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Fig. 4.1: Proceso de muda. La
cigarra (verde) deja atrás su
exoesqueleto (marrón).
Comunicación celular en otros seres vivos
Los vertebrados no son los únicos organismos que fabrican hormonas
Aunque solía pensarse que los animales vertebrados eran los únicos que
poseían un sistema de coordinación y control celular para regular su
homeostasis, se han encontrado ancestros evolutivos de las hormonas en
organismos tan simples como en las bacterias, los protistas (microorganismos
unicelulares eucariotas) y los hongos.
Si bien no se ha podido establecer el rol específico de estas sustancias, no
cabe duda de que la información química ha sido la primera forma de
comunicación celular que desarrollaron los seres vivos. Luego, evolucionaron
los sistemas nerviosos.
Veremos solo algunos ejemplos de la gran diversidad de mensajeros químicos
que existen en los diferentes grupos de seres vivos.
Los animales invertebrados también poseen hormonas asociadas a
funciones específicas
Los sistemas hormonales en los
invertebrados están predominantemente
formados por ganglios nerviosos con células
neurosecretoras que fabrican hormonas.
Las hormonas de los invertebrados controlan
procesos como la muda, la regeneración, el
crecimiento y la pigmentación.
El exoesqueleto limita el tamaño de los
insectos, pero provee protección valiosa a
todas las partes del insecto, inclusive los
ojos, las antenas, y los tubos internos de
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4° año secundario

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Fig. 4.2: Desde la eclosión
del huevo, la mariposa
atraviesa por distintos
estadíos de oruga, crisálida
y adulta.
respiración (tráqueas). Una vez que un insecto llega a adulto, ya no crecerá.
Para crecer y llegar a ser adulto, los insectos jóvenes mudan su exoesqueleto.
Los insectos mudan varias veces antes de llegar a ser adultos. Un nuevo
esqueleto flexible se forma debajo del viejo exoesqueleto duro. Al inhalar más
aire el insecto se expande y se parte la piel vieja.
Después de salirse de la piel vieja, el nuevo exoesqueleto suave se comienza a
endurecer en unos minutos, pero quizá tome varias horas o días para
endurecerse completamente.
La metamorfosis de los insectos opera bajo control hormonal
Para algunos insectos como la mariposa, los estadios previos a la mariposa
adulta son muy diferentes.
En otros insectos como los grillos, los insectos
jóvenes se parecen a los adultos. Los primeros
estadíos, llamados ninfas quizá tengan diferentes
patrones de color, alas no completamente
desarrolladas y órganos sexuales inmaduros en
comparación con los adultos.
Estos procesos de cambios corporales se
denominan metamorfosis.
El crecimiento y metamorfosis de los insectos
están controlados fundamentalmente por tres
hormonas sintetizadas por glándulas endócrinas
localizadas en la parte anterior del cuerpo: una
hormona cerebral que estimula a ciertas glándulas
torácicas.
Estas a su vez producen una segunda hormona
llamada ecdisona, un esteroide que induce las
mudas o ecdisis.
La tercera es la hormona juvenil producida por la glándula corpora allata (se
ubica detrás del ganglio cerebral) cuyo efecto es impedir el desarrollo de las
características del adulto, permitiendo que ocurran las mudas necesarias para
el crecimiento.
Así el insecto tiene varias mudas hasta que la producción de hormona juvenil
cesa. Sólo entonces puede tener lugar la metamorfosis.
El conocimiento de las hormonas de crecimiento sirve para el control de pestes
de insectos. Es posible usar productos químicos que interfieren con el
funcionamiento normal de estas hormonas.

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En la metamorfosis de los invertebrados también se producen cambios
hormonales
El ciclo de vida de los anfibios se origina con la fecundación de los ovocitos en
el medio acuoso. Del huevo se desarrolla un renacuajo de vida acuática que
tiene características muy parecidas a la de
los peces. Posteriormente atraviesan por
un proceso de metamorfosis que lo
transforma en un individuo adulto de vida
terrestre.
En los anfibios, la hormona tiroxina
fabricada por la glándula tiroides, tiene el
efecto de desencadenar la metamorfosis.
Si a un renacuajo joven se le inyecta
tiroxina adicional, ingresará en un proceso
de metamorfosis prematura que lo
convertirá en una rana adulta en miniatura.
La tiroxina también regula la muda de plumas y piel en los vertebrados.
Oleadas de tiroxina promueven el cambio de piel, plumas y pelos en
serpientes, aves y hasta en los perros.
Los vegetales también utilizan hormonas
En los vegetales también existen hormonas, denominadas fitohormonas, que
controlan y regulan funciones.
Podemos definir a las fitohormonas como compuestos orgánicos sintetizados
en una parte de la planta y que se translocan a otra parte donde, a muy bajas
concentraciones, provocan una respuesta fisiológica.
Sabías que…
Las feromonas son sustancias químicas que ejercen su acción en otros
organismos de la misma especie. Son más abundantes y conocidas en los
invertebrados aunque también son secretadas en los vertebrados.
Estas sustancias pueden generar un cambio inmediato en el
comportamiento del receptor o provocar cambios fisiológicos que
influirán en la maduración sexual.
Por ejemplo, en una colmena de abejas las feromonas que produce la
abeja reina impiden que las demás abejas desarrollen los ovarios. De esta
manera, la abeja reina establece una organización jerárquica dentro de
esta sociedad.

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Fig. 4.3. Fototro-
pismo extremo
Entre sus funciones, las principales son estimular el crecimiento e inducir la
floración, la maduración del fruto, la germinación y el envejecimiento del
vegetal.
Muchas hormonas tienen efectos inhibidores. Además, precisan de una serie
de condiciones externas de luz, temperatura, aireación,
etc. para su adecuado desarrollo.
Un ejemplo de fitohormonas son las auxinas (ácido
indolacético) que promueven alargamiento celular que
se traduce en el crecimiento y curvatura del tallo hacia
la luz (es la responsable del fototropismo de las
plantas). Ver figuras 4.3 y 4.4.
El etileno, aunque es un gas en condiciones normales
de presión y temperatura, se disuelve en cierto grado
en el citoplasma de las células. Se considera como una
hormona vegetal debido a que es un producto natural del metabolismo y a que
interacciona con otras fitohormonas en cantidades ínfimas.
Entre los efectos que produce podemos mencionar la maduración de los frutos
y la abscisión (caída) de frutos y hojas.
La hormona giberelina promueve la germinación de la semilla y el crecimiento
del tallo por el alargamiento entre nudos y la división celular. También inducen
la floración y el desarrollo de los frutos.
Fig. 4.4: a) Las auxinas (puntos
rojos) se concentran en el lado
opuesto al del estímulo luminoso. b)
Las auxinas promueven el
ablandamiento de la pared celular de
las células de ese sector. c) El
ingreso de agua a la vacuola
citoplasmática induce el
alargamiento celular. d) Luego de
pocos minutos la célula ha adquirido
un mayor tamaño. e,f) Como
consecuencia del alargamiento
diferencial de las células, el tallo se
curva hacia la luz (fototropismo
positivo).

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En el siguiente enlace podrás ver una animación del fototropismo
en los vegetales.
http://www.botanical-online.com/animacion8.htm