Receptors i efectors

Classifica els receptors sensorials segons el tipus d'estímul que detecten (fotoreceptors, mecanoreceptors, quimioreceptors, termoreceptors i nociceptors) i posa un exemple corporal de cadascun.

Diferencia exteroreceptors, interoreceptors i propioceptors, indicant on es localitzen i quina informació aporta cada tipus.

Esmenta els tres tipus d'òrgans efectors de la funció de relació i posa un exemple de resposta coordinada per cadascun.

Els rovells dels dits distingeixen dues punxades separades un mil·límetre; l'esquena, només si se separen diversos centímetres. Explica la prova de discriminació de dos punts, què la determina (densitat de receptors i territori cortical) i què diu sobre la sensibilitat de cada zona.

Explica el recorregut de la llum a l'ull (còrnia, pupil·la, cristal·lí, humor vitri, retina) i la funció de cada element, indicant on es forma la imatge i on es transforma en senyal nerviós.

Compara l'ull compost d'un insecte amb l'ull d'un vertebrat: estructura bàsica de cadascun, tipus d'imatge que formen i quin avantatge ofereix cada disseny a l'animal que el posseeix.

La retina humana tricromàtica normal disposa de tres tipus de cons els fotopigments dels quals (opsines) presenten màxims d'absorció en longituds d'ona diferents: S (blau, ~420 nm), M (verd, ~530 nm) i L (vermell, ~560 nm). Els gens que codifiquen les opsines M i L se situen en tàndem al cromosoma X.

1. a) Un individu amb deuteranopia manca completament de l'opsina funcional M. Si se li projecten dos feixos de llum d'igual radiancia, un a 540 nm i un altre a 565 nm, dedueix i justifica si la seva escorça visual podrà discriminar ambdós estímuls com a colors diferents mitjançant la comparació de senyals entre cons o si els percebrà com a tonalitats indistingibles.
2. b) En una població en equilibri genètic, la prevalença del daltonisme lligat al cromosoma X entre els homes és del 6,0 % (0,06). Calcula raonadament la freqüència al·lèlica esperada, el percentatge de dones daltòniques i el percentatge de dones portadores amb visió fenotípicament normal.
3. c) Una dona amb visió normal el pare de la qual és daltònic té descendència amb un home amb visió normal. Justifica la probabilitat que els seus fills homes i filles pateixin daltonisme. Per què, a causa del procés d'inactivació estocàstica del cromosoma X (lionització), les dones portadores poden presentar un mosaic cel·lular a la retina sense arribar a manifestar ceguesa cromàtica clínica?

L'oïda interna també és l'òrgan de l'equilibri. Explica què detecten els canals semicirculars i l'utricle (girs i acceleracions, posició del cap) i per què marejar-se en un vaixell és un conflicte entre el que diu la vista i el que diu l'oïda interna (cinetosi).

Un equip d'etologia estudia els mecanismes sensorials de dos depredadors mitjançant muntatges experimentals:

• Experiment 1: Un tauró neda en un tanc amb sorra. Ataca amb precisió un peix pla viu enterrat al fons. Si el peix se substitueix per trossos de carn fresca embolicats en plàstic aïllant impermeable a l'aigua i a l'electricitat, el tauró passa de llarg. Tanmateix, si sota la sorra s'enterra un dipol elèctric que emet un microcorrent continu de 5 nV/cm (similar a l'activitat neuromuscular branquial de la presa) sense cap rastre químic de menjar, el tauró es llança a mossegar els elèctrodes.

• Experiment 2: Es registren ratpenats insectívors capturant arnes en la foscor. En introduir arnes de la família Erebidae, s'observa que aquestes emeten trens de clics ultrasònics quan detecten que el ratpenat accelera les seves crides d'ecolocalització; davant d'això, el percentatge de captures del ratpenat cau en un 80 %.

1. a) A partir de l'Experiment 1, dedueix quin receptor sensorial guia l'atac final del tauró (ampolles de Lorenzini enfront de quimioreceptors olfactius) i justifica per què la barrera plàstica va impedir la detecció malgrat l'olor de carn.
2. b) A partir de l'Experiment 2, formula una hipòtesi neurofisiològica sobre com els ultrasons emesos per l'arna alteren el sistema d'ecolocalització del ratpenat i interpreta aquesta interacció com un cas de coevolució sensorial depredador-presa.
3. c) Utilitza ambdós exemples per argumentar el concepte d'«Umwelt» de Jakob von Uexküll i justifica per què dissenyar una trampa per a plagues basant-se exclusivament en les capacitats sensorials humanes sol resultar ineficaç.