BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO

EL SISTEMA DIGESTIVO ANIMAL

BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA

1. ORGANIZACIÓN ANIMAL

Los animales presentan diferentes niveles de organización, según la complejidad estructural que posean: Nivel celular: las células no forman verdaderos tejidos, aunque pueden realizar tareas diferenciadas. Se da en animales muy simples, como los poríferos. Nivel tisular: aparecen tejidos, pero no órganos complejos. Propio de cnidarios. Nivel de órganos: tejidos agrupados en órganos más o menos complejos, pero que no se agrupan en sistemas. Se da en platelmintos. Nivel de sistemas: los órganos se agrupan en sistemas que realizan las diferentes funciones. Presente en los animales más complejos.

2. NUTRICIÓN HETERÓTROFA

Los animales presentan nutrición heterótrofa, es decir, que consiguen la materia orgánica a partir de materia ya elaborada por otros organismos. Tanto la materia como la energía que necesita un animal la obtiene de los alimentos. Éstos son sustancias procedentes de otros seres vivos y que contienen los nutrientes necesarios para las funciones vitales. Los nutrientes son sustancias químicas necesarias para obtener la energía y materia que un organismo precisa para sus funciones. En el caso de los animales, los nutrientes son: agua, sales minerales, vitaminas, glúcidos, lípidos y proteínas.

2.1. ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN

Alimentación y nutrición son procesos relacionados, pero no equivalentes. La alimentación es un acto externo y voluntario que consiste en la ingesta de alimentos, sólidos o líquidos. Según el tipo de alimentación, los animales se clasifican en: Carnívoros: el alimento es de origen animal. Dentro de los carnívoros se distinguen: Depredadores: buscan y capturan a sus presas. Han desarrollados adaptaciones apropiadas para ello, como comportamiento agresivo y estructuras corporales diversas: garras, dientes, musculatura, glándulas venenosas, … Necrófagos: se alimentan de despojos y cadáveres de animales a los que no han dado caza. Así, los carroñeros (buitres, hienas,…) desempeñan un importante papel como limpiadores del ecosistema. Coprófagos: se alimentan de excrementos, bien de forma habitual (algunas moscas y escarabajos) o de forma esporádica (conejos, cobayas). Herbívoros o fitófagos: su alimento es de origen vegetal. En general tienen cuerpos grandes y digestivos largos, adaptados a tomar grandes cantidades de alimento. Pueden comer directamente partes de la planta (roedores, ramoneadores), sus frutos (frugívoros), néctar (nectívoros), la savia (pulgones), etc. Omnívoros: toman alimentos tanto de origen animal como vegetal: cerdos, ratas, osos, zorros, primates,… La nutrición es un conjunto de procesos destinados a la obtención de nutrientes. Comprende: captura e ingestión del alimento, digestión, absorción, egestión, transporte de nutrientes y oxígeno, metabolismo y excreción. CAPTURA E INGESTIÓN Incorporación del alimento mediante estructuras bucales o peribucales. Fluidófagos: animales que se alimentan de líquidos. En general, son parásitos internos o externos. Parásitos internos: como tenias y duelas. Se alimentan de los alimentos previamente digeridos por el huésped. Parásitos externos: tienen estructuras bucales capaces de perforar la capa externa del hospedador para acceder a sus fluidos internos. Es el caso de pulgones (se alimentan de savia) y garrapatas, mosquitos o sanguijuelas (se alimentan de sangre). Las arañas inyectan enzimas que digieren las partes blandas de sus presas y luego las succionan. Micrófagos: animales que se alimentan de partículas sólidas microscópicas. Entre ellos están los suspensívoros, que se alimentan de partículas en suspensión en el agua (ballenas, flamencos, bivalvos, esponjas, etc). Y los detritívoros, que se alimentan de materia en descomposición, como las lombrices. Macrófagos: animales que se alimentan de partículas sólidas grandes. Presentan estructuras para triturar los alimentos: rádula en moluscos, mandíbulas en muchos artrópodos, dientes en vertebrados, mollejas en aves, etc. DIGESTIÓN Consiste en la transformación de las grandes moléculas de los alimentos en otras más sencillas asimilables por las células. Incluye procesos mecánicos (fragmentación del alimento por trituración o masticación) y químicos (uso de enzimas que rompen los enlaces de las macromoléculas). Según el lugar donde sucede existen tres tipos de digestión: intracelular, extracelular y mixta. Digestión intracelular: en organismos unicelulares y pluricelulares sencillos, como los poríferos. Cada célula digiere los nutrientes mediante endocitosis o fagocitosis y con los lisosomas. Digestión extracelular: en la mayoría de animales. Se realiza en un sistema digestivo más o menos complejo. Digestión mixta: típica de cnidarios. Hay digestión extracelular (en la cavidad gastrovascular) e intracelular. ABSORCIÓN Las partículas digeridas llegan a las células mediante algún medio de transporte. En animales complejos la absorción se realiza en el intestino. En animales más sencillos cada célula absorbe sus nutrientes. EGESTIÓN Expulsión de residuos de los alimentos no absorbidos. En animales sencillos (poríferos) se hace a través de la propia pared del cuerpo. Los animales con digestivo realizan defecación (heces sólidas por el ano: mamíferos), deyección  (heces líquidas por la cloaca: peces, anfibios, reptiles (incluyendo aves)); o regurgitación (restos no digeribles (egagrópilas pelos, huesos, uñas) por la boca: buitres, rapaces nocturnas, algunas serpientes…). TRANSPORTE DE OXÍGENO Y NUTRIENTES Tras la absorción, los nutrientes y el oxígeno han de ser transportados a todas las células. En animales sencillos (poríferos, cnidarios, gusanos parásitos), el transporte se hace célula a célula. En animales complejos hay un sistema cardiovascular y un sistema respiratorio, que transportan nutrientes, oxígeno y desechos metabólicos. METABOLISMO CELULAR Los nutrientes y el oxígeno se utilizan para obtener energía (catabolismo) o para fabricar moléculas complejas (anabolismo). El conjunto de reacciones químicas anabólicas y catabólicas constituyen el metabolismo celular. EXCRECIÓN Los residuos del metabolismo (CO 2 , compuestos nitrogenados (urea, ácido úrico, amoniaco), sales, etc) deben ser expulsados al exterior. Los animales sencillos (poríferos, cnidarios, muchos gusanos) lo hacen a través de la pared del cuerpo. Los más complejos tienen un sistema excretor  (aunque el respiratorio también participa).

3. SISTEMA DIGESTIVO

El sistema digestivo procesa los alimentos mediante cuatro procesos: ingestión, digestión, absorción y egestión. Según sus estructura, los sistemas digestivos pueden ser incompletos o completos: Sistema digestivo incompleto: es un saco. Sólo existe una abertura que actúa de boca y ano. Es poco eficiente. Aparece en cnidarios y platelmintos. Sistema digestivo completo: consta de un tubo o tracto digestivo, con boca y ano, y una serie de glándulas anexas que vierten en el tubo enzimas digestivas que procesan el alimento secuencialmente. Es mucho más eficaz. Aparece en la mayoría de los animales.

3.1. SISTEMA DIGESTIVO DE INVERTEBRADOS

3.1.1. PORÍFEROS Los poríferos o esponjas carecen de sistema digestivo. Realizan digestión intracelular en coanocitos, células flageladas que tapizan su pared interna. Los flagelos, situados en los poros (ostiolos) de la esponja, generan corrientes de agua y capturan las partículas alimenticias suspendidas en el agua por fagocitosis. El agua sale luego por un orificio único superior: el ósculo. Los nutrientes pasan luego de célula a célula. 3.1.2. CNIDARIOS Los cnidarios (pólipos y medusas) son animales carnívoros depredadores. Con sus tentáculos (llenos de células urticantes o cnidocitos) capturan a sus presas y las conducen a la boca, por la que entran a la cavidad gastrovascular. Aquí tiene lugar una digestión extracelular que se completa con otra intracelular en las células que tapizan la gastrodermis o pared del digestivo. 3.1.3. PLATELMINTOS Sistema digestivo muy similar al de los cnidarios. Tienen cavidad gastrovascular, un único orificio de entrada y salida y digestión mixta. 3.1.4. ANÉLIDOS Tienen sistema digestivo completo. El tubo digestivo  tiene boca, esófago, buche (almacén de alimentos), molleja  (trituración), intestino y ano. Detritívoros, comen tierra, de la que extraen materia orgánica, que transforman en humus parcialmente. 3.1.5. MOLUSCOS Los bivalvos son filtradores. Las branquias atrapan partículas alimenticias que son transportadas a la boca por cilios. A la boca le sigue esófago, estómago, intestino y ano. Suelen tener una glándula digestiva o hepatopáncreas. Los gasterópodos y cefalópodos tienen una boca con rádula (órgano raspador), esófago, estómago, intestino y ano. Presentan glándulas salivares y hepatopáncreas. 3.1.6. EQUINODERMOS En estrellas de mar el digestivo es radial. La boca está en el centro, en posición ventral. Le sigue un amplio estómago, también central, del que parte 5 pares de ciegos pilóricos  (un par por brazo) con glándulas digestivas. Al estómago le sigue un corto intestino y un ano dorsal. Los erizos tienen un digestivo mucho más largo, enrollado en el caparazón. Lo más destacable es la boca, con un aparato masticador formado por 5 piezas calcáreas: la linterna de Aristóteles. 3.1.7. ARTRÓPODOS INSECTOS Presentan una boca con apéndices adaptados al tipo de alimentación (chupadora, masticadora, lamedora, picadora, etc). En la boca hay glándulas salivares. Sigue una faringe, esófago, buche, molleja, intestino medio, intestino posterior y ano. En el intestino posterior desembocan los tubos de Malpighi, que son excretores. ARÁCNIDOS Tienen en el cefalotórax un par de apéndices articulados, los quelíceros, para inyectar veneno y enzimas digestivas a sus presas. Le sigue un 2º par de apéndices, los pedipalpos, que en escorpiones tienen forma de pinzas. El digestivo tiene las mismas partes que los insectos. CRUSTÁCEOS Presentan una boca con numerosos apéndices adaptados a la alimentación. El digestivo es similar al de otros artrópodos, pero presenta un hepatopáncreas como glándula digestiva.

3.2. DIGESTIVO DE VERTEBRADOS

Los vertebrados han alcanzado un enorme éxito evolutivo, hallándose en todos los ecosistemas conocidos. Ello se debe al gran número de adaptaciones que han desarrollado. Entre dichas adaptaciones están las que afectan al sistema digestivo: Digestión extracelular y digestivo completo. Regionalización del digestivo: parte anterior mecánica, central química y final para almacenar heces. Numerosas glándulas anexas que segregan enzimas digestivas. Digestivo con musculatura lisa que permite la peristalsis y, por tanto, la digestión de alimentos de gran tamaño (macrofagia). Las principales partes del digestivo de los vertebrados son: cavidad bucal, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y cloaca (o ano). 3.2.1. CAVIDAD BUCAL La boca presenta estructuras para la captura e ingestión de los alimentos: lengua, dientes, pico y glándulas salivares. LENGUA Estructura exclusiva de vertebrados. Ayuda a la deglución y puede tener receptores del gusto. Los peces la tienen poco desarrollada. Anfibios y reptiles la tienen larga y pegajosa. En aves y mamíferos es musculosa y con funciones diversas (lamer, ayuda en la masticación y deglución, fonación, etc). DIENTES Presentes en todos los vertebrados salvo aves, tortugas y algunos mamíferos. En peces, anfibios y reptiles sólo se emplean para capturar el alimento. En mamíferos se emplean para la captura y la masticación. Su número y forma varía según el tipo de alimentación. Los carnívoros desarrollan los caninos, los herbívoros los molariformes y los roedores los incisivos. PICO En aves, tortugas y mamíferos monotremas. GLÁNDULAS SALIVARES Exclusivas de vertebrados terrestres, lubrican el alimento y facilitan la deglución. Pueden contener sustancias diversas: venenos, anticoagulantes, bactericidas, enzimas,… 3.2.2. FARINGE Y ESÓFAGO La deglución envía el alimento a la faringe, cavidad de paso hacia el esófago, que conduce el alimento al estómago. Las aves tienen una dilatación del esófago llamada buche, que sirve de almacén del alimento. 3.2.3. ESTÓMAGO Órgano musculoso en forma de saco, donde se realiza digestión mecánica y química, gracias a los jugos gástricos, que contienen enzimas digestivas. En aves presenta una dilatación, la molleja, que contiene piedrecitas tragadas por el animal para triturar el alimento, sobre todo en granívoras. Los rumiantes tienen un estómago complejo, con 4 compartimentos, para digerir grandes cantidades de vegetales. 3.2.4. INTESTINO Se encarga de la digestión química, la absorción y la elaboración y acumulación de heces. En anfibios, reptiles y mamíferos se diferencian un intestino delgado y otro grueso: Intestino delgado: realiza la mayoría de la digestión química gracias a sus propios jugos intestinales y a los aportados por hígado y páncreas. También realiza la absorción de las moléculas sencillas obtenidas, que pasan a la sangre. Intestino grueso: realiza la absorción de agua, fermentaciones bacterianas (sobre todo en herbívoros) y acumulación de heces. Las heces salen finalmente por la cloaca, por donde se expulsan también los productos de la excreción y los gametos, ya que es común a los tres sistemas. Los mamíferos carecen de cloaca en general y presentan un ano para la expulsión de las heces. Las vías reproductoras y excretoras son independientes.
“Para ir a donde no se sabe hay que ir por donde no se sabe.” San Juan de la Cruz “It must be a strange world not being a scientist, going through life not knowing--or maybe not caring about where the air came from, where the stars at night came from or how far they are from us. I WANT TO KNOW” Michio Kaku