Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Ornodunen eta ornogabeen hormonak.

Fitohormonak

LABURPENA: hormonak animalien (ornodun zein ornogabeen) eta landareen organismoa erregulatzen duten gaiak dira. Ornodunekin egindako ikerketetan ikusi denez, hormonei dagokienez, eredu bertsuari jarraitzen diote gehienek; izan ere, ornodunen guruin endokrinoak, oro har, ornodun guztien aitzindari izan zen ornodun primitibo baten egitura jakin batzuen eratorriak dira. Ornogabeen kasuan, nerbio sistemako zelulen jariakariak ziren hasieran zeregin erregulatzailea betetzen duten mezulariak, baina goi mailako ornogabeek badituzte benetako hormonak, neuronen parte hartzerik gabe sortuak. Landareek, berriz, beste era batera bilatu dute organismoa erregulatzeko bidea, eta ez dute animalien antzik, ez hormonen jatorri kimikoari, ez hormonak sortzen dituzten zelula motei dagokienez.Hormonek metabolismoa erregulatzen dute eta animalietan aurkitu ziren, lehenik; izan ere, lehenengo ikerketak gizakiaren sistema endokrinoaren gorabeherei buruz egin ziren, eritasun askoren iturri baitziren gorabehera horiek. Medikuntza alorreko ikerketetan, gizakiaren antzeko animaliek giza hormonen zeregin bertsuko beste gairik bazuten aztertu zen, eta horrela ezagutu ziren ornodunen hormona gehienak.

Ornogabe batzuek eta landareek ere hormonen antzeko zeregina betetzen duten gaiak badituztela jakin zen geroago.

Ornodunen hormonak

Ikertzaileak ornodunen hormonen sorrerari buruzko azterketak egiten hasi zirenean, ikusi zen ornodun gehienek zelula neurojariatzaileetatik sorturiko guruin bat dutela, nerbio sistemarekin zerikusia duena; beste bost guruin ateratzen dira txegoste hodiaren aurreko aldetik; eta, enbrioian, giltzurrina osatzen duten beste hiruzpalau sortzen dira beste ehun batzuetatik (1. irudia).

Animalien guruinen kokaera jakin horren interpretazio ebolutiboa egiteko, ornodun primitiboaren bizimodua hartu behar da kontuan; itsas hondoan finkaturik bizi zela uste dute adituek, eta aho inguruan zuen garro koroa baten bidez etengabe irazitako gaiez elikatzen zela. Garroetan gai likatsu bat (mukia) jariatzen zuten zelulak sortu ziren, elikagaiak harrapatu ahal izateko, elikagaia oso zatiki txikietan zatituta baitzegoen.

Eta mukiaz gainera elikagaiarekin batera hartzen ziren beste gai batzuk baliatzen hasiziren metabolismoa eta txegosketa erregulatzeko.

Ornodunen bilakaeran, mugitzeko ahalmena zuten animaliak agertu ziren ondoren; animalia hauek neurri handi samarreko elikagaiak jaten zituzten (belarjaleak edo haragijaleak ziren, masailezurrez hornituak), eta hori zela-eta, ez zuten mukirik jariatu beharrik, eta elikagaiak etengabe hartzen ez zituztenez, kontrol handiagoa behar zuten txegoste prozesuetan eta metabolismoan. Behar horiei erantzuteko, txegoste aparatuaren aurrealdeko egitura jariatzaileetan hainbat aldaketa gertatu, eta txegoste aparatuarekin zerikusia duten guruinak agertu zirela uste da. Horrela sortu bide ziren, adibidez, tiroide guruina, txegoste epitelioko zelulek jariatzen dituzten hormona gastrointestinalak, Langerhansen folikuluak (areako Langerhansen guneen aitzindariak), paratiroide guruina eta guruin ultimobranquial deritzona (paratiroidesak bezala, kaltzioaren eta fosforoaren metabolismoa erregulatzen du).

Lau guruin horiek metabolismoan eragina duten peptidoak edo aminoazidoak isurtzen dituzte, eta dirudienez lotura estua dute ornodun primitiboan gai likatsuak jariatzenzituzten guruinekin (proteikoak ziren horiek ere).

Beste gurinetako bat adenohipofisia da (hipofisi edo pituitaria guruinaren zati bat), jatorrizko ornodunaren elikagaiak biltzen dituen hoditik sortua. Txegoste hoditik eratorritako bilakaera hori arrainetan ikus daiteke argien. Arrain primitiboetan ikusten denez, zelula masa bat da ahora eta odol jariora gaiak isurtzen dituena (jario exokrinoa eta endokrinoa); teleosteoetan, neurohipofisiari loturiko zelula masa baten gisa ikusten da.

Neurohipofisia neurojarioei eta nerbio sistemari loturik dago. Hain zuzen ere, bi jario gune aurkitu dira maila apaleneko ornodunetan, bata entzefaloaren ondoan, gune pineala edo epifisia deitua, eta atzealdean (isatsean) bestea, urofisi deitua. Eboluzioan zehar, urofisiak garrantzia galtzen du (isatsa duten anfibioek bakarrik dute urofisiaren aztarnarik); gainerako tetrapodoetan, desagertu egiten da, eta guruin pinealak hartzen du bere gain haren zeregina. Giltzurrin inguruko guruinek gai esteroideak jariatzen dituzte, ugalketa prozesuak eta, gune horretatik hurbil dagoenez, giltzurrina erregulatzen dutenak.Elikadura aldatze hutsak ez du azaltzen, ordea, hain aldaketa sakonak gertatu izana, eta izango da beste helbururen bat bide ebolutibo hori hartzeko. Animaliek urtaroen araberako prozesuen (ugalketa, bilakaera etahaziera) erregulazioari aurre egin behar izana izan daiteke aldaketa horien arrazoia; kontrol etengabea eskatzen dute prozesu horiek, eta nerbio sistemak ezin dio zeregin horri aurre egin, oso erantzun bizkorrabaina iraupen laburrekoa baita nerbio sistemak ematen duena.

Guruin bakoitzaren jarioa gizakiaren sistema endrokinorako deskribatu denaren oso antzekoa da, eta berdina da ornodun gehienetan, bai ezaugarri kimikoei zein zereginari dagokionez (2. irudia).

Hormonek izaki bizien multzo handi baten prozesu komunak erregulatzen dituzten seinale izan daiteke jariatzen diren gai motak eta gai horien ezaugarri kimikoak antzekoak izatea.

Ornodunen arteko desberdintasun nagusiak homona jakin baten eraginari dagozkionak dira. Adibidez, prolaktinak ugaztunen edoskitzearekin du zerikusia, eta aldiz, ugaztun ez diren animalietan (esnerik jariatzen ez dutenetan) beste zeregin batzuk betetzen ditu; anfibioetan eta narrastietan hazkundearekin du harremana; arrain teleosteoetan uraren eta gatzaren erregulazioan parte hartzen du. Horrek agerian uzten du badagoela oinarrizko gai multzo bat, eta eboluzioaren eskalan gora egin ahala zeregin gero eta espezifikoagoak betetzen dituztela gai horiek, zeregin zehatzagoak betetzeko hautatuak direla.

Guruinen neurrian ere badira aldeak animalia moten artean, eta horren erakusgarri argia da epifisia. Guruin hau handi samarra da arrainetan eta anfibioetan; argia hartzeko gai den organo baten gisa jarduten du (“hirugarren begia” da, begiaren antzeko egiturak ditu, kristalinoa adibidez; eta erlijio batzuetan gizakiak ere hirugarren begihori duela esaten da, adibidez hinduismoan); horrez gainera, melatonina isurtzen du, animaliaren gainaldeko pigmentazioa erregulatzen duen gaia. Narrastietan argia hartzeko zeregina alde batera gelditzen da ia, baina melatonina jariatzen du (krokodiloetan esaterako, hori ere ez). Argia hartzeko zeregina betetzen du, orobat, hegaztietan, eta horietan ere melatonina isurtzen du.

Azkenik, ugaztunetan oso guruin txikia da, ez baitu argia hartzeko zeregina bete behar; hala ere, argi kopuruaren aldaketei buruz sentikorra da, nerbio sistemaren bidez iristen zaizkion bulkaden ondorioz (3. irudia).

Eboluzioaren eskalan epifisiak argia hartzeko duen ahalmena gero eta murritzagoa den arren, frogatuta dago urteko ugalketa zikloa duten animalietan guruin horrek inguruneko argiari egokitzen diola ugalketa zikloa.

Horrela, handiagoa da argialdi aldakorreko inguruneetan bizi diren animalietan (ingurune artiko eta antartikoetan), eta askoz ere txikiagoa ingurune epel eta tropikaletan, egunagaua iraupena konstanteagoa den inguruneetan bizi diren animalietan.

Hormonak abeltzaintzan erabiltzen dira; adibidez behiei oxitozina eta tiroxina ematen zaie, esne ekoizpena eta esnearen gantz kopurua igoarazteko.

Era berean, etxalde bateko eme guztiak aldi berean susalarazteko erabiltzen dira, guztiei batera egin ahal izateko intseminazio artifiziala (hori da gaur egun baserrietan gehien erabiltzen den ernalketa metodoa).

Ernalketa naturala erabiltzen duten lekuetan ere erabiltzen dira hormonak; esaterako, orain dela gutxi arte, azaroa-urtarrila bitartean bakarrik aurki zitekeen arkume “freskoa”, garai hori baita mendiko larretatik jaisten diren artaldeak erditzen diren garaia; gaur egun, berriz, urteko edozein sasoitan dago arkumea, hormonen bidez ardiaren ugalketa zikloa kontrolatu baita.

Hormonak animalia jakin batzuk susara jar ez daitezen ere erabiltzen dira (lasterketetarako behorrak, etxeko zakur edo katemeak…).

Azkenik, aipagarriak dira “haragi ontzaile” izenaz ezagutzen diren hormonak, proteinen sintesia eta, beraz, haragitarako abereen emankortasuna areagotzen duten haztearen hormonak eta sexu hormonak.

Hala ere, badira beste hormona batzuk ere animaliaren pisua ia bat-batean igoarazten dutenak, oreka hidriko eta ioikoari, eta ehunetako ur kopuruari eraginez; legez kanpokoak dira, eta horien erruz gertatzen da haragi pieza batzuk frijitzean zipriztin asko egitea (duten ur kopuruagatik), eta frijitu ondoren askoz ere txikiago gelditzea.

Ornogabeen hormonak

Ornogabeetan berandu samar agertu ziren hormonak; izan ere, multzo horetako organismo aurreratuenetan bakarrik aurkitudira. Organismo primitiboenetan neurojarioen bidez erregulatzen ditu nerbio sistemak epe ertain-luzeko prozesuak.

Anelidoetan garuneko gurintxoetako neuronek isurtzen dituzten neurojarioek erregulatzen dituzte gametoen sorrera eta ugalketa prozesuak. Hazkundearen hormona eta birsorkuntzaren hormona ere aurkitu dira, hau da, anelido batzuek beren gorputzeko atalak birhormonasortzeko duten ahalmena bideratzen duten neurojarioak (batez ere itsasoko anelidoena).

Soinberen artean gurintxo gehienetan aurkitu dira neurojarioak. Multzo honetako animalia aurreratuenek (zefalopodoek) ikusmen guruin izeneko egitura batzuk dituzte (4. irudia) ornodunen hipofisiaren antzeko zeregina betetzen dutena, animalia horien ugalketa mekanismoa erregulatzen baitute. Gasteropodoetan gorputz dortsal izeneko egiturak aurkitu dira (erdi-dortsalala eta albo-dortsala); gorputz barneko ioi kontzentrazioa erregulatzea da horien zeregina.

Neurojarioak aurkitu dira halaber ekinodermoetan.

Beren zeregina ugalketa zikloa egokitzea da, hau da, talde bereko animaliek era sinkronizatuan isurtzea itsasora obuluak eta espermatozoideak, kanpo ernalketa gertatzea errazagoa izan dadin.

Oskoldunetan hormona mekanismo bikoitza aurkitu da (5. irudia). Animalia hauek beren exoeskeleto zurruna (oskola) aldatu behar dute hazteko (ekdisi izenaz ezagutzen den fenomenoa); prozesu hori erregulatzen duen homornak Y organo izena du, eta buruaren barnean dago. Baina organo horrek ez du nerbio sistemarekin loturarik, eta horixe da orain arte aztertu diren mekanismoekin duen desberdintasuna; hau da, benetako hormona bat da, ez neurojario bat.Baina oskoldunek badituzte neurojarioak ere, hain zuzen oskol aldaketa inhibitzen duen 359animaliaren begiekiko nerbio loturetatik hurbil dauden neuronek jariatzen dute, barrunbeko guruinaren bidez; guruin horren jarioak, era berean, lotura du gonaden bilakaeraren inhibizioarekin. Barrunbeko guruinek kromatoforina isurtzen dute halaber; kromatoforinak aldaketak sortzen ditu animaliaren gainaldeko pigmentazioan, epidermiseko zeluletako kromatoforoengan eragiten baitu.Intsektuetan ere aurkitu da benetako hormonarik (5. irudia), hain zuzen ere, ekdisona edo aldaketaren hormona. Guruin protorazikoak isurtzen duen esteroide bat da, eta aldaketa eta heldutasunaren ezaugarriak hartzea eragiten du. Ekdisiontropinak kontrolatzen du ekdisonaren jarioa; garuneko neuronek jariatzen duten neurohormona bat da, eta guruin protorazikoa kitzikatzen du. Gaztetasunaren hormona da (neotenina) beste neurohormona bat; hegoak dituzten intsektuek jariatzen dute neotenina, eta larbaren ezaugarriak galarazten ez dituzten aldaketa prozesuak bideratzen ditu.

Hormona eta neurojario horiek intsektuak hiltzeko erabili izan dira eta erabiltzen dira. Intsektuek zenbait metamorfosi jasaten dituzte gaztaroan, gaztetasunaren hormonaren eraginez; ekdisona bilakaeraren amaieran agertzen da, intsektua izaki heldu bihurtzean. Baina larbei ekdisona ematen bazaie (fumigazioz), bizirik irauteko aukera gutxi duten izaki helduak lortzen dira, eta larbek egin ditzaketen kalteak galarazten dira. Aldiz, intsektu helduak badira kalte egiten dutenak, ekdisonaren jarduera eragozten da garai jakin batean, eta heldutasunerako aldaketa atzeratzen da, ugaltzeko aukera gutxiago duen urte sasoi bat arte (hotz gehiegi egiten duen garaira, edo larbak hazteko landarerik ez dagoenera).

Intsektuek badituzte hormona berezi batzuk hormona sortzen duen organismoa ez besteorganismo batzuetan eragina dutenak: feromona deitzen zaie, eta jarduera bikotza dute: - Organismo hartzailearen portaeran aldaketa bizkor eta zehatza eragiten dute, eta, hortaz, hartzailearen nerbio sisteman eragina dutela pentsa daiteke.

- Aldaketa fisiologikoak eragiten dituzte –sexu heldutasuna iristea eta haztea oro har– epe luzera. Honek ez du animaliaren nerbio sistemarekin zerikusirik; esan daiteke organismoaren sistema endokrinoak hartzailearen sistema endokrinoari eragiten diola, eta elkarri egokitzen dizkiola bata eta bestea.

Feromona hauek hiru kategoriatan bana daitezke, organismo hartzaileak ematen duen erantzunaren arabera:- Feromona lasaigarriak, mota bereko kideak identifikatzen dituztenak. Taldeetan antolaturik bizi diren intsektuek dituzte horrelakoak, inurriek eta erleek; arrastoa markatzeko erabiltzen dituzte, beren kideek zein bide egin jakin dezaten. Horrela, bide beretik doazen inurri ilarak ikusten direnean, arretaz behatuz gero, antenek lurra ikutzen dutela dabiltzala ikusiko dugu; izan ere, antenak dira intsektuen usaimen organoak, eta, hala, kimikoki markaturiko norabide bati jarraitzen diote.Beste feromona askok mota bateko bi sexuen erakarmena bideratzen dute, adibidez, “bonbikol” izenekoak, pipiaren sexu feromonak. Pipi arren antenak gai dira fero- 360mona horren molekula bat aurkitzeko 10 17 aire molekuletan, eta horri esker beste sexuko kideak aurkitzeko gai dira gauez eta elkarrengandik oso urrun daudela ere.

Landare askok feromona erakargarriak erabili izan dituzte intsektu jakin batek jariatzen dituenen antzeko gaiak isuri eta intsektua erakartzeko horrela, lorea poliniza dezan.

Zientzialariek landareek erabiltzen dutenaren antzeko sistema bat erabili izan dute intsektuak hiltzeko; feromonen bidez, intsektuak hiltzeko gaia duen tranpa batera erakarri eta hiltzen dituzte. Sistema horri esker asko murrizten da kutsadura, askoz ere arrisku txikiagoa baitu gai intsektu-hilkariakgainalde zabaletan botatzeak baino (intsektuentzat ez ezik, beste izaki batzuentzat ere pozoitsuak baitira).

- Feromona uxagarriak: mota bereko izakiak uxatzen dituzte, eta horrela izaki bakoitzaren “esparrua” definitzea ahalbidetzen dute. Ornodunek ere badituzte era honetako “markatzaileak”. Adibidez, katuek arropa eta altzarietan igurtzitzen dute aurpegia (guruin jariatzaileak dituzte begi bazterrean) eta horrela beren presentzia markatzen dute feromona baten bidez.

- Feromona atzera eragileak; animaliek harrapari baten erasoaren aurrean isurtzen dituztenak dira. Labezomorroen, ipurtsardeen eta tximitxen guruinek, esaterako, gai kirastunak isurtzen dituzte, eta horrek babesa ematen die beste animalien aurrean.

Ondorio hori du, esaterako, mofetaren uzkiko guruinek isurtzen duten gaiak.

Baina feromonek zeregin zehatzagoak ere bete ditzakete; besteak beste, erle erreginaren masailezurretako guruinek erle langileen obulutegien haziera inhibitzen duten gai bat isurtzen dute. Oso bitxia da erle langileek nola jartzen diren feromonarekin kontaktuan, erlauntzako langileek erreginaren gorputza garbitzean.

Fitohormonak

Landareetan ere aurkitu dira hormonen tankeratsuko gai batzuk, fitohormona deituak.

Aurkikuntza berria dela pentsa daiteketarenkeen arren, gai horiek aurkitzeko lehen urratsak Charles Darwinek egin zituen, hots, eboluzioaren teoriaren sortzaileak.

Darwinek saio ugari egin zituen lastodunen ernamuinekin (6. irudia). Frogatuta zegoen landareen burua argia zetorkion aldera okertzen zela argia beti leku jakin batetik zetorrenean, eta Darwinek saio hori bera egin zuen, baina landareei burua moztuta; horrela ikusi zuen bururik gabeko landareak ez zirela argi aldera okertzen. Litekeena zenez, halaber, argiak zurtoinari nondik ematen zion alde hartara okertzea landarea,Darwinek landarea lurperatu zuen, burua bakarrik utzirik agerian, eta zurtoina okertzen zela aurkitu zuen. Hortik atera daiteke ondorio gisa ezen gairen bat isurtzen duela landarearen buruak landarearen haziera erregulatzen duena.

Horrela, landareen hazkunde ehunak erregulatzen dituzten gaiak bilatuziren (meristemoak). Gai elkartu hauek aurkitu dira orain arte:- Auxinak. Landarearen hazkundea ahalbidetzen dute, landarearen burualdeko zati- 361ondoren zelulak luzatuz. Gai desberdinez osaturiko familia bat da, baina guztiak dira azido indolazetikoaren eratorriak (7. irudia).

Kopuru handietan oso pozoitsuak dira landareentzat, eta hori dela eta herbizida gisa erabili ohi dira. Fruta arbolei ere botatzen zaizkie auxinak, fruituak beranduago hel daitezen, uzta bildu nahi den garaian; horregatik ikusi ohi da lurrean hain fruitu gutxi industriarako zuhaitz sailetan. Nork ez du jan hazirik gabeko mahats, tomate edo laranjarik? Lorearen ginezeoak auxinez bustiz lortzen da hori, fruitua heltzea eragotziz.

- Giberelinak (AG ). Zurtoina ohi dena 3 baino gehiago luzarazten dute. Gibberrella fujikuori onddotik abiatuta bakartu ziren lehenengoz gai hauek; onddo horrek arroz landareei erasotzen die, eta neurriz gaindi hazten dira (“Bakanae” izenez ezagutzen da, japonieratik itzulita, “landare zuhurgabea”).

Ikerketetan ikusi denez, gibano izeneko gai baten eratorria da (7. irudia). Goi mailako landareetan ere aurkitu da, eta horietan ondorio askoz ere konplexuagoak ditu (I.. aula).

Nekazaritzan hazirik gabeko fruituak lor tzeko erabiltzen da, auxinak bezala.- Zitokininak. Zelularen zatiketa aktibatzen dute, baina beste ondorio asko ere badituzte (I. taula). Adeninaren eratorriak dira (7. irudia).

- Azido abzisikoa (AAB). Hostoak eta fruituak erorarazten dituen gai bat da, eta landareen ernamuinen atseden aldia eragiten du halaber. Beste eragin konplexuago batzuk ere baditu (I. taula). Terpeno motako lipidoekin zerikusia duen molekula bat da (7. irudia).

- Etilenoa. Nork ez du entzun “bereizi egin behar da sagar ustela gainerakoetatik” esapidea? Sagar ustel bakarrak gainerako sagar guztiak ustel ditzakeela esan nahi du horrek.

Fenomeno honek oinarri zientifikoa du; izan ere, fruitu helduek etilenoa sortzen dute; etilenoa molekula pisu oso apaleko gai bat da, fruitua helduarazten duena.

Etilenoa elikagai industrian erabiltzen da gaur egun. Fruituak artean heldu gabe daudela biltzen dira, eta kamera hotzean gordetzen dira merkatuaren eskaera fruitu horiek saltzeko adinakoa den arte; eskaera nahikoa denean etilenoa isurtzen da kamera barneko eguratsera, eta fruituen heldutasun homogeneoalortzen da horrela. Teknika honen abantaila da kontsumorako baldintza egokietan atera daitezkeela merkatura salgaiak, eta ez direla galtzen. Eragozpen bakarra da fruituek ez dutela prozesu natural bat jarraitzen, eta zaporez “motel” samarrak direla landarean heltzen direnen aldean.

Landareen beste hormona posible batzuk ere proposatu dira, baina ez dira horien ezaugarriak zehaztu; adituen ustez, halere, egunaren iraupenarekin zerikusia dute (fotoperiodoarekin, hain zuzen).Gauza jakina da loraldia egunaren iraupenaren araberakoa dela. Horrela, landare batzuk, almendrondoa edo gereziondoa adibidez, iraupen laburreko egunetan loratzen dira (udaberri hasieran); beste batzuk, aldiz, adibidez makalak eta magnoliak, eguna luzea den garaian (udaldean). Loraldiaren erregulazioa florigeno izena eman zaion hormona batek bideratzen duela diote adituek, baina ez da oraingoz zehaztu zein molekula den hori.

Egunaren iraupenak landareen haziera ere erregulatzen du, eta orobat hostoen erortzea.

Fitokromo izeneko proteina bat hartu da mekanismo horren erantzuletzat; argi gorriari eta infragorriari buruz sentikorra den pigmentu bat da. Pigmentu horren bi aldaera aurkitu dira: P bata, aldaera ez 660 aktiboa, eta P , aldaera aktiboa. Zein argi 735 mota jasotzen duen landareak, pigmentu batek ala besteak jardungo du (8. irudia).

Argi zuriak argi gorri asko du, eta, horrela, landarearen metabolismoa aktibatzen duela uste da. Aitzitik, iluntasunean argi infragorria da nagusi, eta horrela, pigmentua era ez aktibora itzuliko litzateke.