestros ríos
10. La simpática mariquita Coccinella septempunctata es un auténtico depredador de todo tipo de pulgones.
11. El género Nepentes agrupa varias especies de "plantas carnívoras" cuyas hojas modificadas en forma de ánfora son perfectas para capturar insectos.
12. Dionaea muscipula utiliza sus hojas en forma de cuchara para coger a los insectos totalmente desprevenidos.
13. Aunque nos resulte difícil de asimilar, los herbívoros ejercen otra modalidad de depredación, a veces solo comen parte de las plantas pero otras veces terminan consumiéndolas por completo. Y las plantas también son seres vivos.
14. Los grandes herbívoros como Loxodonta africana necesitan comer grandes cantidades de vegetales cada día.

COMPETICIÓN

La COMPETICIÓN es una RELACIÓN INTERESPECÍFICA NEGATIVA en la que ambos individuos salen perjudicados (- -)

1. Cuando en un bosque tropical los árboles crecen muy juntos compiten por la luz, por el agua, por los nutrientes del suelo, etc. y esta competencia repercute negativamente en las especies vecinas, que no pueden desarrollarse con normalidad debido a la elevada densidad de población.
2. En los bosques templados también sucede lo mismo cuando es grande el número de árboles por unidad de superficie, por lo que se perjudican unos a otros y no pueden crecer bien.
3. En los distintos tipos de suelos, la materia orgánica es procesada por bacterias y hongos (desintegradores o descomponedores), que compiten ferozmente, los hongos producen antibióticos que perjudican a las bacterias y las bacterias toxinas, que afectan a los hongos; por lo que ambos resultan perjudicados.
4. Las aves marinas no tienen muchos lugares idóneos para anidar y en muchas ocasiones tienen que competir con otras especies por el espacio físico.
5. En determinados ecosistemas las "perchas" para colgar los nidos escasean y aves de distintas especies se ven forzadas a competir para lograr reproducirse.

 

Desmitificando mitos.........La evolución se produjo hace mucho tiempo

Cuando pensamos en la evolución de las especies inmediatamente nos trasladamos a épocas pasadas.

Hace 3800 millones de años aparecieron sobre la tierra los primeros seres vivos (muy similares a nuestras actuales bacterias). En ese momento comenzó un largo proceso evolutivo que ha dado lugar a miles de formas de vida diferentes. Los seres vivos fueron transformándose para adaptarse mejor a las condiciones del medio en que vivían y fueron apareciendo nuevos taxones, cada vez más evolucionados.
En la actualidad existe una gran biodiversidad y se han descrito ya más de dos millones de especies, aunque falta mucho por hacer (cada año se descubren más de un millar de especies nuevas).

Como las condiciones del medio ambiente siguen cambiando, los seres vivos no tienen más remedio que evolucionar para tener mayores garantías de supervivencia. LA EVOLUCIÓN CONTINÚA EN LA ACTUALIDAD Y CONTINUARÁ EN EL FUTURO.

Haeckel (1834-1919) propuso la ley biogenética fundamental : "El desarrollo de un organismo vivo (ONTOGENIA) repite en forma acelerada y resumida la evolución de la especie a la que pertenece (FILOGENIA)".
Si nos fijamos en este dibujo antiguo en el que se reflejan comparativamente tres etapas del desarrollo de diversos animales

Se puede ver fácilmente que:

1.  Especies muy distintas en la fase III se parecen enormemente en la fase I
2.  Si nos fijamos en el embrión humano de la fase I vemos que tiene cola, posee branquias y el tubo neural es recto.

Cuando cada uno de nosotros es concebido por nuestros padres, en principio somos una sola célula, (como todos los seres vivos), esa célula se divide dando muchas células (como sucede en todos los organismos pluricelulares), durante las primeras semanas en el útero materno, tenemos cola, branquias y el tubo neural es recto (como si fuéramos un pez). A partir de la cuarta semana se irán reduciendo la cola y las branquias y nuestro tubo neural sufrirá tres flexiones: cefálica, cervical y póntica y se formará nuestro complejo cerebro.

Pero ahí quedan esas primeras semanas de nuestro desarrollo embrionario para recordarnos el largo proceso evolutivo de nuestra especie.

MULLIS y la PCR (Polymerase Chain Reaction)

Kary Banks MULLIS (1944) bioquímico estadounidense, tras sus estudios y posterior doctorado en Georgia, Kansas y California, puso a punto la técnica de la PCR, (entrada del día 20 de marzo) que ha supuesto un avance espectacular en el estudio e investigación del DNA.
Su utilización es clave en el desarrollo de la nueva medicina forense pues permite con la máxima fidelidad, a partir de un resto biológico: sangre, saliva, semen, pelos, etc. identificar malhechores, comprobar la paternidad, la relación familiar en la identificación de víctimas de accidentes aéreos, etc. También ha sido esencial para el desarrollo del estudio del Proyecto Genoma Humano.
Mullis obtuvo en 1993 junto a M. Smith el Premio Nobel de Química.

El control del latido cardiaco

Nuestro corazón es un órgano musculoso y hueco cuya función esencial es bombear la sangre a través de las arterias a todos los lugares de nuestro cuerpo.

El corazón es MIOGÉNICO es decir, se excita a sí mismo y funciona espontáneamente, gracias a que posee su propio MARCAPASOS.

El MARCAPASOS del corazón es el NÓDULO SINOAURICULAR o de KEITH-FLACK situado en la parte alta derecha del corazón (cerca de la desembocadura de las venas cavas) que emite una corriente eléctrica que, a través de las fibras internodales, llega al NÓDULO AURICULOVENTRICULAR o de ASCHOFF-TAWARA situado en el tabique cardiaco entre aurículas y ventrículos, este envía la corriente por el FASCÍCULO COMÚN o DE HIS a las FIBRAS DE PURKINJE que actúan sobre los músculos de los ventrículos, provocando la contracción ventricular.
Este proceso ocurre cada 0,8 segundos es decir unos 75 latidos por minuto.

Esta actividad eléctrica se puede registrar, con unos electrodos en la piel por medio de un electrocardiógrafo, en una gráfica que se denomina ELECTROCARDIOGRAMA, técnica de gran interés para el diagnóstico de las enfermedades cardiacas.

Otra cosa diferente es la frecuencia cardiaca que es muy variable y que depende de cada situación: reposo total, actividad moderada, actividad deportiva intensa, etc...........

Del control de la aceleración cardiaca cuando es necesaria TAQUICARDIA o del enlentecimiento del latido BRADICARDIA se encarga un órgano de nuestro cerebro: el HIPOTÁLAMO que da las órdenes necesarias a través del SISTEMA NERVIOSO SIMPÁTICO si es preciso ACELERAR o a través del SISTEMA NERVIOSO PARASIMPÁTICO si es preciso FRENAR el ritmo cardiaco.

¿Cómo sabe el Hipotálamo a cuál de los dos sistemas dar la orden?
Muy sencillo. Existen unos receptores sensitivos en la aorta y las carótidas: los senos y los cuerpos aórticos y carotídeos que están constantemente mandando información al hipotálamo de la presión sanguínea y del contenido de O2 de la sangre.
Según la información recibida, el HIPOTÁLAMO manda la orden necesaria.

Aves. La vida en el aire

La Clase AVES  se caracteriza esencialmente por haber desarrollado el sistema de locomoción más eficaz de todos los empleados por los vertebrados: el VUELO.

Para adaptarse al vuelo las aves han sufrido decisivas transformaciones:

• Su esqueleto es mucho más ligero que el del resto de los vertebrados.
• Sus extremidades anteriores se han transformado en alas con solo tres dedos que funcionan solidariamente como eje del ala.
• Como consecuencia del vuelo los músculos pectorales (pechuga) han sufrido un desarrollo considerable. Estos poderosos músculos se insertan en una prolongación del esternón: la quilla.
• La cabeza está situada en el extremo de un largo cuello para servir de equilibrio al cuerpo.
• Pero lo más decisivo ha sido la aparición de unas FANERAS nuevas muy ligeras: las PLUMAS, constituidas por un eje (raquis) sólidamente anclado a la dermis, del que surgen barbas que se unen entre sí por barbillas. Estas estructuras permiten dos funciones que son decisivas para el ave: el VUELO (plumas remeras y timoneras) y mantener la temperatura corporal (plumas coberteras) decisivo en la adquisición de la HOMEOTERMIA. (Aves y mamíferos son capaces de mantener constante su temperatura). 

• Una de las adaptaciones más interesantes de las aves es su aparato respiratorio. Las aves poseen unos pulmones muy pequeños, pero éstos poseen unos divertículos denominados sacos aéreos que se prolongan introduciéndose en músculos y huesos, con lo que ambos son notablemente aligerados de peso.

• Otra gran adaptación reside en el cerebro y concretamente en su parte basal posterior, en la que está situado el CEREBELO. El cerebelo presenta un gran desarrollo en las aves, pues es el órgano que controla el equilibrio que es imprescindible en un organismo volador.

¿Seríamos capaces de dormir sobre un cable del tendido eléctrico, apoyados en una sola pata, como hacen las aves? Ese prodigioso sentido del equilibrio es controlado por su cerebelo.

En las AVES coexisten caracteres tan evolucionados como los citados anteriormente con otros más primitivos como por ejemplo sus extremidades inferiores cubiertas de escamas que nos recuerdan su procedencia evolutiva a partir de los reptiles.

PCR (Reacción en cadena de la polimerasa)

Otra tecnología muy importante en INGENIERÍA GENÉTICA es la REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA PCR.
Fue puesta a punto en 1985 por KARY B. MULLIS (Bioquímico estadounidense, Premio Nobel de Química en el año 1993) y permite obtener dos cadenas bicatenarias de DNA idénticas a partir de una original utilizando DNA polimerasa de la bacteria Thermus aquaticus (bacteria que, por vivir en ambientes muy cálidos, resiste bien Tª^s de 100ºC).

Esta tecnología permite la multiplicación o amplificación del DNA "in vitro", obteniéndose fácilmente numerosas copias de un gen en muy poco tiempo.

Para ello se necesitan:

• Una cadena molde (DNA de doble hélice) con el gen que interesa
• La DNA polimerasa de Thermus aquaticus
• Desoxirribonucleótidos trifosfato de las 4 bases que forman el DNA
• Un cebador (Pequeño fragmento de DNA monocatenario complementario de uno de los extremos de la cadena molde)

EL PROCEDIMIENTO ES EL SIGUIENTE:

Una vez seleccionada la doble hebra de DNA a replicar (que generalmente portará el GEN que interesa multiplicar), se procede a desnaturalizar a base de elevadas temperaturas, con lo que las dos cadenas se separarán. A partir de esas cadenas y utilizando DNA polimerasa y pequeños cebadores de DNA, se obtendrán dos hebras  dobles idénticas portadoras del GEN tras el primer ciclo.

En el segundo ciclo y por idéntico procedimiento, se obtendrán cuatro cadenas dobles.

En un tercer ciclo ocho y así sucesivamente, lográndose tras 20 ciclos más de un millón de copias idénticas por ser un proceso exponencial y por lo tanto de enorme rendimiento.

APLICACIONES DE LA PCR

• Clonación de genes.
• Estudios evolutivos. Se pueden amplificar genes de organismos ya extinguidos a partir de pequeñísimas cantidades de DNA extraídas de fósiles para compararlos con genes similares de especies actuales
• Estudios históricos o arqueológicos. Amplificando el DNA obtenido a partir de momias de antiguas civilizaciones, se puede estudiar la evolución de las enfermedades de origen genético
• Investigación policial, para ver si el DNA hallado en el lugar del crimen pertenece o no al sospechoso.(restos de pelos, semen, sangre o piel)
• Estudios o pruebas de verificación de paternidad.
• Como prueba de diagnóstico de una enfermedad, por ejemplo en la epidemia de covid19, para detectar un fragmento  del material genético del coronavirus si la persona está infectada.

Tecnología del DNA recombinante

La TÉCNICA DEL DNA RECOMBINANTE sirve para obtener un CLON DE GENES (Numerosas copias idénticas) a partir de un gen original "in vivo".
 

Los pasos que se deben dar son los siguientes:

1. Obtención de un fragmento de DNA que contiene el GEN. Para seleccionar el gen se emplean ENZIMAS DE RESTRICCIÓN procedentes de bacterias, que son capaces de cortar el DNA en puntos concretos, correspondientes a secuencias de reconocimiento, se consiguen así pequeños fragmentos de DNA portadores del GEN en cuestión.
2. Inclusión de ese GEN en una molécula de DNA (Vector de clonación). Se utiliza para ello un PLÁSMIDO (DNA bacteriano cíclico distinto del cromosoma bacteriano que se replica independientemente, puede haber de 20 a 50 en una sola bacteria) o un GENOMA VIRAL (Cortados también por los mismos ENZIMAS DE RESTRICCIÓN).
3. Introducción del VECTOR DE CLONACIÓN  con el GEN en una célula de un organismo diferente (Célula HOSPEDADORA) , que ha de ser de fácil manejo y cultivo, Se suelen utilizar para ello procariotas como Escherichia coli o Bacillus subtilis o eucariotas como Saccharomyces cerevisiae , y se puede conseguir por dos procedimientos:
   

   Por TRANSFORMACIÓN  en procariotas (Las bacterias toman espontáneamente el DNA del medio)

   
   

   Por TRANSDUCCIÓN en células eucariotas (Utilizando virus bacteriófagos

                     desprovistos de los genes que producen la lisis celular BACTERIÓFAGO LAMBDA)
4. Multiplicación de la célula hospedadora y obtención de gran número de copias del GEN en cuestión.(AMPLIFICACIÓN DEL GEN)

Amplificar un gen permite a los científicos tener muchas copias del gen para su estudio. La técnica del DNA recombinante se ha utilizado para:

- el desarrollo del Proyecto Genoma Humano,

- para el diagnóstico prenatal de enfermedades genéticas,

- para la evaluación de la susceptibilidad de los integrantes de una familia a padecer determinados

  tipos de cáncer,

- en medicina forense para el estudio de muestras de sangre, semen, saliva, células epiteliales, etc.,

- en la obtención de organismos transgénicos para la agricultura: vegetales resistentes a hongos,

  bacterias, insectos o pesticidas,

- para la producción de vacunas contra la hepatitis B o el papiloma humano,

- en la producción de diversas proteínas de interés: insulina, interferón, interleucinas, hormonas, etc.

WERNER, NATHANS y SMITH. El comienzo de la Ingeniería Genética

Werner

Smith

Nathans

Arber Werner (1929) Microbiólogo suizo, hizo su doctorado en la Universidad de Ginebra, trabajó en la Universidad de Los Ángeles y fue profesor de Genética y Microbiología en Ginebra y Basilea. Investigó en el campo de los virus bacteriófagos y descubrió que las bacterias tienen unos enzimas, endonucleasas de restricción, que son capaces de cortar grandes moléculas de DNA en fragmentos más pequeños, y lo hacían en lugares muy concretos, las secuencias de reconocimiento. El descubrimiento de las endonucleasas de clase I fue muy importante porque abrió un camino decisivo en el avance de la ingeniería genética.

Daniel Nathans (1928-1999) Biólogo estadounidense, estudió en las Universidades de Delaware y San Luis y fue profesor en la Universidad Johns Hopkins de Baltimore, donde coincidió con Hamilton Othanel Smith y dirigió el departamento de Microbiología. Dos años después de que Werner descubriera las endonucleasas de clase I, Nathans descubrió la primera endonucleasa de clase II. Estas últimas resultaron mucho más útiles pues cortan las cadenas de DNA en lugares donde aparece una secuencia bipalindrómica de nucleótidos (la secuencia de una cadena es idéntica a la de la otra pero están situadas en sentido inverso).
Utilizando la restrictasa descubierta por Smith, Nathans obtuvo por primera vez el mapa genético de un virus (el del virus SV40).

Hamilton Othanel Smith (1931) Científico estadounidense, estudió medicina en las Universidades de Illinois, Berkeley y Baltimore, fue profesor en  Míchigan y Baltimore y colaboró con el Instituto de Biología Molecular de la Universidad de Zúrich. El mismo año en que Nathans descubrió las endonucleasas de clase II, Smith descubrió, estudiando la interacción entre el virus bacteriófago P22 con la bacteria Haemophilus influenzae, una nueva enzima restrictasa, la HindII. Con ella Nathans descifró el mapa genético del virus SV40.

Estas endonucleasas de restricción de clase II han resultado esenciales en el desarrollo de la INGENIERÍA GENÉTICA y por ello Arber, Nathans y Smith obtuvieron en 1978 el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.

Los enzimas de restricción. Esas tijeras maravillosas..........

Siguiendo con el tema anterior.
¿Cómo  se puede insertar un gen humano en el DNA de una bacteria?

Se puede hacer si contamos con unas "tijeras de precisión" para hacer los cortes oportunos. De conseguir esas tijeras se encargaron Werner, Nathans y Smith.

Los enzimas de restricción, endonucleasas de restricción o rectrictasas son enzimas capaces de reconocer en una molécula de DNA una secuencia determinada de nucleótidos (secuencia de reconocimiento) y cortar el DNA en ese preciso lugar mediante la rotura de los enlaces fosfodiéster entre nucleótidos en ambas cadenas.

La rotura puede ser de dos tipos:

• Lo pueden hacer a la altura del mismo nucleótido (SmaI)

• O lo pueden hacer a distinta altura por lugares separados (EcoRI)

Los fragmentos resultantes en este segundo caso son altamente cohesivos y las porciones de DNA obtenidas por este sistema se pueden unir fácilmente por medio de enzimas ligasas a otros fragmentos que, por haber sido cortados por el mismo enzima de restricción, presentan extremos coincidentes.

En el año 1978 se otorgó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina a Werner Arber, Daniel Nathans y Hamilton Smith por el descubrimiento de las endonucleasas de restricción que permitieron la manipulación genética del DNA de Escherichia coli, en el que se introdujo el gen humano de la insulina y así se consiguió que las bacterias fabricaran INSULINA HUMANA para podérsela administrar a los diabéticos.
Además de insulina se han obtenido también interferón, hormona del crecimiento, factores de coagulación, eritropoyetina, anticuerpos monoclonales, interleucinas, vacunas sin riesgo de infección, etc.
Esta técnica ha sido esencial también para el desarrollo de la tecnología del DNA recombinante, que ha permitido AMPLIFICAR un gen, es decir, obtener numerosas copias de un gen "in vivo", muy útil para la secuenciación del DNA y del genoma de un ser vivo (Proyecto Genoma Humano), y en el diagnóstico de diversas enfermedades genéticas.

La ingeniería genética. Insulina, hormona del crecimiento, interferón, factores de coagulación.......

Aprovechando la información sobre el OPERÓN LAC 1 de la entrada anterior (2 de marzo), nos vamos a  ir introduciendo  en el mundo de la INGENIERÍA GENÉTICA.

La INGENIERÍA GENÉTICA nos permite incorporar genes de un individuo en el genoma de otro, por ejemplo, podemos insertar el gen HUMANO de la INSULINA  en una bacteria como Escherichia coli.
¿Para qué nos puede servir esto? Pues es muy sencillo:

2 Si introducimos en una bacteria de la especie Escherichia coli el gen humano de la insulina detrás del operón lac (en el lugar de los genes estructurales de la beta-galactosidasa) y dejamos que se reproduzca, todas las nuevas bacterias tendrán el gen de la insulina humana incorporado y cuando  en el tanque industrial en el que viven esas bacterias no hay lactosa 3 no se transcriben los genes. Pero si en el tanque añadimos lactosa 4  las bacterias comenzarán a sintetizar INSULINA y cuanto mayor sea el tanque de cultivo, la cantidad de insulina fabricada será mayor.

Por este sistema se han conseguido sintetizar industrialmente no solo grandes cantidades de INSULINA, mucho más  idónea por ser humana , que la insulina porcina  que se empleaba anteriormente para el tratamiento de la diabetes (la insulina humana tiene algunos aminoácidos distintos de los de la insulina de cerdo); sino también HORMONA DEL CRECIMIENTO para el tratamiento del enanismo, INTERFERÓN  para combatir enfermedades víricas y ciertos tipos de cáncer, FACTORES DE COAGULACIÓN para el tratamiento de las personas que padecen hemofilia y otras muchas moléculas de interés.

El operón lac y la regulación de la expresión génica

En 1961 Jacob y Monod  propusieron un modelo para explicar la forma en que se regula la expresión génica: el OPERÓN LAC, en el que se describe el mecanismo de regulación del gen de la beta-galactosidasa en Escherichia coli. Este enzima le sirve a la bacteria para romper la molécula de lactosa y aprovechar su energía.

1 En el DNA de esta bacteria hay dos tipos de genes:

• Los GENES ESTRUCTURALES  que codifican las proteínas necesarias para degradar la lactosa
• Los GENES REGULADORES  que controlan la actividad de los genes estructurales

           Estos últimos son tres:
           - gen REGULADOR que codifica una proteína que actúa de REPRESOR que se
              une al operador impidiendo la transcripción de los genes estructurales.
           - gen PROMOTOR al que se une la RNA polimerasa para iniciar la transcripción.
           - gen OPERADOR gen al que se fija el represor.


El esquema de funcionamiento es el siguiente:

 

2  Si en el medio en que vive Escherichia coli no hay LACTOSA, el gen REGULADOR sintetiza una proteína: el REPRESOR que se une al gen OPERADOR inhibiendo la transcripción de los genes ESTRUCTURALES (no se fabrica beta-galactosidasa). La RNA polimerasa no puede actuar.

 

 

3  Pero Si en el medio hay LACTOSA, esta se une al REPRESOR bloqueándolo, por lo que el OPERADOR queda libre. La RNA polimerasa se une entonces al PROMOTOR y se transcriben los genes ESTRUCTURALES (se fabrica beta-galactosidasa).

 

 

De esta forma se consigue fabricar proteínas solamente cuando es necesario.

 

 

JACOB y MONOD. La regulación de la expresión génica

François JACOB (1920-2013 ) Biólogo francés, doctor en Medicina y en Ciencias, trabajó en el Instituto Pasteur. Investigó la estructura del cromosoma bacteriano y junto a Jacques Monod pronosticaron la existencia del RNA mensajero y explicaron el funcionamiento de genes reguladores que controlan la actividad de otros genes. Fue elegido miembro de la Academia Francesa de las Ciencias.









Jacques Lucien MONOD (1910-1976) Bioquímico francés y catedrático de química de la Facultad de Ciencias de Paris, también trabajó en el Instituto Pasteur y más tarde lo dirigió. Trabajó junto a Jacob en el estudio del RNA mensajero y en la explicación del fenómeno de la regulación génica y propusieron el modelo del operón-lac.
Participó muy activamente en la defensa del Medio Ambiente  y publicó en 1970 "El azar y la necesidad" obra en la que defiende que la aparición de la vida fue un hecho casual.





Jacob y Monod recibieron, junto a su compatriota Lwoff, el Premio Nobel de  Fisiología y Medicina en el año 1965.