Esencia de la diferenciación y la integración
El desarrollo evolutivo de los órganos se basa en dos procesos inseparables. La diferenciación filogenética consiste en que un órgano o estructura anatómica inicialmente homogénea se divide en secciones separadas. Cada sección adquiere una estructura única. Como resultado, el órgano se vuelve mucho más complejo y sus funciones más diversas. La importancia principal de este proceso es la expansión radical de las capacidades adaptativas de todo el organismo. Un ejemplo claro es la evolución del canal alimentario de los vertebrados, que históricamente se dividió en regiones especializadas.
Paralelamente, siempre ocurre la integración filogenética. Cuanto más se diferencian las partes, más se subordinan entre sí y al organismo como un sistema integral. Precisamente el principio de integración crea una base sólida para la cooperación funcional de todas las estructuras anatómicas.
Sistemas funcionales y multifuncionalidad
Un aspecto crucial de la morfogénesis es la integración de estructuras. Según la teoría de P.K. Anojin sobre los sistemas funcionales, órganos de origen y topografía completamente diferentes pueden unirse para asegurar funciones vitales. Un ejemplo clásico de esta cooperación es el trabajo conjunto de los sistemas respiratorio y circulatorio. Juntos mantienen el nivel necesario de procesos oxidativos en todos los tejidos. Cada grupo de seres vivos forma su propio conjunto específico de órganos en tales sistemas, lo cual está directamente determinado por su filogenia.
La base para tales cambios evolutivos es la multifuncionalidad. Cualquier órgano resuelve varias tareas a la vez: una función actúa como la principal, mientras que las demás siguen siendo secundarias. Este es un requisito previo obligatorio para las transformaciones filogenéticas.
Principales tipos de transformaciones filogenéticas
El desarrollo histórico de las estructuras se manifiesta a través de tres tipos principales de cambios:
- Heterotopías: cambio en la ubicación del primordio del órgano. La estructura se desplaza con respecto a los ejes principales del cuerpo del embrión (por ejemplo, el corazón de los mamíferos se desplaza hacia la cavidad torácica).
- Heterocronías: desplazamientos en el tiempo de aparición del órgano. Pueden manifestarse en forma de retardo (retraso notable en el desarrollo) o aceleración (aceleración de las tasas de formación).
- Heterobatmias: desarrollo desigual. Surge una discrepancia históricamente condicionada en los niveles de desarrollo tanto de zonas individuales de un órgano como de todo el organismo en conjunto.
Mecanismos de adaptación
La adaptación al entorno se produce gracias a las compensaciones de los órganos y las correlaciones ontogenéticas. Cuando surgen tareas ecológicas similares, no todo el sistema se somete a cambios progresivos, sino solo una parte independiente del mismo. Así, al especializarse en un alimento determinado, algunos tipos de mamíferos cambian radicalmente la estructura del estómago y otros el sistema dental.
A su vez, las correlaciones ontogenéticas determinan la consistencia y coordinación de las reestructuraciones filogenéticas de los órganos. Son capaces de influir incluso en procesos particulares como la distribución correcta de las vértebras en varias regiones del cuerpo.
Ejemplo de diferenciación embrionaria
Un ejemplo claro de diferenciación es el desarrollo del tubo intestinal en la embriogénesis humana. Inicialmente un tubo primario simple da lugar a una gran cantidad de estructuras:
- Región anterior: cavidad bucal, faringe (con 1.er-5.º sacos faríngeos y hendiduras branquiales), esófago y estómago.
- Región media: duodeno e intestino delgado.
- Derivados glandulares: hígado, vesícula biliar, primordios ventral y dorsal del páncreas, primordio de la glándula tiroides.
- Sistema respiratorio: los pulmones se desarrollan como una excrecencia específica del intestino anterior.
En la región caudal se desarrollan la cloaca y la vejiga urinaria, y también están presentes estructuras provisionales como el saco vitelino.
Para recordar fácilmente los tipos de transformación: Heterotopía es TOPOS (lugar, cambio de ubicación), Heterocronía es CRONOS (tiempo, cambio de plazos), Heterobatmia es BATIS (profundidad/nivel, discrepancia en los niveles de desarrollo).
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué es la multifuncionalidad de los órganos?
Es un principio según el cual un órgano realiza varias funciones simultáneamente, donde una es la principal y las demás son secundarias. Es un prerrequisito fundamental para cualquier transformación filogenética.
¿En qué consiste la teoría de los sistemas funcionales de Anojin?
Los órganos y partes del cuerpo, incluso con orígenes completamente diferentes, se combinan en sistemas unificados para asegurar funciones vitales. El conjunto de dichos órganos es específico para cada grupo de organismos vivos.
¿En qué se diferencia el retardo de la aceleración?
Ambos términos se refieren a las heterocronías (cambios en el tiempo de aparición del órgano). El retardo es el retraso evolutivo de un órgano en su desarrollo, y la aceleración es su aceleración.
Qué más repasar sobre el tema
- La teoría de los sistemas funcionales de P.K. Anojin en fisiología
- Formación de órganos provisionales en vertebrados
- La heterobatmia como manifestación de la desigualdad de la evolución
- Derivados de los sacos faríngeos y las hendiduras branquiales
- Compensación de funciones en el ejemplo del sistema digestivo
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