revista de cultura científica FACULTAD DE CIENCIAS, UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
Busca ampliar la cultura científica de la población, difundir información y hacer de la ciencia
un instrumento para el análisis de la realidad, con diversos puntos de vista desde la ciencia.
  1 12  
  del tiempo  
     
El calendario biológico
 
 
Manuel Miranda Anaya
conoce más del autor
   
         
HTML ↓ PDF ←Regresar al índice artículo siguiente→
         
Ca­da año, con el avan­ce de las es­ta­cio­nes, en la ma­yor par­te del pla­ne­ta su­ce­den cam­bios en la lon­gi­tud de la fa­se lu­mi­no­sa del día que úni­ca­men­te a ni­vel del ecua­dor no son no­ta­bles. En am­bien­tes don­de las es­ta­cio­nes son con­tras­tan­tes, la mi­gra­ción de aves y la pre­pa­ra­ción pa­ra la hi­ber­na­ción en ma­mí­fe­ros, son los pri­me­ros ras­gos de con­duc­ta que sue­len apa­re­cer co­mo res­pues­ta a los ri­go­res am­bien­ta­les anun­cia­dos por esos cam­bios. Aun en nues­tra vi­da co­ti­dia­na, la in­for­ma­ción pro­por­cio­na­da por la lon­gi­tud del día de­sem­pe­ña un pa­pel im­por­tan­te. Nor­mal­men­te, las va­ria­cio­nes que im­pli­ca ca­da es­ta­ción son an­ti­ci­pa­das por el re­loj bio­ló­gi­co, con la par­ti­ci­pa­ción de dos me­ca­nis­mos fun­da­men­ta­les: la re­gu­la­ción cir­ca­nual —pro­gra­ma­ción en­dó­ge­na de una con­duc­ta en un ci­clo anual— y la in­duc­ción fo­to­pe­rió­di­ca —de­sen­ca­de­na­mien­to de una res­pues­ta bio­ló­gi­ca por la in­fluen­cia de la luz diaria.
 
El pri­me­ro con­sis­te en res­pues­tas ge­ne­ra­das por el pro­pio or­ga­nis­mo que se aco­plan a las mo­di­fi­ca­cio­nes am­bien­ta­les del fo­to­pe­rio­do na­tu­ral. Es­to es, un pro­ce­so bio­ló­gi­co que en con­di­cio­nes na­tu­ra­les apa­re­ce anual­men­te, aun sin se­ña­les de cam­bio en la lon­gi­tud del día, y se man­tie­ne con la mis­ma pe­rio­di­ci­dad apro­xi­ma­da­men­te, lo cual in­di­ca la pre­sen­cia de un pro­ce­so en­dó­ge­na­men­te con­tro­la­do que pue­de cal­cu­lar el pa­so de las es­ta­cio­nes a lo lar­go de un año y que, al pa­re­cer, sub­ya­ce en la ca­pa­ci­dad de me­dir el tiem­po en un día —fo­to­pe­rio­dis­mo—, par­ti­cu­lar­men­te la lon­gi­tud de su fa­se lu­mi­no­sa. Tal me­ca­nis­mo, co­no­ci­do co­mo re­loj cir­ca­dia­no, ha si­do am­plia­men­te ob­ser­va­do en va­rios ani­ma­les y ve­ge­ta­les. Sin em­bar­go, la for­ma en que re­gu­la la res­pues­ta cir­ca­nual, no ha po­di­do aún ser de­ci­fra­da.
 
La in­duc­ción fo­to­pe­rió­di­ca con­sis­te en el ini­cio de una res­pues­ta bio­ló­gi­ca por cam­bios en la lon­gi­tud lu­mi­no­sa del día o la pre­sen­cia de luz du­ran­te al­gu­nos mo­men­tos de la fa­se de os­cu­ri­dad. Es­te pro­ce­so se ha ex­pli­ca­do me­dian­te dos di­fe­ren­tes hi­pó­te­sis, la del re­loj de are­na y la coin­ci­den­cia con el re­loj cir­ca­dia­no. La pri­me­ra sos­tie­ne que al cam­biar la lon­gi­tud del día se in­du­ce la res­pues­ta sin par­ti­ci­pa­ción de un sis­te­ma que mi­da el tiem­po. Al­go así co­mo que el re­loj de are­na ini­cia su mar­cha tan pron­to le da­mos vuel­ta, y la mag­ni­tud y du­ra­ción de la res­pues­ta es­ta­rá en fun­ción de la can­ti­dad de are­na de­po­si­ta­da en ca­da com­par­ti­men­to del re­loj.
La se­gun­da, in­tu­ye la par­ti­ci­pa­ción del re­loj cir­ca­dia­no co­mo de­ter­mi­nan­te pa­ra de­fi­nir la fa­se —ho­ra del día in­ter­no— en que pue­de lle­var­se a ca­bo la in­duc­ción fo­to­pe­rió­di­ca. Es­ta hi­pó­te­sis tie­ne dos in­ter­pre­ta­cio­nes prin­ci­pa­les. Por un la­do, la pro­pues­ta por el bo­tá­ni­co ale­mán E. Bün­ning en 1936, la cual con­si­de­ra que en un ci­clo cir­ca­dia­no o un fo­to­pe­rio­do na­tu­ral hay una fa­se que sue­le pre­sen­tar­se du­ran­te la os­cu­ri­dad —es­co­to­fi­la— y otra du­ran­te la luz —fo­to­fi­la. La lon­gi­tud de ca­da fa­se es­tá bien de­fi­ni­da y cuan­do, con el trans­cur­so de las es­ta­cio­nes del año, la luz am­bien­tal in­ci­de so­bre la fa­se que nor­mal­men­te se pre­sen­ta­ba en os­cu­ri­dad, sue­le in­du­cir­se una res­pues­ta bio­ló­gi­ca. Es de­cir, la lon­gi­tud del día na­tu­ral en una épo­ca del año se­rá ca­paz de in­ci­dir en la fa­se fo­to­sen­si­ble del ci­clo cir­ca­dia­no y, por lo tan­to, in­du­cir las res­pues­tas bio­ló­gi­cas de pre­pa­ra­ción al cam­bio de es­ta­cio­nes. A es­to se le co­no­ce co­mo el mo­de­lo de coin­ci­den­cia ex­ter­na.
 
La se­gun­da in­ter­pre­ta­ción de la par­ti­ci­pa­ción del re­loj cir­ca­dia­no en la in­duc­ción fo­to­pe­rió­di­ca es­ti­pu­la que la lon­gi­tud de la luz du­ran­te un día in­flu­ye so­bre va­rios os­ci­la­do­res cir­ca­dia­nos con dis­tin­tas fa­ses en­tre ellos. Por ejem­plo, en el trans­cur­so de un día, di­ver­sas fun­cio­nes fi­sio­ló­gi­cas cí­cli­cas tie­nen sus má­xi­mos va­lo­res a dis­tin­tas ho­ras. Tal es el ca­so del au­men­to de cor­ti­sol en nues­tra san­gre an­tes de des­per­tar, la má­xi­ma tem­pe­ra­tu­ra cor­po­ral du­ran­te la tar­de o la ele­va­da sín­te­sis de me­la­to­ni­na pi­neal du­ran­te la me­dia no­che. Cuan­do ex­tra­po­la­mos los va­lo­res má­xi­mos de una fun­ción fi­sio­ló­gi­ca cí­cli­ca, con res­pec­to a la ho­ra en que se pre­sen­ta el fo­to­pe­rio­do al que es­ta­mos ex­pues­tos, ob­ser­va­mos que ca­da va­ria­ble con­ser­va una re­la­ción de fa­se es­ta­ble con el ci­clo de luz-os­cu­ri­dad, lo que ne­ce­sa­ria­men­te in­clu­ye los pro­pios os­ci­la­do­res. Cuan­do cam­bia­mos la lon­gi­tud del día, mo­di­fi­ca­mos tam­bién la re­la­ción de fa­se en­tre los os­ci­la­do­res res­pon­sa­bles de coor­di­nar los rit­mos ob­ser­va­dos, con lo que dis­mi­nu­ye o au­men­ta la sus­cep­ti­bi­li­dad de de­sa­rro­llar una res­pues­ta bio­ló­gi­ca es­pe­cí­fi­ca. A es­te mo­de­lo se le co­no­ce co­mo de coin­ci­den­cia in­ter­na y fue plan­tea­do en 1960 por C. Pit­ten­drigh.
 
Los rit­mos cir­ca­nua­les no son tan uni­ver­sa­les co­mo los cir­ca­dia­nos, y las res­pues­tas es­ta­cio­na­les que ob­ser­va­mos en mu­chos ani­ma­les y plan­tas po­si­ble­men­te son re­gu­la­das tan­to por un me­ca­nis­mo cir­ca­nual de me­dir el tiem­po, co­mo por la in­duc­ción fo­to­pe­rió­di­ca. En los ver­te­bra­dos, la me­di­ción fo­to­pe­rió­di­ca de la lon­gi­tud del día es com­ple­men­ta­da por el re­loj cir­ca­dia­no. Ac­tual­men­te, los mo­de­los de in­ci­den­cia in­ter­na y ex­ter­na son am­plia­men­te acep­ta­dos. Par­ti­cu­lar­men­te la glán­du­la pi­neal en los ver­te­bra­dos, que jue­ga un im­por­tan­te pa­pel en es­tos pro­ce­sos de re­gu­la­ción, ya que sir­ve de re­gu­la­dor en­do­cri­no del fo­to­pe­rio­dis­mo. En ver­te­bra­dos no ma­mí­fe­ros el rit­mo de se­cre­ción de la me­la­to­ni­na pi­neal es con­tro­la­do por se­ña­les de dis­tin­tos os­ci­la­do­res que pa­re­cen ra­di­car en la mis­ma pi­neal; mien­tras que en ma­mí­fe­ros es re­gu­la­do par­ti­cu­lar­men­te por el nú­cleo su­pra­quias­má­ti­co del hi­po­tá­la­mo.
 
Una agu­da ca­pa­ci­dad de me­dir la lon­gi­tud del día per­mi­te que mu­chos ma­mí­fe­ros que vi­ven en la­ti­tu­des ale­ja­das del ecua­dor se pre­pa­ren con­duc­tual y me­ta­bó­li­ca­men­te pa­ra el cam­bio de las es­ta­cio­nes, an­ti­ci­pan­do las ne­ce­si­da­des ener­gé­ti­cas que exi­ge el in­vier­no y las in­dis­pen­sa­bles pa­ra re­pro­du­cir­se en las con­di­cio­nes fa­vo­ra­bles de la pri­ma­ve­ra o el ve­ra­no.
 
Ma­nuel Mi­ran­da Ana­ya
Fa­cul­tad de Cien­cias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Re­fe­ren­cias bi­blio­grá­fi­cas:
 
Gruart A., J. M. Del­ga­do, C. Es­co­bar y R. Agui­lar. 2002. Los re­lo­jes que go­bier­nan la vi­da. sep/fce/conacyt, Cien­cia pa­ra to­dos, núm. 188, Mé­xi­co.
Ward R. R. L. 1977. Los Re­lo­jes Vi­vien­tes. 2, Bio­lo­gía y Psi­co­lo­gía de hoy. Gri­jal­bo.
Saun­ders D. S. 1979. In­sect clocks. Per­ga­mon Press.
Dun­lap J. C., J. J. Lo­ros, P. J. De­Cour­sey (eds). 2004. Ch­ro­no­bio­logy, Bio­lo­gi­cal Ti­me­kee­ping. Si­nauer As­so­cia­tes.
As­choff J. (ed.). Hand­book of be­ha­vio­ral Neu­ro­bio­logy, Vol 4, Bio­lo­gi­cal Rhythms. Ple­num Press, Nue­va York.
 _______________________________________________________________

 

como citar este artículo

Miranda Anaya, Manuel. (2005). El calendario biológico y la inducción fotoperiódica. Ciencias 77, enero-marzo, 56-57. [En línea]
 

de venta en copy
Número 134
número más reciente
 
134I


   
eventos Feriamineriaweb
  Presentación del número
doble 131-132 en la FIL
Minería

 


novedades2 LogoPlazaPrometeo
Ya puedes comprar los 
ejemplares más
recientes con tarjeta
en la Tienda en línea.
   

  Protada Antologia3
 
Está aquí: Inicio revistas revista ciencias 77 El calendario biológico
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Ciencias
Departamento de Física, cubículos 320 y 321.
Ciudad Universitaria. México, D.F., C.P. 04510.
Télefono y Fax: +52 (01 55) 56 22 4935, 56 22 5316


Trabajo realizado con el apoyo de:
Programa UNAM-DGAPA-PAPIME número PE103509 y
UNAM-DGAPA-PAPIME número PE106212
 ISSN:0187-6376

Indice-RM

Responsable del sitio
Laura González Guerrero
Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
 

Asesor técnico:
e-marketingservices.com
facebooktwitteryoutube

cclCreative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons
Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 United States License