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En biología , una colonia está compuesta por dos o más individuos de la misma especie que viven en estrecha asociación o conectados entre sí. Esta asociación suele ser para beneficio mutuo, como una defensa más fuerte o la capacidad de atacar presas más grandes. [1]
Las colonias pueden formarse de diversas formas y formas según el organismo involucrado. Por ejemplo, la colonia bacteriana es un grupo de células idénticas (clones). Estas colonias a menudo se forman y crecen en la superficie (o dentro) de un medio sólido, generalmente derivado de una única célula madre. [2]
Las colonias, en el contexto del desarrollo, pueden estar compuestas por dos o más organismos unitarios (o solitarios) o ser organismos modulares . Los organismos unitarios tienen un desarrollo determinado (establecen etapas de vida) desde el cigoto hasta la forma adulta y los individuos o grupos de individuos (colonias) son visualmente distintos. Los organismos modulares [3] tienen formas de crecimiento indeterminadas (etapas de vida no establecidas) a través de la iteración repetida de módulos (o individuos) genéticamente idénticos, y puede ser difícil distinguir entre la colonia en su conjunto y los módulos internos. [4] En este último caso, los módulos pueden tener funciones específicas dentro de la colonia.
Por el contrario, los organismos solitarios no se asocian con colonias; son aquellos en los que todos los individuos viven de forma independiente y tienen todas las funciones necesarias para sobrevivir y reproducirse.
Algunos organismos son principalmente independientes y forman colonias facultativas en respuesta a las condiciones ambientales, mientras que otros deben vivir en una colonia para sobrevivir ( obligados ). Por ejemplo, algunas abejas carpinteras formarán colonias cuando se forma una jerarquía dominante entre dos o más fundadoras de nidos [5] (colonia facultativa), mientras que los corales son animales que están físicamente conectados por tejido vivo (el cenosarco ) que contiene una cavidad gastrovascular compartida. .
Los organismos unitarios unicelulares y multicelulares pueden agregarse para formar colonias. Por ejemplo,
Los organismos modulares son aquellos en los que una gineta (o individuo genético formado a partir de un cigoto producido sexualmente ) se reproduce asexualmente para formar clones genéticamente idénticos llamados ramets . [8]
Una colonia clonal es cuando los ramets de una gineta viven muy cerca o están conectados físicamente. Los ramets pueden tener todas las funciones necesarias para sobrevivir por sí solos o ser interdependientes de otros ramets. Por ejemplo, algunas anémonas de mar pasan por el proceso de laceración del pie en el que se produce asexualmente un individuo genéticamente idéntico a partir de tejido desprendido del disco del pie de la anémona. En las plantas, las colonias clonales se crean mediante la propagación de árboles genéticamente idénticos mediante estolones o rizomas .
Los organismos coloniales son colonias clonales compuestas por muchos individuos interdependientes y conectados físicamente. Las subunidades de los organismos coloniales pueden ser unicelulares, como en el alga Volvox (un cenobio ), o multicelulares, como en el filo Bryozoa . Los organismos coloniales pueden haber sido el primer paso hacia los organismos multicelulares . [9] Los individuos dentro de un organismo colonial multicelular pueden denominarse ramets , módulos o zooides . La variación estructural y funcional ( polimorfismo ), cuando está presente, designa responsabilidades del ramet como la alimentación, la reproducción y la defensa. Con ese fin, estar físicamente conectado permite al organismo colonial distribuir los nutrientes y la energía obtenidos al alimentar a los zooides por toda la colonia. La carabela portuguesa hidrozoaria es un ejemplo clásico de organismo colonial, uno de muchos de la clase taxonómica. [10]
Una colonia microbiana se define como un grupo visible de microorganismos que crecen en la superficie o dentro de un medio sólido, presumiblemente cultivado a partir de una sola célula. [11] Debido a que la colonia es clonal , y todos los organismos que la componen descienden de un solo ancestro (suponiendo que no haya contaminación ), son genéticamente idénticos, excepto por cualquier mutación (que ocurre en bajas frecuencias). Obtener dichos organismos genéticamente idénticos (o cepas puras ) puede resultar útil; esto se hace esparciendo organismos en una placa de cultivo y comenzando una nueva cepa a partir de una única colonia resultante. [12]
Una biopelícula es una colonia de microorganismos que a menudo comprende varias especies, con propiedades y capacidades mayores que el conjunto de capacidades de los organismos individuales [ cita requerida ] .
La ontogenia de la colonia se refiere al proceso de desarrollo y progresión de una colonia. Describe las diversas etapas y cambios que ocurren dentro de una colonia desde su formación inicial hasta su estado maduro. [13] La duración exacta y la dinámica de la ontogenia de la colonia pueden variar mucho dependiendo de la especie y las condiciones ambientales. [14] [15] Factores como la disponibilidad de recursos, la competencia y las señales ambientales pueden influir en la progresión y el resultado del desarrollo de la colonia. [ cita necesaria ]
Durante la ontogenia de la colonia de insectos eusociales como hormigas y abejas, una colonia pasa por varias fases distintas, cada una caracterizada por patrones de comportamiento específicos, división del trabajo y modificaciones estructurales. Si bien los detalles exactos pueden variar según la especie, la progresión general suele implicar una serie de etapas bien definidas, que se detallan a continuación. [16] [17]
En esta etapa inicial, una sola hembra o un pequeño grupo de hembras, a menudo llamadas fundadoras, reinas (y reyes para las termitas) o reproductores primarios, establecen una nueva colonia. Las fundadoras construyen una estructura básica de nido y comienzan a poner huevos. Las fundadoras también pueden realizar tareas no reproductivas en esta etapa temprana, como cuidar estos primeros huevos y abandonar el nido para recolectar recursos.
Esto también se conoce como etapa ergonómica. A medida que se desarrollan los huevos puestos por las fundadoras, dan lugar a la primera generación de trabajadores. Estos trabajadores pueden asumir diversas tareas, como búsqueda de alimento, cuidado de crías y mantenimiento de nidos. Inicialmente, la población de trabajadores es relativamente pequeña y sus tareas no son tan especializadas. A medida que la colonia crece, surgen más trabajadores y la división del trabajo se vuelve más pronunciada. Algunos individuos pueden especializarse en tareas como buscar alimento, defenderse o atender a las crías, mientras que otros pueden asumir tareas generales dentro del nido. [18] Estas tareas especializadas pueden cambiar a lo largo de la vida de un trabajador.
En cierto punto de la ontogenia de la colonia, generalmente después de un período de crecimiento y maduración, la colonia produce reproductores, incluidas nuevas reinas vírgenes (princesas) y machos. Estos individuos tienen el potencial de abandonar el nido y comenzar nuevas colonias, asegurando la transmisión del acervo genético de su colonia natal.
Con el tiempo, las colonias pueden pasar por una fase de senescencia en la que el rendimiento reproductivo disminuye y la vitalidad general de la colonia disminuye. Con el tiempo, la colonia puede morir o ser reemplazada por una nueva generación de reproductores. Después de la muerte de la reina en una colonia monogina , otros destinos posibles además de la muerte de la colonia incluyen la poliginia en serie (cuando una reina virgen de la colonia reemplaza a la reina muerta como reproductora primaria) o la herencia de la colonia (cuando una obrera asume el cargo de reproductora primaria) . [ cita necesaria ]
Los individuos en colonias sociales y organismos modulares se benefician de ese estilo de vida. Por ejemplo, puede resultar más fácil buscar comida, defender un lugar de anidación o aumentar la capacidad competitiva contra otras especies. La capacidad de los organismos modulares para reproducirse asexualmente además de sexualmente les permite beneficios únicos que las colonias sociales no tienen. [8]
La energía necesaria para la reproducción sexual varía según la frecuencia y duración de la actividad reproductiva, el número y tamaño de la descendencia y el cuidado de los padres. [19] Mientras que los individuos solitarios soportan todos esos costos de energía, los individuos en algunas colonias sociales comparten una parte de esos costos. [ cita necesaria ]
Los organismos modulares ahorran energía mediante el uso de la reproducción asexual durante su vida. La energía reservada de esta manera les permite dedicar más energía al crecimiento de la colonia, la regeneración de módulos perdidos (debido a la depredación u otra causa de muerte) o la respuesta a las condiciones ambientales. [ cita necesaria ]
