Cómo las interacciones cambian dependiendo de si la fuente de energía es lineal o exponencial

Fig. 2. Se pueden establecer 4 categorías de interacción. En el eje Y tenemos del número de individuos. Cuando se trata de interacciones entre pocos individuos tenemos las relaciones de competencia y de dependencia. Cuando se trata de organizaciones sociales, los dos tipos de interacción más común son las basadas en relaciones de reciprocidad o de coerción. En el eje X, tenemos a la izquierda las interacciones basadas en reglas, pero que no comprometen el control del espacio y la reproducción. Hacia la derecha, el eje aumenta el control del espacio y de la reproducción. En este eje también se refleja otra variable. A la izquierda, los procesos reproductivos son más exponenciales, hacia la derecha solo algunos individuos tienen la capacidad de reproducirse.

Si observamos la figura 2 observaremos que el escenario A corresponde a las relaciones de reciprocidad y el escenario B a las relaciones coercitivas. Los iconos que ilustran esas áreas de la gráfica resumen dos características importantes para definirlas. Respecto a las relaciones coercitivas, las recíprocas no ponen límites a sus integrantes y son tolerantes con la diferencia. Las relaciones coercitivas suelen marcar un límite, una frontera entre nosotros y ellos. Además, tienden a la homogenización de sus integrantes. A nivel genético, el eje X también muestra una variable interesante desde el punto de vista biológico: hacia la izquierda existe una tendencia a la ganancia de genes, duplicación de los mismos o la existencia de sistemas genéticos modulares (tipo genes hox). Hacia la derecha, la tendencia es la reducción cromosómica.

Reciprocidad: tolerancia, comercio, reglas. Coerción: homogeneidad, fronteras, límites. Xenofobia. Los microorganismos son maestros en alternar relaciones de competencia a relaciones de dependencia. Lo que determina estar en una fase o la otra es la abundancia de espacio y recursos. Las fases de latencia y fases de expansión. Normalmente, las fases de latencia los microorganismos no tienen sexo. En las fases de expansión clonal es lo contrario.

El cuento de las semillas mágicas

Sinópsis del cuento: Juan, el joven protagonista de la historia, recibe de un hechicero dos semillas y dos consejos:  que horneara una de la semillas hasta que se torne roja y luego que se la comiera,  así no tendría hambre por un año;  y que siembre  la otra semilla y la cuide, pues para el otoño le daría dos semillas mágicas. Juan hizo exactamente lo que el hechicero le indicó y vivió de esa manera varios años. Un año decide guardar las dos semillas y sembrarlas. De esa manera al año siguiente Juan tuvo cuatro semillas, se comió una y sembró las otras tres, al año siguiente, tuvo seis semillas, se comió una y sembró las cinco. Al año siguiente tuvo 10 semillas y pensó en vender algunas... de manera que Juan empezó a ser rico, al menos más rico que sus vecinos. Fueron pasando las estaciones, los años, conoce a Alicia, tienen un niño. Su fortuna crece exponencialmente… La cosecha avanza hasta que un día una tormenta cambió el destino de todos. 

Fig. 2. Cuento de "Las semillas mágicas" de M. Anno. Un cuento matemático que ilustra la difencia entre una relación lineal y una relación exponencial.

Fig. 3. Los principales 4 tipos de interacciones se pueden alternar dependiendo de si existe una relación lineal con las fuentes de energía o una relación exponencial.

La alternancia entre las interacciones de la izquierda y las de la derecha viene principalmente dadas por las condiciones energéticas y de espacio. Energía y espacio libre generan la expansión. La falta de energía y espacio la constricción. La constricción según la RAE es "Hecho de constreñir algo, especialmente mediante presión".

Fig. 4. De las interacciones de dependencia, o coercitivas se puede dar un salto evolutivo a la pluricelularidad y a la simbiosis respectivamente

Fig. 5. En los últimos árboles evolutivos se hace eco de estos saltos endosimbióticos. No se contempla a los superorganismos como una unidad evolutiva. Fuente

Para continuar:

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2012/05/legionella-pneumophila-un-monstruo_06.html

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2014/09/legionella-parasito-o-depredador.html

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2024/02/legionella-pneumophila-depredador-o.html

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2013/01/vesiculas-de-membrana-de-legionella.html

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2020/03/no-hay-dos-sin-tres-el-papel-de-los.html

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2010/06/las-semillas-magicas.html

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2015/05/bacterias-gusanos-y-semillas-magicas.html

https://bacteriasactuaciencia.blogspot.com/2023/03/ejemplos-bacterianos-de-los-cuatro.html

Para entender las vacunas debemos de entender cómo funciona la selección natural

He realizado un taller sobre cómo funcionan las vacunas. Sobre este taller los alumnos tienen que hacer una entrada para el blog explicando cómo funcionan las vacunas en base a la variabilidad de los linfocitos, cómo se eliminan aquellos que reaccionan con el cuerpo humano y cómo ocurre la selección clonal de aquellos que se unen a un antígeno. Los párrafos, numerados más abajo, son las respuestas de los alumnos para explicar cómo funcionan las vacunas.  En negrilla están los comentarios del profesor.

Respuestas erroneas de los alumnos:

1     Las estructuras de los anticuerpos varían según el patógeno


2      el sistema inmunológico "recuerda" cómo combatir la enfermedad, gracias a la producción de células T y B de memoria.


3      Este proceso de selección positiva de células B con alta afinidad y la eliminación de células B con baja afinidad se denomina selección clonal.


4    Este proceso de selección positiva de células B con alta afinidad y la eliminación de células B con baja afinidad se denomina selección clonal. Por tanto, ambos procesos son clave en el desarrollo de una respuesta inmunitaria efectiva y específica contra una infección o una vacuna, donde los anticuerpos con mayor afinidad por el antígeno se reproducen así como las células B que los secretan.


5    La variación de los anticuerpos permite tener especificidad a un antígeno


6    Los linfocitos B que producen anticuerpos específicos para un antígeno particular se seleccionan para proliferar y diferenciarse en células plasmáticas que secretan grandes cantidades de anticuerpos


7    la selección clonal garantiza que las células T producidas en respuesta a la vacuna no reaccionen con antígenos propios y desencadenen una respuesta autoinmunitaria.


8    La punta variable de la Y (Fab) es específica para el patógeno mientras que la base (Fc) es invariable.


9    ¿Cómo se eliminan aquellos anticuerpos que reaccionan con el cuerpo humano? Mientras se realiza el proceso de maduración, y existe una interacción entre los linfocitos B con las células y antígenos, esto activará el mecanismo de apoptosis.


10    Cada célula B inmadura se programa genéticamente para producir un anticuerpo con un sitio de unión al antígeno (Fab) único a través de una serie de translocaciones de genes, y las moléculas de ese anticuerpo se colocan en su superficie para que funcionen como el receptor de la célula B.


11    Cuando un antígeno se encuentra con el sistema inmunitario, sus epítopos finalmente reaccionan solo con los linfocitos B con receptores de células B en su superficie que se ajustan más o menos y esto activa los linfocitos B.


12    Expansión clonal: aunque solo unos pocos linfocitos B en el cuerpo pueden tener una molécula de anticuerpo capaz de adaptarse a un epítopo particular, eventualmente se producen muchos miles de células con la especificidad correcta


11    Esta estimulación se logra mediante la introducción del patógeno o una parte de este que es inmunoreactiva, conocida como antígeno, en el cuerpo o material genético del patógeno para que las células del hospedador creen el antígeno.


12    Las siguientes dos frases ¿Crees que explican algo? La maduración de anticuerpos es un proceso en el cual el sistema inmune promueve la especificidad y efectividad de los anticuerpos en respuesta a la exposición de un antígeno. En este proceso interviene la producción de anticuerpos con una mayor afinidad por el antígeno.


13    Los anticuerpos son proteínas producidas por el sistema inmune en respuesta a un patógeno


14    La variabilidad se refiere a la diversidad de los anticuerpos producidos por el sistema inmune en respuesta a patógenos distintos, y le permite la reacción a, básicamente, cualquier antígeno que sea presentado a nuestro sistema inmune.


15    Los linfocitos B también pueden convertirse en células de memoria que recuerdan cómo producir anticuerpos específicos en caso de que el mismo antígeno vuelva a aparecer en el futuro. ¿Cómo recuerdan?


16    ¿Presentados los antígenos? ¿A qué se refieres? Entonces al ser presentados los antígenos, la multiplicación de anticuerpos recién comenzará y ellos tendrán una probabilidad mucho mayor de enfermar gravemente a la persona.

17    Después de la primera exposición al antígeno, las células B activadas proliferan, por lo que se obtienen una gran cantidad de clones de células B que reconocen un antígeno específico, de modo que si el individuo se expone nuevamente a la enfermedad el sistema inmunológico es capaz de responder rápidamente.

Para entender cómo la variabilidad exhibida por los linfocitos B es un proceso evolutivo recomiendo ver el siguiente video

4.10 - Defenses: Adaptive immunity

En él se explica brevemente como los transposones fueron clave en la aparición de los múltiples exones que dan lugar  a la variabilidad de los anticuerpos