¿Qué es el quimiotropismo?
El quimiotropismo es el crecimiento o movimiento de una planta o parte de la planta en respuesta a un estímulo químico. En quimiotropismo positivo, el movimiento es hacia el producto químico; en el movimiento quimiotropismo negativo, está lejos de la sustancia química.
Un ejemplo de esto puede verse durante la polinización: el ovario libera azúcares en la flor y estos actúan positivamente para causar polen y producir un tubo de polen.
En el tropismo, la respuesta del organismo se debe a menudo por su crecimiento más que por su movimiento. Hay muchas formas de tropismos y uno de ellas es el llamado quimiotropismo.
Características del quimiotropismo
Como ya mencionamos, el quimiotropismo es el crecimiento del organismo, y se basa en su respuesta a un estímulo químico. La respuesta al crecimiento puede implicar a todo el organismo o partes del organismo.
La respuesta de crecimiento también puede ser positiva o negativa. Un quimiotropismo positivo es aquel en el que la respuesta de crecimiento es hacia el estímulo, mientras que un quimiotropismo negativo es cuando la respuesta de crecimiento está alejada del estímulo.
Otro ejemplo de movimiento quimiotrópico es el crecimiento de axones de células neuronales individuales en respuesta a señales extracelulares, que guían el axón en desarrollo para inervar el tejido correcto.
También se ha observado evidencia de quimiotropismo en la regeneración neuronal, donde las sustancias quimiotrópicas guían a las neuritas ganglionares hacia el tronco neuronal degenerado. Además, la adición de nitrógeno atmosférico, también llamada fijación de nitrógeno, es un ejemplo de quimiotropismo.
El quimiotropismo es diferente de la quimiotaxis, la principal diferencia es que el quimiotropismo está relacionado con el crecimiento, mientras que la quimiotaxis está relacionada con la locomoción.
¿Qué es la quimiotaxis?
La ameba se alimenta de otros protistas, algas y bacterias. Debe ser capaz de adaptarse a la ausencia temporal de presas adecuadas, por ejemplo entrando en etapas de reposo. Esta capacidad es la quimiotaxis.
Es probable que todas las amebas tengan esta capacidad, ya que les daría una gran ventaja a estos organismos. De hecho la quimiotaxis se ha demostrado en la amoeba proteus, acanthamoeba, naegleria y entamoeba. Sin embargo, el organismo amoeboide quimiotáctico más estudiado es el dictyostelium discoideum.
El término “quimiotaxis” fue acuñado por primera vez por W. Pfeffer en 1884. Lo hizo para describir la atracción del esperma de helecho a los óvulos, pero desde entonces el fenómeno ha sido descrito en bacterias y muchas células eucariotas en situaciones diferentes.
Las células especializadas dentro de los metazoos han conservado la capacidad de arrastrarse hacia las bacterias para eliminarlas del cuerpo y su mecanismo es muy similar a la utilizado por los eucariotas primitivos para encontrar bacterias para el alimento.
Gran parte de lo que sabemos acerca de la quimiotaxis se ha aprendido al estudiar el dctyostelium discoideum, y compararlo esto con nuestros propios neutrófilos, los glóbulos blancos que detectan y consumen las bacterias invasoras en nuestros cuerpos.
Los neutrófilos son células diferenciadas y en su mayor parte no biosintéticas, lo que significa que no se pueden usar las herramientas biológicas moleculares usuales.
En muchos sentidos, los complejos receptores de quimiotaxis bacterianas parecen funcionar como cerebros rudimentarios. Dado que son sólo de unos pocos cientos de nanómetros de diámetro, los hemos denominado nanocerebros.
Esto plantea una pregunta sobre qué es un cerebro. Si un cerebro es un órgano que utiliza información sensorial para controlar la actividad motora, entonces el nanocerebro bacteriano encajaría con la definición.
Sin embargo, los neurobiólogos tienen dificultades con este concepto. Argumentan que las bacterias son demasiado pequeñas y demasiado primitivas para tener cerebros: los cerebros son relativamente grandes, complejos, siendo ensambles multicelulares con neuronas.
Por otro lado, los neurobiólogos no tienen problemas con el concepto de inteligencia artificial y máquinas que funcionan como cerebros.
Si se considera la evolución de la inteligencia de las computadoras, es obvio que el tamaño y la aparente complejidad son una pobre medida de la capacidad de procesamiento. Después de todo, los ordenadores pequeños de hoy son mucho más poderosos que sus predecesores más grandes y superficialmente más complejos.
La idea de que las bacterias son primitivas es también una noción falsa, tal vez derivada de la misma fuente que lleva a creer que grande es mejor en lo que a cerebros se refiere.
Las bacterias han estado evolucionando durante miles de millones de años más que los animales, y con sus breves tiempos de generación y sus enormes tamaños de población, los sistemas bacterianos son probablemente mucho más evolucionados que cualquier cosa que el reino animal pueda ofrecer.
Al intentar evaluar la inteligencia bacteriana uno se tropieza con las cuestiones fundamentales de la conducta individual frente a la población. Normalmente sólo se consideran los comportamientos promedio.
Sin embargo, debido a la inmensa variedad de la individualidad no genética en poblaciones bacterianas, entre cientos de bacterias que nadan en un gradiente atrayente, algunas nadan continuamente en la dirección preferida.
¿Estos individuos están haciendo todos los movimientos correctos por accidente? ¿Y qué hay de los pocos que nadan en la dirección equivocada, por el gradiente atrayente?
Además de ser atraídos por los nutrientes en su entorno, las bacterias secretan las moléculas de señalización de manera que tienden a asociarse en ensamblajes multicelulares donde existen otras interacciones sociales que conducen a procesos tales como la formación de biopelículas y la patogénesis.
Aunque bien caracterizado con respecto a sus componentes individuales, las complejidades de las interacciones entre los componentes del sistema de quimiotaxis apenas han comenzado a ser consideradas y apreciadas.
Por el momento, la ciencia deja abierta la cuestión de cómo son realmente las bacterias inteligentes hasta que se tenga una comprensión más completa de lo que podrían estar pensando, y cuánto podrían estar hablando unos con otros.
Referencias
- Daniel J Webre. Bacterial chemotaxis (s.f.). Currente biology. cell.com.
- What is Chemotaxis (s.f.)..igi-global.com.
- Chemotaxis (s.f.). bms.ed.ac.uk.
- Tropism (marzo 2003). Encyclopædia Britannica. britannica.com.