Funciones del organismo animal (1)
Las estructuras del organismo animal «tienen sentido» solo cuando se ven como adaptaciones que resuelvan los problemas particulares presentados por la relación entre el organismo y su ambiente. Sin embargo, antes de continuar empleando de esta metáfora de problemas y soluciones debemos detenernos un instante para ver qué entendemos realmente por solución de problemas biológicos. Un organismo confronta sus «problemas» con un conjunto de instrucciones genéticas. Si todo resulta bien, el organismo vive y pasa estas instrucciones a su progenie. Si sus instrucciones son mejores que las que lleva su vecino, su progenie probablemente será más numerosa: es de este modo que los «problemas» son «resueltos».
Organismo animal: Energía y metabolismo
Un problema principal para cualquier organismo vivo -en verdad, el problema principal- es el que plantea la segunda ley de la termodinámica: mantener el alto nivel de organización característico de estos sistemas frente a la tendencia universal hacia el desorden. Para hacer esto, los organismos necesitan fuentes de energía y materias primas para mantener y operar sus mecanismos extractores de energía. Los animales son heterótrofos multicelulares que ingieren su alimento, a partir del cual la energía se libera finalmente por las reacciones que requieren oxígeno producidas por la respiración celular. En los animales grandes, un problema crítico es transformar el alimento ingerido en moléculas que pueden ser usadas por las células individuales y luego proporcionar estas moléculas junto con oxígeno a cada una de la multitud de células que constituyen el cuerpo del organismo. Las complejidades de los sistemas digestivo, respiratorio y circulatorio de los vertebrados representan soluciones evolutivas particulares a este problema.
Organismo animal: Homeostasis
Un problema igualmente crítico, pero menos obvio, que enfrentan todos los animales es el mantenimiento de un ambiente interno relativamente constante. Este problema también está impuesto por las leyes de la física y de la química. Las reacciones químicas de una célula viva y la síntesis y mantenimiento de sus estructuras constitutivas requieren de un ambiente químico fuertemente controlado, una gama de temperaturas bastante estrecha y protección contra invasores extraños, tal es como bacterias y virus, que pueden alimentarse en la sustancia celular, envenenar sus enzimas con toxinas o trastocar su maquinaria genética para su propia replicación.
La homeostasis, o mantenimiento de un ambiente interno relativamente constante, es una de las características que identifican aspectos, más difícil de mantener en los organismos unicelulares y multicelulares pequeños que en los animales grandes, como lo es el homo sapiens. Los organismos pequeños son extremadamente vulnerable a cambios en la temperatura o en la composición química del medio en que viven, y es probable que las presiones evolutivas más fuertes hacia un tamaño mayor y hacia la multicelulariedad estuvieran relacionadas con la homeostasis. Los organismos más grandes, con su menor relación superficie:volumen y, a menudo, con cubiertas externas protectoras, presentan una resistencia mayor a los cambios externos y a los organismos invasores. El mundo en que funcionan y prosperan nuestras células individuales es decididamente diferente del mundo que nos rodea, pero no tan diferente del caldo primordial y caliente en el que todos nosotros comenzamos.
El mantenimiento de un ambiente relativamente constante en todo el cuerpo de un Animal grande es un proceso complejo que implica no solo una vigilancia y regulación continua de muchos factores diferentes, sino también defensas preparadas contra una enorme diversidad de microorganismos. Virtualmente, todos los sistemas de órganos participan en la homeostasis. El sistema urinario, el inmune y los dos sistemas de órganos responsables de la integración y control desempeñan papeles muy importantes. Pero de esto hablaremos en la próxima entrada, en la que trataremos el tercer gran problema que tienen que solventar los animales en su supervivencia diaria.
Fuente: Biología. Curtis & Barnes.
