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 , [1] protozoos y microorganismos . [2] La comunicación significa interacciones mediadas por signos que siguen tres niveles de reglas ( sintáctica , pragmática y semántica ). Los signos en la mayoría de los casos son moléculas químicas ( semioquímicos ), [3] pero también táctiles, o como en los animales también visuales y auditivos . La biocomunicación de los animales puede incluir vocalizaciones (como entre especies de aves competidoras), o producción de feromonas (como entre varias especies de insectos), [4] señales químicas entre plantas y animales (como en la producción de tanino utilizada por las plantas vasculares para advertir a los insectos), y comunicación mediada químicamente entre plantas [5] [6] y dentro de las plantas.
La biocomunicación de los hongos demuestra que la comunicación de los micelios integra interacciones interespecíficas mediadas por señales entre organismos fúngicos, bacterias del suelo y células de la raíz de las plantas sin las cuales no se podría organizar la nutrición de las plantas. La biocomunicación de los ciliados identifica los diversos niveles y motivos de comunicación en estos eucariotas unicelulares . La biocomunicación de las arqueas representa niveles clave de interacciones mediadas por señales en los acariotas evolutivamente más antiguos . La biocomunicación de los fagos demuestra que los agentes vivos más abundantes en este planeta se coordinan y organizan mediante interacciones mediadas por señales. La biocomunicación es la herramienta esencial para coordinar el comportamiento de varios tipos de células de los sistemas inmunológicos . [7]
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 las interacciones concretas mediadas por signos. En consecuencia, se distinguen los aspectos sintácticos , semánticos y pragmáticos de los procesos de biocomunicación. [8] La biocomunicación específica de los animales ( comunicación animal ) se considera una rama de la zoosemiótica . [9] El estudio semiótico de la genética molecular puede considerarse un estudio de la biocomunicación en su nivel más básico. [10]
La interpretación de los estímulos del entorno es una parte esencial de la vida de cualquier organismo. Entre los factores abióticos que un organismo debe interpretar se encuentran el clima (tiempo, temperatura, precipitaciones), la geología (rocas, tipo de suelo ) y la geografía (ubicación de las comunidades vegetales, exposición a los elementos, ubicación de las fuentes de alimento y agua en relación con los lugares de refugio). [11]
Las aves, por ejemplo, migran siguiendo señales como el tiempo que se aproxima o la duración del día según la estación . Las aves también migran desde áreas con recursos bajos o en disminución a áreas con recursos altos o en aumento, generalmente lugares de alimento o de anidación. Las aves que anidan en el hemisferio norte tienden a migrar hacia el norte en primavera debido al aumento de la población de insectos, las plantas que brotan y la abundancia de lugares de anidación. Durante el invierno, las aves migran hacia el sur no solo para escapar del frío, sino también para encontrar una fuente de alimento sostenible. [12]
Algunas plantas florecen e intentan reproducirse cuando perciben que los días se acortan. Si no pueden fertilizar antes de que cambien las estaciones y mueren, no transmiten sus genes. Su capacidad para reconocer un cambio en los factores abióticos les permite garantizar la reproducción. [13]
La comunicación transorganísmica es cuando organismos de diferentes especies interactúan. En biología, las relaciones que se forman 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. Por ejemplo, los peces piloto se reúnen alrededor de tiburones , rayas y tortugas marinas para comer varios parásitos de la superficie del organismo más grande. Los peces obtienen alimento siguiendo a los tiburones, y los tiburones reciben una limpieza a cambio. [14]
Las relaciones parasitarias son aquellas en las que un organismo se beneficia de otro organismo a cambio de un precio. Por ejemplo, para que el muérdago crezca, debe absorber agua y nutrientes de un árbol o arbusto.
La comunicación entre especies no se limita a garantizar el sustento. Muchas flores dependen de las abejas para esparcir su polen y facilitar la reproducción floral. Para permitir esto, muchas flores desarrollaron pétalos brillantes y atractivos y néctar dulce para atraer a las abejas. En un estudio de 2010, investigadores de la Universidad de Buenos Aires examinaron una posible relación entre la fluorescencia y la atracción. El estudio concluyó que la luz reflejada era mucho más importante en la atracción de polinizadores que la fluorescencia. [15]
La comunicación con otras especies permite a los organismos formar relaciones que son ventajosas para la supervivencia, y todas estas relaciones se basan en alguna forma de comunicación transorganísmica.
La comunicación interorganismos es la comunicación entre organismos de la misma especie ( conespecíficos ). La comunicación interorganismos incluye el habla humana, que es clave para mantener las estructuras sociales .
Los delfines se comunican entre sí de diversas formas: creando sonidos, haciendo contacto físico entre sí y mediante el uso del lenguaje corporal . Los delfines se comunican vocalmente mediante chasquidos y tonos de silbidos específicos de un solo individuo. El silbido ayuda a comunicar la ubicación del individuo a otros delfines. Por ejemplo, si una madre pierde de vista a su descendencia, o cuando dos individuos conocidos no se pueden encontrar, sus tonos individuales ayudan a volver a unirse al grupo. El lenguaje corporal se puede utilizar para indicar numerosas cosas, como un depredador cercano, para indicar a los demás que se ha encontrado comida y para demostrar su nivel de atractivo para encontrar una pareja de apareamiento, e incluso más. [16]
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 mover sus plumas para comunicar una advertencia territorial . Las abejas pueden avisar a otras abejas cuando han encontrado néctar realizando una danza cuando regresan a la colmena. Los ciervos pueden mover sus colas para advertir a otros que se encuentran en su camino que se acerca el peligro. [17]
La comunicación intraorganismos no es sólo el paso de información dentro de un organismo, sino también la interacción concreta entre las células de un organismo y dentro de ellas, mediada por señales. Esto puede darse 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 a un peligro, necesita ser capaz de procesar esa información fisiológica y ajustar su comportamiento.
Por ejemplo, cuando el cuerpo humano comienza a sobrecalentarse, unas glándulas especializadas liberan sudor , que absorbe el calor y luego se evapora .
Esta comunicación es imprescindible para la supervivencia de muchas especies, incluidas las plantas. 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 y la arquitectura de la planta . Mediante el uso de estos mensajeros químicos, pueden reaccionar al entorno y evaluar el mejor patrón de crecimiento. [18] Básicamente, las plantas crecen para optimizar su eficiencia metabólica .
Los seres humanos también dependen de 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 . La adrenalina también activa el sistema nervioso central aumentando la frecuencia cardíaca y respiratoria . Esto prepara los músculos para la respuesta natural del cuerpo de lucha o huida . [19]
Los organismos dependen de muchos medios diferentes de comunicación intraorganismos. Ya sea a través de conexiones neuronales , mensajeros químicos u hormonas, [ aclaración necesaria ] todos ellos evolucionaron para responder a amenazas, mantener la homeostasis y garantizar la autopreservación.
Dada la complejidad y variedad de los 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 propuso una jerarquía de lenguajes de biocomunicación en animales : estos lenguajes, en orden de generalidad creciente, son asociativos, reorganizativos y cuánticos. [20] [21] 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 propuestos por Chomsky no existen en las interacciones de la vida real.