En el estudio de las ciencias biológicas , la biocomunicación es cualquier tipo específico de comunicación dentro (intraespecífica) o entre ( interespecífica ) especies de plantas , animales , hongos , protozoos y microorganismos . [1] La comunicación básicamente significa interacciones mediadas por signos que siguen tres niveles de reglas ( sintácticas , pragmáticas y semánticas ). Los signos en la mayoría de los casos son moléculas químicas (semioquímicos), [2]pero también táctil, o como en los animales también visual y auditiva. La biocomunicación de los animales puede incluir vocalizaciones (como entre especies de aves en competencia) o producción de feromonas (como entre varias especies de insectos), [3] señales químicas entre plantas y animales (como en la producción de taninos que utilizan las plantas vasculares para advertir a los insectos), y comunicación mediada químicamente entre plantas [4] [5] y dentro de las plantas.
La biocomunicación de los hongos demuestra que la comunicación de los micelios integra interacciones interespecíficas mediadas por signos entre los organismos fúngicos, las bacterias del suelo y las células de las raíces de las plantas, sin las cuales no se podría organizar la nutrición de las plantas. La biocomunicación de los ciliados identifica los distintos niveles y motivos de comunicación en estos eucariotas unicelulares. La biocomunicación de Archaea representa niveles clave de interacciones mediadas por signos en los acariotas evolutivamente más antiguos. La biocomunicación de fagos demuestra que los agentes vivos más abundantes de este planeta se coordinan y organizan mediante interacciones mediadas por signos. La biocomunicación es la herramienta esencial para coordinar el comportamiento de varios tipos de células del sistema inmunológico. [6]
Biocomunicación, biosemiótica y lingüística
La teoría de la biocomunicación puede considerarse una rama de la biosemiótica . Mientras que la biosemiótica estudia la producción e interpretación de signos y códigos, la teoría de la biocomunicación investiga interacciones concretas mediadas por signos. En consecuencia, se distinguen los aspectos sintácticos, semánticos y pragmáticos de los procesos de biocomunicación. [7] La biocomunicación específica de los animales ( comunicación animal ) se considera una rama de la zoosemiótica . [8] El estudio semiótico de la genética molecular puede considerarse un estudio de la biocomunicación en su nivel más básico. [9]
Interpretación de índices abióticos
Interpretar los estímulos del entorno de un organismo es una parte esencial de la vida de cualquier individuo. Las cosas abióticas que un organismo debe interpretar incluyen el clima (clima, temperatura, lluvia), geología (rocas, tipo de suelo) y geografía (ubicación de las comunidades de vegetación, exposición a los elementos, ubicación de las fuentes de alimentos y agua en relación con los lugares de refugio. [10 ] Las aves, por ejemplo, migran utilizando señales como el clima que se aproxima o las señales estacionales de duración del día. Las aves también migran de áreas de recursos escasos o en disminución a áreas de recursos altos o en aumento. Los dos recursos principales generalmente se buscan para ser alimento o anidación Las aves que anidan en el hemisferio norte tienden a migrar hacia el norte en la temporada de primavera debido al aumento de la población de insectos, las plantas en ciernes y la abundancia de lugares de anidación. Durante el invierno, las aves migrarán al sur no solo para escapar del frío, sino encontrar una fuente de alimento sostenible. [11] Las plantas florecerán e intentarán reproducirse cuando sientan que los días se acortan. Si no pueden fertilizar antes de que cambien las estaciones y mueran, entonces no transmitiría sus genes. Entonces, su capacidad para reconocer un cambio en los factores abióticos les permite asegurar la reproducción.
Comunicación transorganísmica
La comunicación transorganísmica es cuando los organismos de diferentes especies interactúan. En biología, las relaciones formadas entre diferentes especies se conocen como simbiosis. Estas relaciones se presentan en dos formas principales, mutualistas y parasitarias. Las relaciones mutualistas son cuando ambas especies se benefician de sus interacciones. Tomemos como ejemplo a los peces piloto, se reúnen alrededor de tiburones, rayas y tortugas marinas para comer varios parásitos del organismo más grande. Los peces obtienen comida siguiendo a los tiburones, y los tiburones reciben una limpieza por no comerse al pez piloto. [12] Las relaciones parasitarias son aquellas en las que un organismo se beneficia del otro organismo a un costo. Por ejemplo, el muérdago, puede ser el foco de una tradición festiva íntima, pero es un parásito. Para que el muérdago crezca, debe filtrar agua y nutrientes de un árbol o arbusto. La comunicación entre especies no se limita a asegurar el sustento, puede presentarse de muchas formas. Muchas flores dependen de las abejas para esparcir su polen y facilitar la reproducción floral. Así que desarrollaron pétalos atractivos y brillantes y néctar dulce para atraer a las abejas. En un estudio reciente realizado en la Universidad de Buenos Aires, examinaron una posible relación entre fluorescencia y atracción. Sin embargo, se concluyó que la luz reflejada era mucho más importante en la atracción de polinizadores que la fluorescencia. [13] La comunicación con otras especies permite que los organismos formen relaciones que son ventajosas para la supervivencia, y todas se basan en alguna forma de comunicación transorganísmica.
Comunicación interorganísmica
Comunicación interorganísmica en la comunicación entre organismos de la misma especie (conespecíficos), esto incluye el habla humana. Especialmente en los seres humanos, la comunicación es clave para mantener la estructura social. Los delfines también se comunican entre sí de diferentes formas mediante la creación de sonidos, el contacto físico entre ellos y el uso del lenguaje corporal. Los delfines se comunican vocalmente a través de sonidos de clic y tonos de silbidos específicos de un solo individuo. El silbido ayuda a comunicar a otros delfines la ubicación de ese individuo. Por ejemplo, si una madre pierde de vista a su descendencia, o cuando dos personas conocidas no pueden encontrarse, sus lanzamientos individuales ayudan a navegar de regreso al grupo. El lenguaje corporal se puede usar para indicar numerosas cosas, como un depredador cercano, para indicar a otros que se ha encontrado comida y para demostrar su nivel de atractivo para encontrar un compañero de apareamiento, y aún más. [14] Sin embargo, los mamíferos como los delfines y los humanos no son los únicos que se comunican dentro de su propia especie. Los pavos reales pueden abanicar sus plumas para comunicar una advertencia territorial. Las abejas pueden decirle a otras abejas cuando han encontrado néctar "bailando" cuando regresan a la colmena. Los ciervos pueden mover la cola para advertir a otros en su camino que la ira puede estar acercándose. [15]
Comunicación intraorganísmica
La comunicación intraorganísmica no es únicamente el paso de información dentro de un organismo, sino la interacción concreta entre y dentro de las células de un organismo mediada por signos. Esto podría ser a nivel celular y molecular. La capacidad de un organismo para interpretar su propia información biótica es extremadamente importante. Si el organismo se lesiona, enferma o debe responder al peligro, necesita poder procesar esa información fisiológica y ajustar su comportamiento. Tomemos la sudoración, por ejemplo, cuando el cuerpo humano comienza a sobrecalentarse, las glándulas especializadas liberan sudor que absorbe el calor y luego se evapora. Esta comunicación es imprescindible para la supervivencia de muchas especies, incluida la vida vegetal. Las plantas carecen de un sistema nervioso central, por lo que dependen de un sistema descentralizado de mensajeros químicos. Esto les permite crecer en respuesta a factores como el viento, la luz, la arquitectura de las plantas. Usando estos mensajeros químicos, pueden reaccionar al medio ambiente y evaluar el mejor patrón de crecimiento. [16] Esencialmente, las plantas crecen para optimizar su eficiencia metabólica. Los seres humanos también dependen de los mensajeros químicos para sobrevivir. La epinefrina, también conocida como adrenalina, es una hormona que se secreta en momentos de gran estrés. Se une a los receptores en la superficie de las células y activa una vía que altera la estructura de la glucosa. Esto provoca un rápido aumento del azúcar en sangre, que es solo uno de los efectos que tiene la adrenalina en los seres humanos. También activa el sistema nervioso central aumentando la frecuencia cardíaca respiratoria, esto prepara los músculos para la respuesta natural de lucha o huida del cuerpo. [17] Los organismos dependen de muchos medios diferentes de comunicación intraorganísmica. Ya sea a través de conexiones neuronales, mensajeros químicos u hormonas, todo evolucionó para responder a las amenazas, mantener la homeostasis y garantizar la autopreservación.
Jerarquía de idiomas
Dada la complejidad y variedad de organismos biológicos y la complejidad adicional dentro de la organización neuronal de cualquier organismo animal en particular, existe una variedad de lenguajes de biocomunicación.
Subhash Kak ha propuesto una jerarquía de lenguajes de biocomunicación en animales : estos lenguajes, en orden de generalidad creciente, son asociativos, reorganizacionales y cuánticos. [18] [19] Los tres tipos de lenguajes formales de la jerarquía de Chomsky se asignan a la clase de lenguaje asociativo, aunque los lenguajes libres de contexto no existen en las interacciones de la vida real.
Ver también
Notas
- ^ Gordon, Richard. Seckbach, Joseph (eds), (2016) Biocomunicación: interacciones mediadas por signos entre células y organismos. Mundo científico
- ^ Regnier, FE (1971) Semioquímicos - Estructura y función. Biología de la reproducción 4, 309-326
- ^ Ananthakrishnan, T (1998). Biocomunicación en insectos . Editores de ciencia. pag. 104 . ISBN 1-57808-031-2.
- ^ Taiz, Lincoln; Eduardo Zeiger (2002). "Fisiología vegetal en línea" . un compañero de la fisiología vegetal, tercera edición . Asociados Sinauer. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2006 . Consultado el 26 de diciembre de 2006 .
- ^ Farmer, EE; CA Ryan (1990). "Comunicación entre plantas: jasmonato de metilo en el aire induce la síntesis de inhibidores de proteinasas en hojas de plantas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 87 (19): 7713–7716. Código Bibliográfico : 1990PNAS ... 87.7713F . doi : 10.1073 / pnas.87.19.7713 . PMC 54818 . PMID 11607107 .
- ^ Rieckmann JC, Geiger R, Hornburg D, Wolf T, Kveler K, Jarrossay D, Sallusto F, Shen-Orr SS, Lanzavecchia A, Mann M, Meissner F. 2017. Arquitectura de red social de células inmunes humanas revelada por proteómica cuantitativa. Nat Immunol. 18 (5): 583-593.
- ^ Tembrock, Günter (1971). Biokommunikation: Informationsübertragung im biologischen Bereich . Berlín: Akademie-Verlag.
- ^ Sebeok, Thomas (ed.) 1977. Cómo se comunican los animales . Bloomington: Prensa de la Universidad de Indiana.
- ^ Emmeche, Claus; Jesper Hoffmeyer (1991). Del lenguaje a la naturaleza: la metáfora semiótica en biología . Semiotica 84 (1/2): 1-42, 1991. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2006 . Consultado el 31 de diciembre de 2006 .
- ^ Caduto, M. y Bruchac, J. (1988). Guardianes de la tierra: historias de nativos americanos y actividades ambientales para niños. Golden, CO: Fulcro.
- ^ Keyes, R. (1982). Tiburones: un ejemplo inusual de simbiosis de limpieza. Copeia, 1982 (1), 225-227. doi : 10.2307 / 1444305 JSTOR 1444305
- ^ Wheatcroft, D., Price, T. y Wheatcroft, D. (2013). El aprendizaje y la copia de señales facilitan la comunicación entre las especies de aves. Actas. Ciencias biológicas, 280 (1757), 20123070–20123070. doi : 10.1098 / rspb.2012.3070
- ^ Iriel, A., Lagorio, MG ¿Es relevante la fluorescencia de la flor en la biocomunicación ?. Naturwissenschaften97, 915–924 (2010). https://doi.org/10.1007/s00114-010-0709-4
- ^ ¿Cómo se comunican los delfines? Hechos de ballenas. 11 de julio de 2015 [consultado el 3 de abril de 2020]. https://www.whalefacts.org/how-do-dolphins-communicate/
- ^ ¿Cómo se comunican los animales? Wonderopolis. [consultado el 3 de abril de 2020]. https://wonderopolis.org/wonder/how-do-animals-communicate
- ^ Witzany, Günther. (2006). Comunicación vegetal desde la perspectiva biosemiótica: las diferencias en la percepción de señales abióticas y bióticas determinan la disposición del contenido del comportamiento de respuesta. el contexto determina el significado de la señalización de plantas meta, inter e intraorgánica. Señalización y comportamiento de las plantas, 1 (4), 169-178. https://doi.org/10.4161/psb.1.4.3163
- ^ "Comprensión de la respuesta al estrés". Harvard Health, Harvard Health Publishing: Harvard Medical School, 1 de mayo de 2018, www.health.harvard.edu/staying-healthy/understanding-the-stress-response.
- ^ Kak, S. Los tres lenguajes del cerebro: cuántico, reorganizacional y asociativo. En Learning as Self-Organization, Karl Pribram y J. King (editores). Lawrence Erlbaum Associates, Mahwah, Nueva Jersey, 185-219, 1996.
- ^ Kak, S. Lenguajes de comunicación y agentes en sistemas biológicos. Archivado el 24 de julio de 2019 en la Wayback Machine en: Biocomunicación: interacciones mediadas por signos entre células y organismos. Eds .: J. Seckbach y R. Gordon. Londres, World Scientific Publishing: 203-226, 2016.