Efecto invernadero

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53004487 Parece ser que el planeta se está calentando. También parece que es la actividad humana la principal responsable de tal calentamiento. Por lo visto, el uso sin freno de combustibles fósiles en la industria, la calefacción y la automoción ha sido el principal factor responsable del calentamiento. La utilización de combustibles fósiles da lugar a la producción a gran escala de CO2 y otros gases que ejercen el denominado “efecto invernadero”, efecto cuya consecuencia directa consiste, al parecer, en el calentamiento de la amósfera. Pero ocurre que no son los combustibles fósiles los únicos responsables de la liberación a la atmósfera de los gases que generan el efecto invernadero. Lo cierto es que el ganado también es responsable en una medida nada desdeñable de ese efecto, y lo es por culpa de una característica de su fisiología digestiva. Los mamíferos rumiantes liberan a la atmósfera, como producto de la digestión, metano y óxido nitroso, y ambos producen un intenso efecto invernadero. Habrá quien piense que esto es una exageración, pero quien eso piense está equivocado. Si consideramos la producción total mundial, el 18% de los gases con efecto invernadero son producidos por el ganado. Para valorar lo que significa esta cifra ha de tenerse en cuenta, por ejemplo, que todas las modalidades de transporte juntas no producen tanto volumen de estos gases. Es, por lo tanto, un efecto de gran magnitud. Y si nos fijamos en algunos países en concreto, la contribución relativa del ganado a la liberación total de gases con efecto invernadero es enorme. En Nueva Zelanda, que es el país donde este fenómeno tiene una mayor importancia, el ganado es responsable de la mitad de la producción de estos gases. La culpa la tienen 34’2 millones de ovejas, 9’7 millones de vacas, 1’4 millones de ciervos y 155 mil cabras. Veamos ahora a qué obedece este fenómeno. Los herbívoros rumiantes como la vaca y la oveja tienen un estómago pregástrico denominado rumen. El rumen es una especie de reactor microbiano: millones y millones de microorganismos simbiontes digieren los materiales vegetales que las enzimas propias del herbívoro no pueden degradar. Como consecuencia de esa digestión microbiana se producen tres tipos de sustancias, principalmente: ácidos grasos, dióxido de carbono e hidrógeno. Los únicos productos que resultan útiles para el animal son los ácidos grasos, por lo que son absorbidos y pasan al torrente circulatorio para su almacenamiento o utilización metabólica. Pero dióxido de carbono e hidrógeno carecen de interés para el ganado. Sin embargo, hay otros microorganismos simbiontes que sí pueden utilizar esas dos sustancias y al hacerlo, generan metano. No se trata de un problema menor, y esa es la razón por la que este asunto ha sido objeto de atención y está siendo investigado. Una de las investigaciones en curso, por ejemplo, persigue desactivar los microorganismos metanogénicos. De conseguirlo, serían otros microorganismos los que utilizarían el CO2 y el H2 que dejarían de aprovechar los anteriores. Podrían ser microorganismos que producen acético a partir de esas sustancias; son muy abundantes en el intestino de los marsupiales, aunque también los hay, en densidades muy inferiores, en los rumiantes. <SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">Ciertamente se trata de un problema serio, y lo puede ser aún más en el futuro, ya que se estima que la demanda de leche y de carne se duplicará durante los próximos cuarenta años. La satisfación de esa demanda o de una parte sustancial de la misma requeriría incrementar de forma notable la producción de ganado, lo que a su vez supondría una importante intensificación del efecto invernadero. Dado que los canguros casi no producen metano, hay quien ha sugerido recurrir a estos animales para sustituir en la medida de lo posible la fuente de carne. También hay quien opina que quizás habría que reducir de forma significativa el consumo de carne. No sólo genera los problemas vistos aquí; además la producción de carne detrae enormes cantidades de cereal de la oferta para el consumo humano. false

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efecto-invernadero

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1 Efecto invernadero

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53004487 Como expliqué en la entrada “<A id=link_0 title=http://blogs.elcorreodigital.com/animaladas/2009/8/7/la-bombona-del-buceador href="http://blogs.elcorreodigital.com/animaladas/2009/8/7/la-bombona-del-buceador">La botella del buceador</A>”, los mamíferos marinos disponen de depósitos de oxígeno gracias a los que pueden permanecer bajo el agua de forma prolongada. Las focas, por ejemplo, pueden llegar a permanecer durante 80 min. bajo el agua sin salir a <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:PersonName w:st="on" ProductID="la superficie. Tienen">la superficie. Tienen</st1:PersonName> más hemoglobina que otros mamíferos, por lo que la sangre constituye, de hecho, uno de esos depósitos. Pero su principal almacén de oxígeno no es ese, sino la mioglobina del músculo. El músculo de las focas tiene una concentración de mioglobina 20 veces más alta que la correspondiente en el músculo humano. Pues bien, resulta que gracias a la capacidad de las focas para almacenar tanto oxígeno en la sangre y los tejidos, pueden también dejar de respirar mientras duermen. Por sorprendente que resulte, durmiendo, las focas llegan a estar sin respirar durante 20 min. Nada más empezar a dormir se reduce la concentración de oxígeno que se encuentra combinado con la mioglobina muscular. En los primeros minutos del sueño se opera una reducción del 20%, pero una vez producida, se establece una situación de un cierto equilibrio y la concentración de oxígeno combinado con mioglobina permanece aproximadamente constante; la mioglobina actúa así como intermediario entre la hemoglobina sanguínea y las mitocondrias celulares, de manera que el gradiente de concentraciones de oxígeno entre el citoplasma de la célula muscular, donde se encuentra la mioglobina, y el interior de las mitocondrias, donde se consume el oxígeno, permanezca lo más constante posible. A ello ayuda también la importante reducción de la actividad metabólica que tiene lugar durante el sueño. Gracias a esa reducción no sólo se ahorra oxígeno, sino que también se ahorra energía. <SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">Merece la pena comentar que las focas no recurren a las vías del metabolismo anaerobio para obtener energía. Era otra de las posibilidades por las que podían haber optado, pero no lo han hecho. false

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dejan-respirar-al-dormirse

2009-11-18T15:27:00+01:00

1 Dejan de respirar al dormirse

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53004487 Los delfines son capaces de mantener la atención día y noche, durante periodos de tiempo muy prolongados. Así se ha demostrado en experimentos realizados a tal efecto. En los experimentos en cuestión los delfines fueron capaces de responder a estímulos sonoros y lumínicos durante cinco días, con sus noches, en todo momento. Además, muy probablemente hubiesen podido hacerlo, incluso, durante periodos más prolongados; lo que ocurre es que los experimentos se diseñaron para durar cinco días, no más. Al parecer, los delfines deben esa capacidad para mantener la atención a su particular forma de dormir. Son capaces de estar medio dormidos y medio despiertos, puesto que pueden mantener despierta la mitad de su cerebro mientras la otra mitad duerme. Ni que decir tiene que es una capacidad de gran valor para los delfines, dado su modo de vida. Gracias a la posibilidad de que duerma un único hemisferio, pueden tomarse descansos “parciales” sin que ello les obligue a perder la atención frente a posibles ataques de depredadores. <SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">Entre nosotros también hay a quien gustaría disfrutar de esa posibilidad, eso sí, ¡para poder estar de juerga de forma permanente! false

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dormir-mitades

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1 Dormir por mitades

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53004487 Entre los anfibios anuros los hay que dan grandes y rápidos saltos, como algunas ranas (Rana agilis, por ejemplo, como su propio nombre indica, pertenece a este grupo), pero también los hay que dan saltos pequeñitos, bastante torpes, como otras ranas y como muchos sapos. También los hay que son incapaces de saltar, como el sapo corredor (Bufo calamita), que se desplaza mediante breves carreras intercaladas por periodos de descanso, también breves. La diferencia más evidente entre unos y otros es la longitud de sus extremidades posteriores. Las de los buenos saltadores son más largas y delgadas. Pero además de esa diferencia visible, hay otra que sin serlo, tiene gran importancia. Se trata de una diferencia bioquímica, gracias a la cual los buenos saltadores pueden sacar partido de su favorable constitución anatómica, y consiste en que los niveles de la enzima metabólica lactato deshidrogenasa (LDH) son más altos en las ranas del tipo de Rana agilis que en los anfibios del tipo de Bufo calamita. Veamos, en primer lugar, cuál es el papel de <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:PersonName w:st="on" ProductID="la enzima LDH">la enzima LDH</st1:PersonName> en esta historia. Las enzimas son sustancias (proteínas) producidas por las células, cuyo papel es el de catalizar los procesos biológicos; sin su concurso tales procesos se desarrollarían de forma extraordinariamente lenta. Por esa razón, es la dotación enzimática (el conjunto de enzimas de que dispone) de una célula la que determina, en gran medida, qué procesos se pueden desarrollar en esa célula y cuáles no. Como cualquier otro movimiento, los saltos se producen gracias a la contracción de células musculares. Por ello, la capacidad de saltar depende absolutamente del trifosfato de adenosina (ATP), molécula que contiene la energía procedente de los sustratos energéticos que son catabolizados (degradados metabólicamente) con ese fin. Así pues, las células musculares de las ancas de rana necesitan un importante aporte de ATP para poder desempeñar su función con normalidad. Por otro lado, es sabido que en anfibios la síntesis aerobia<A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftn1" name=_ftnref1><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A> de ATP no es muy eficaz, dado que sus pulmones son bastante simples y la difusión del oxígeno desde los pulmones hasta las células musculares suele ser bastante limitada. Esto no suele ser un problema cuando no hay requerimientos especiales; pero sí lo es cuando sobre el anuro en cuestión se cierne alguna amenaza. Así, si una rana detecta un peligro responde dando un salto, cuanto más largo mejor. Lo que ocurre es que para surtir al músculo del ATP que se necesita bajo esas condiciones de alta demanda (por unidad de tiempo), los sistemas respiratorio y vascular no son capaces de aportar oxígeno lo suficientemente rápido. Por ello, además del metabolismo aerobio, estas ranas han de recurrir también a vías metabólicas anaerobias; esto es, han de utilizar rutas de síntesis de ATP que no requieren oxígeno. Y esa es, precisamente, la diferencia entre unos y otros anuros, ya que el contar en su tejido muscular con una mayor o menor concentración de la enzima lactato deshidrogenasa es clave para poder recurrir en mayor o menor medida a las vías metabólicas anaerobias. Recordemos que los que disponen de alta concentración de LDH pueden dar grandes y rápidos saltos, al contrario de lo que ocurre a los que tienen baja concentración muscular de esa enzima. La razón es simple: la LDH es la enzima que permite que se complete la vía anaerobia conocida como fermentación láctica<A title="" style="mso-footnote-id: ftn2" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftn2" name=_ftnref2><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[2]</A> que es la que surte de ATP al músculo de forma muy rápida y sin necesitar oxígeno para ello. Por ello, si la concentración de LDH es alta, también lo es la tasa de producción de ATP en el músculo y lo contrario ocurre cuando la concentración de LDH es baja. En cierto modo, las ranas son como los automóviles de Fórmula 1: para poder ir rápido no sólo se necesitan una buena carrocería y buenos neumáticos, el motor también ha de ser de gran potencia. <SPAN style="FONT-SIZE: 11pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">Nota: Esta historia la escribió mi compañera Miren Bego Urrutia en <A id=link_0 title=http://www.ehu.es/ehusfera/uhandreak/2009/07/06/igelen-jauziak/ href="http://www.ehu.es/ehusfera/uhandreak/2009/07/06/igelen-jauziak/">Uhandreak</A>; yo me he limitado a traducirla al castellano. <DIV style="mso-element: footnote-list"> <HR align=left width="33%" SIZE=1> <DIV id=ftn1 style="mso-element: footnote"> <A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftnref1" name=_ftn1><SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A> Síntesis de ATP en la que interviene el oxígeno catabolizando sustratos hidrocarbonados (azúcares y grasas principalmente), y cuyos productos son el CO2 y H2O. </DIV> <DIV id=ftn2 style="mso-element: footnote"> <A title="" style="mso-footnote-id: ftn2" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftnref2" name=_ftn2><SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[2]</A> La fermentación láctica no es sino la ruta conocida con el nombre de glucolisis, salvo que el piruvato resultante de la misma se convierte finalmente en lactato (o ácido láctico). </DIV></DIV> false

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1 Los saltos de las ranas

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53004487 La mayor parte de los tetrápodos (animales de cuatro patas) no pierden una cantidad excesiva de calor por conducción<A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftn1" name=_ftnref1><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A>. Las cosas cambian, sin embargo, cuando el animal en cuestión, en vez de encontrarse sobre sus extremidades, se encuentra tumbado. El aire es mal conductor de calor; por esa razón, un animal que se encuentra sobre sus cuatro extremidades pierde muy poco calor por conducción, ya que tiene una superficie mínima de contacto con el suelo, que suele ser mucho mejor conductor de calor que el aire. Sin embargo, si se encuentra tumbado, la superficie del animal en contacto con el suelo es mucho mayor y por lo tanto, la pérdida de calor por esa vía puede ser muy superior. En mayor o menor medida, todos tenemos experiencia directa de esa forma de perder calor. Sabemos que si nos tumbamos en el suelo conviene aislarnos al máximo, sobre todo si nos encontramos sobre un suelo frío. No es poco el calor que puede perderse así. Los cerdos, al tumbarse en el suelo de su pocilga, experimentan una pérdida de energía muy significativa. Ahora bien, esa pérdida de energía varía mucho con la conductividad térmica del suelo, lo que a su vez depende del tipo de suelo de que se trate. Es tal la importancia que tiene el tipo de suelo a esos efectos, que se han realizado investigaciones específicas para conocer la incidencia de ese factor en la ganancia de peso de marranos estabulados. En una de esas investigaciones, publicada por Mount en 1967, se midieron las pérdidas de calor que experimentaban puercos recién nacidos que se encontraban en tres suelos diferentes: de cemento, de madera y de poliestireno.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p> En los garrapines que se encontraban en suelo de cemento, el 15% de la pérdida de calor la experimentaban por conducción. Ese porcentaje se reducía al 6% en el suelo de madera y era incluso inferior en el caso del suelo de poliestireno. Está claro que esas diferencias se traducen en diferencias equivalentes en el gasto energético total; esto es, cuanto mayor es la pérdida por conducción, mayor es la pérdida calórica total, porque el resto de los conceptos (pérdida por radiación y por evaporación) no varían con el tipo de suelo.<o:p></o:p> Y claro está, si varía la pérdida de calor, también varía la ganancia de peso. Dicho de otra forma, los gochos engordan más o menos dependiendo del tipo de suelo, y eso tiene evidentes implicaciones económicas.<o:p></o:p> <DIV style="mso-element: footnote-list"> <HR align=left width="33%" SIZE=1> <DIV id=ftn1 style="mso-element: footnote"> <A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftnref1" name=_ftn1><SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A> Me refiero, lógicamente, a animales terrestres, porque el caso de los animales acuáticos es muy diferente, ya que el agua conduce el calor mucho mejor que el aire. </DIV></DIV> false

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2009-11-08T17:44:00+01:00 53169178

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1 El suelo de la pocilga

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53004487 En la entrada anterior conté cómo funciona la red maravillosa de los atunes, gracias a la cuál pueden mantener calentita la musculatura lenta. Y he pensado que, ya puestos, puedo aprovechar para dar una idea algo más amplia de la heterotermia. El calentamiento parcial de una parte de la musculatura de los atunes es un fenómeno de heterotermia, pero hay más. Veremos aquí algunos ejemplos. El calor de los animales endotermos es el que ellos mismos generan gracias a su elevada actividad metabólica. En los ectotermos, sin embargo, el calor proviene del exterior. La mayoría de los animales homeotermos<A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftn1" name=_ftnref1><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A> son endotermos, y viceversa; pero hay alguna excepción. Además, algunos animales se encuentran en la frontera entre la endotermia y <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:PersonName ProductID="la ectotermia. Y" w:st="on">la ectotermia. Y</st1:PersonName> es mucho lo que enseñan tanto las excepciones, como los casos que se encuentran en la frontera. <st1:PersonName ProductID="La tortuga Dermochelys" w:st="on">La tortuga Dermochelys</st1:PersonName> coriacea conserva parte del calor que genera su actividad natatoria, y gracias a ese calor es capaz de mantener una temperatura corporal <st1:metricconverter ProductID="10ﾺC" w:st="on">10ºC</st1:metricconverter> superior a la temperatura del entorno. Eso le permite penetrar en aguas frías en busca de alimento, algo que está vedado a otras especies de tortugas. El pez espada, cuando caza, mantiene el cerebro y los ojos más calientes que el resto del cuerpo, y los tiburones y, sobre todo, los atunes<A title="" style="mso-footnote-id: ftn2" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftn2" name=_ftnref2><SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[2]</A>, mantienen su temperatura corporal por encima de la ambiental cuando realizan grandes desplazamientos. La cigarra apache, al igual que hacen otros insectos, producen una especie de sudor, de forma que su evaporación les permite mantener una temperatura corporal inferior a la temperatura ambiente. Y al contrario, hay insectos, como los esfíngidos (familia Sphingidae) que son capaces de generar calor cuando les resulta necesario. Hay serpientes, como la pitón de la India, que producen calor mediante movimientos musculares similares a la tiritación, cuando se encuentran incubando los huevos. Llegan a elevar la temperatura corporal en ocho grados de esa forma. El topo desnudo mantiene su temperatura corporal a la temperatura de <st1:metricconverter ProductID="30ﾺC" w:st="on">30ºC</st1:metricconverter>, que es la de las cavidades en las que vive. Es el único mamífero que es ectotermo; esto es, su homeotermia no está basada en una fuente interna de calor, como ocurre con el resto de mamíferos, sino en la constancia térmica del entorno en el que vive. Los murciélagos reducen su temperatura corporal durante el sueño y algunas aves pueden llegar a igualar su temperatura corporal con la del ambiente. Eso sí, si el descenso es excesivo, lo contrarrestan “encendiendo” de nuevo el “calentador”, esto es, activando el metabolismo. Los mamíferos monotremas (platipusas y equidnas) tienen una temperatura corporal de <st1:metricconverter ProductID="32ﾺC" w:st="on">32ºC</st1:metricconverter>, muy inferior a la normal de los placentarios (<st1:metricconverter ProductID="37ﾺC" w:st="on">37ºC</st1:metricconverter>) y la mayor parte de los marsupiales la mantienen a <st1:metricconverter ProductID="35ﾺC" w:st="on">35ºC</st1:metricconverter>. Los damanes (mamíferos placentarios del orden Hyracoidea) tienen dificultades para mantener constante la temperatura corporal. Por esa razón recurren en ocasiones a comportamientos típicos de los reptiles: se ponen al sol, como las lagartijas, para calentarse. Así pues, en lo que se refiere a la temperatura corporal las cosas no son siempre blancas o negras. También pueden ser grises o, incluso, puede ocurrir que ahora son blancas y más tarde son negras, y viceversa. A eso es a lo que llamamos heterotermia. <DIV style="mso-element: footnote-list"> <HR align=left width="33%" SIZE=1> <DIV id=ftn1 style="mso-element: footnote"> <A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftnref1" name=_ftn1><SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A> Son animales homeotermos los que, regulandola de forma activa, mantienen constante su temperatura corporal. Se denominan, vulgarmente, animales de sangre caliente. </DIV> <DIV id=ftn2 style="mso-element: footnote"> <A title="" style="mso-footnote-id: ftn2" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftnref2" name=_ftn2><SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[2]</A> Al mecanismo que utilizan los atunes para conseguirlo ya me referí en la entrada “La estufita de los atunes”. </DIV></DIV> false

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heterotermia

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1 Heterotermia

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53004487 Los escómbridos son algunos de los peces teleosteos mejor dotados para la natación prolongada. A este grupo pertenecen, entre otros, caballas y atunes. Son perfectamente capaces, también, de realizar esfuerzos muy intensos de corta duración gracias a su poderosa musculatura blanca<A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftn1" name=_ftnref1><SPAN style="FONT-SIZE: 11pt; FONT-FAMILY: Verdana; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-bidi-font-size: 12.0pt; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A>. Pero por comparación con otros teleósteos, disponen de una importante musculatura roja<A title="" style="mso-footnote-id: ftn2" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftn2" name=_ftnref2><SPAN style="FONT-SIZE: 11pt; FONT-FAMILY: Verdana; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-bidi-font-size: 12.0pt; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[2]</A>. Gracias a esa musculatura roja se encuentran tan bien dotados para la natación prolongada. Ahora bien, dentro de los escómbridos, los túnidos son los que, con diferencia, alcanzan los mayores niveles de rendimiento físico. Son excelentes nadadores, capaces de recorrer larguísimas distancias a gran velocidad. Sorprendentemente, sin embargo, ello no es debido a que su musculatura sea, en lo sustancial, diferente a la del resto de escómbridos. En opinión de los especialistas, las características metabólicas de los músculos de este grupo de peces, en conjunto, es difícilmente mejorable. Esa es la razón por la que no parece haber diferencias significativas entre la maquinaria celular y metabólica de los túnidos y la del resto de escómbridos. Pero hay una diferencia importantísima entre ellos; no es de naturaleza metabólica o celular, sino que consiste en un rasgo fisiológico propio de los túnidos, pero de la que carece el resto de peces, incluidos sus parientes más próximos. Los túnidos mantienen su musculatura roja unos 10º C por encima de la temperatura del agua en la que nadan. Ese es el rasgo clave, lo que los diferencia del resto de los peces. Gracias a esa temperatura muscular pueden desarrollar niveles de actividad mucho más altos que todos los demás escómbridos. Como digo, es la musculatura roja y no el resto del organismo lo que mantienen unos 10º C más caliente que el medio externo. En cierto modo, esto se parece mucho a lo que hacemos los animales homeotermos, con la particularidad de que los túnidos no lo son. Esa diferencia térmica es debida a que los atunes son capaces de retener parte del calor que produce su actividad muscular, evitando que se disipe libremente hacia el exterior. Ello es posible gracias a un dispositivo de su sistema circulatorio, denominado “rete mirabile” (red maravillosa). Ese dispositivo permite que la sangre (arterial) fría procedente de las branquias se caliente antes de llegar a los músculos. Se calienta porque la sangre (venosa) que ya ha atravesado la musculatura le cede el calor que contiene. Ese intercambio de calor se produce entre vasos sanguíneos dispuestos en íntima proximidad unos con otros, pero en cuyo interior la sangre circula en sentidos opuestos. A esa forma de circular se denomina contra corriente, y el intercambio de calor entre los dos subsistemas circulatorios se optimiza gracias a ella. Es un ejemplo fisiológico de lo que se denomina un intercambiador contra corriente. En el mundo animal no son raros intercambiadores así, de calor o de iones. Los intercambiadores contra corriente son muy utilizados para termostatizar instalaciones o locales, por su gran eficiencia; y aunque los ingenieros creen que son una creación de la mente humana, en realidad fueron diseñados por la naturaleza hace millones de años. <SPAN style="FONT-SIZE: 11pt; FONT-FAMILY: Verdana; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-bidi-font-size: 12.0pt; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">De lo anterior se deduce que en los túnidos se da un fenómeno de endotermia, esto es, de acumulación de calor de origen endógeno, interno. Es lo mismo que hacemos nosotros, que también somos endotermos, pues nos mantenemos calientes gracias al calor que produce el metobolismo. La diferencia es que nosotros, homeotermos, conseguimos mantener constante la temperatura corporal, aunque esa constancia no sea absoluta, y los atunes se limitan a mantener algo más caliente su musculatura lenta. Puede parecer poca cosa, pero el resultado los convierte en poderosísimas máquinas de nadar. Y todo gracias a la estufita de su metabolismo muscular y a que se las arreglan para perder poco del calor que produce esa estufita. <DIV style="mso-element: footnote-list"> <HR align=left width="33%" SIZE=1> <DIV id=ftn1 style="mso-element: footnote"> <A title="" style="mso-footnote-id: ftn1" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftnref1" name=_ftn1><SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Verdana; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[1]</A> De contracción rápida, anaeróbica, fatigable </DIV> <DIV id=ftn2 style="mso-element: footnote"> <A title="" style="mso-footnote-id: ftn2" href="http://blogs.elcorreodigital.com/trunk/wysiwyg.html#_ftnref2" name=_ftn2><SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Verdana; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">[2]</A> De contracción lenta, aeróbica, llena de mitocondrias, bien irrigada de sangre y resistente a la fatiga </DIV></DIV> false

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1 La estufita de los atunes

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53004487 Numerosos grupos animales han desarrollado estrategias que conllevan el uso de toxinas, tanto para atrapar presas como para evitar convertirse uno mismo en presa de otros. En equinodermos, celenterados, anélidos, moluscos, artrópodos, peces, reptiles y anfibios hay especies que recurren al uso de venenos. En una <A id=link_0 title=http://blogs.elcorreodigital.com/animaladas/2009/10/21/botox href="http://blogs.elcorreodigital.com/animaladas/2009/10/21/botox">entrada anterior</A> hemos visto toxinas que interfieren en el normal desarrollo de la comunicación entre neuronas o entre una neurona y una célula muscular; lo hacían obstaculizando o impidiendo la liberación de los neurotransmisores, las moléculas encargadas de trasmitir <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:PersonName w:st="on" ProductID="la informaci?n. Pero">la información. Pero</st1:PersonName> además de esas, también las hay que impiden que tales neurotransmisores actuen correctamente en la célula a la que se dirigen, esto es, a la célula que recibe la información. Entre esas toxinas se encuentra la a-bungarotoxina. Se trata de un péptido que forma parte del veneno de <st1:PersonName w:st="on" ProductID="la serpiente Bungarus">la serpiente Bungarus</st1:PersonName> multicinctus (krait común). La a-bungarotoxina se une de forma irreversible a un receptor (el nicotínico) del neurotransmisor acetilcolina y como consecuencia, la acetilcolina no provoca la apertura de los correspondientes canales. El búngaro, al morder e inyectar el veneno, paraliza de esa forma a <st1:PersonName w:st="on" ProductID="la presa. No">la presa. No</st1:PersonName> se trata de un modo de acción singular, ya que los péptidos a-neurotoxina, de la cobra, y erabutoxina, de la serpiente de mar, ejercen el mismo efecto. Por sorprendente que parezca, algunos pueblos nativos de Sudamérica utilizan, en sus flechas o dardos, venenos cuyo modo de acción es similar. Es muy conocido el curare, sustancia que tiene el mismo efecto que las toxinas vistas antes. Es cierto que el curare no es de origen animal, ya que se trata de una mezcla de toxinas extraídas de <st1:PersonName w:st="on" ProductID="la planta Chondrodendron">la planta Chondrodendron</st1:PersonName> tomentosum, pero las cosas no varían demasiado por esa razón. En este caso tenemos a un animal (el ser humano) haciendo uso de un veneno de origen vegetal (el curare) para facilitar la caza de otros animales. Al fin y al cabo, lo que hacen los indios de la Amazonia es servirse de un producto natural para actuar del mismo modo en que actuan los animales venenosos. También hay casos interesantes entre los inveertebrados marinos. Un bonito ejemplo es el del veneno de los caracoles cónicos, la denominada conotoxina. La conotoxina es una mezcla de diferentes péptidos, algunos de los cuales bloquean canales iónicos, pero entre ellos hay uno que, como la bungarotoxina, bloquea los receptores de <st1:PersonName w:st="on" ProductID="la acetilcolina. Como">la acetilcolina. Como</st1:PersonName> consecuencia, al actuar en la sinapsis neuromuscular inhibe la contracción muscular. Esto es, a pesar de que el sistema nervioso envía las señales que deben desencadenar la contracción de los músculos, dicha contracción no se puede producir porque las señales no alcanzan su objetivo final, la célula muscular. Bajo esas condiciones, las posibilidades de fuga de la presa son mínimas, por lo que resulta sencillo para el caracol dar buena cuenta de la presa. <SPAN lang=ES-TRAD style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES-TRAD; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-language: AR-SA">Cuando me ocupé de las toxinas que producen las bacterias del género Clostridium vimos el uso que se da a la toxina botulínica con fines médicos y estéticos. Pues bien, algunas de las toxinas vistas aquí también están teniendo uso médico o se están investigando con ese propósito. El curare, por ejemplo, se ha utilizado como relajante muscular. Y las conotoxinas también se han empezado a investigar para aliviar dolores musculares. De hecho, ya se ha comercializado algún fármaco con esa base, pues además de ser más efectivo que la morfina, al no ser un opiáceo, tiene la ventaja de que no genera adicción. Así pues, utilizados en su medida, hasta los venenos pueden resultar beneficiosos. <SPAN lang=ES-TRAD style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES-TRAD; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-language: AR-SA">Este video ilustra el modo de acción de la conotoxina <OBJECT height=344 width=425><PARAM NAME="movie" VALUE="http://www.youtube.com/v/LcBKH7s4SVQ&hl=es&fs=1&"><PARAM NAME="allowFullScreen" VALUE="true"><PARAM NAME="allowscriptaccess" VALUE="always"> <embed src="http://www.youtube.com/v/LcBKH7s4SVQ&hl=es&fs=1&" type="application/x-shockwave-flash" allowscriptaccess="always" allowfullscreen="true" width="425" height="344"></embed></OBJECT> Y este también: <OBJECT style="BORDER-RIGHT: 0px; BORDER-TOP: 0px; BACKGROUND: none transparent scroll repeat 0% 0%; MARGIN: 0px; BORDER-LEFT: 0px; BORDER-BOTTOM: 0px" height=344 width=425><PARAM NAME="movie" VALUE="http://www.youtube.com/v/BMOSvz5mThM&hl=es&fs=1&"><PARAM NAME="allowFullScreen" VALUE="true"><PARAM NAME="allowscriptaccess" VALUE="always"> <embed src="http://www.youtube.com/v/BMOSvz5mThM&hl=es&fs=1&" type="application/x-shockwave-flash" allowscriptaccess="always" allowfullscreen="true" width="425" height="344"></embed></OBJECT>

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1 Fármacos venenos, venenos fármacos

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53004487 En la <A id=link_0 title=http://blogs.elcorreodigital.com/animaladas/2009/5/20/la-rana-del-lago-titicaca href="http://blogs.elcorreodigital.com/animaladas/2009/5/20/la-rana-del-lago-titicaca">entrada</A> dedicada a la rana del lago Titicaca dije que Telmatobius culeus carece de verdaderos pulmones y que respira a través de <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:PersonName w:st="on" ProductID="la piel. Hoy">la piel. Hoy</st1:PersonName> voy a escribir sobre otra rana aún más especial que Telmatobius. Su nombre científico es Barbourula kalimantanensis y su nombre común es “rana de Borneo de cabeza plana” (Bornean flat-headed frog). Barbourula no tiene pulmones, ni verdaderos pulmones ni vestigios de pulmones, como tiene Telmatobius; de hecho, Barbourula es la única rana conocida que carece completamente de pulmones. Barbourula fue descubierta en Borneo en 1978, pero hasta 2008, cuando se han encontrado otras dos poblaciones de la especie, no se había practicado la disección a ningún ejemplar, por lo que no había podido ser descrita y clasificada en la debida forma. Al practicársele la disección se ha descubierto que carece de pulmones. A juicio de un investigador de la Universidad de Singapur que ha examinado los ejemplares de esta especie, la ausencia de pulmones constituye una adaptación a la vida en cauces de agua sometidos a corrientes intensas. Los pulmones ayudan a flotar, pues actuan como si se tratase de flotadores y es más, dificultan, e incluso pueden impedir, la tarea de asentarse en el fondo. En enclaves en los que el agua se mueve a gran velocidad puede resultar muy difícil evitar ser arrastrado por la corriente, tanto si de lo que se trata es de mantenerse firme en el sustrato, como si la rana se encuentra nadando. Dado que al carecer de pulmones la tarea le resulta más sencilla, tiene sentido que durante la evolución de la especie se haya seleccionado ese carácter. Por otro lado, en los ríos y regatos donde la corriente es intensa el agua suele estar saturada, e incluso sobresaturada, de oxígeno, por lo que la piel puede resultar un órgano adecuado para captar el oxígeno necesario. Además, la forma plana de la cabeza, además de constituir una ventaja para ser arrastrada por la corriente, también facilita enormemente la captación de oxígeno. <SPAN style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA">Nota: Esta historia me la encontré en el número del 16 de mayo de 209 de <st1:PersonName w:st="on" ProductID="la revista New Scientist.">la revista <A id=link_0 title=http://www.newscientist.com/ href="http://www.newscientist.com/">New Scientist</A>.</st1:PersonName>

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1 Barbourula, la rana que no tiene pulmones

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53004487 Botox es el nombre comercial de una toxina, la toxina botulínica. El botox se utiliza desde hace tiempo como fármaco para tratar ciertas enfermedades musculares, como la distonia focal; esto es, se recurre al botox cuando hay que tratar la distonia de un único músculo o de un grupo de músculos. Últimamente, sin embargo, se ha hecho muy popular en el terreno de <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" /><st1:PersonName ProductID="la cosm￩tica. Se" w:st="on">la cosmética. Se</st1:PersonName> utiliza mucho para eliminar arrugas, aunque lo cierto es que las arrugas no desaparecen para siempre, ya que su efecto dura entre tres y seis meses. La toxina botulínica es producida por bacterias del género Clostridium y hasta su uso con fines terapéuticos o cosméticos, sólo era conocida por los envenenamientos producidos por conservas de alimentos en mal estado. El nombre botulismo proviene de la palabra latina botulus que quiere decir salchicha. De hecho, hace dos siglos, cuando fue descrita por vez primera, la toxina botulínica fue denominada “veneno de la salchicha”, por los envenenamientos que provocaban las salchichas mal preparadas o mal conservadas. En la actualidad, sin embargo, y salvo accidente, no existe riesgo alguno con las conservas comerciales, dadas las medidas de esterilización y asepsia que se utilizan ahora. Así pues, el botox es un producto con dos caras. Por un lado es un veneno, el más mortal de los venenos, y por el otro, puede utilizarse con fines terapéuticos. Y ambas caras, la mortal y la terapéutica, tienen un mismo fundamento, ya que la toxina botulínica incide en el funcionamiento de las sinapsis neuromusculares. Las sinapsis son las conexiones funcionales entre dos células excitables; gracias a ellas pueden transmitirse las señales eléctricas de una a la otra, casi siempre haciendo uso de una molécula química como intermediario. Si el mensajero químico no desempeña su función de forma correcta, se interrumpe la comunicación entre los distintos elementos del sistema nervioso o de éste con el muscular, por lo que el sistema nervioso queda inhabilitado para desempeñar las funciones de coordinación e integración que le corresponden. La sinapsis que mejor se conoce es <st1:PersonName ProductID="la neuromuscular. Permite" w:st="on">la neuromuscular. Permite</st1:PersonName> a una motoneurona inervar una célula muscular; el neurotransmisor que interviene en dicha sinapsis es la acetilcolina, neurotransmisor cuya actividad se ve impedida por la toxina botulínica. De hecho, el efecto de la toxina consiste en obstaculizar la liberación de acetilcolina en el terminal presináptico de la motoneurona, por lo que la célula muscular no recibe las señales nerviosas que ha transmitido aquélla. Como consecuencia de ello, el músculo no se contrae, esto es, se produce parálisis muscular. Y esa es también la razón por la que además de actuar como toxina, también lo puede hacer como fármaco. La toxina botulínica no es la única toxina que producen las bacterias del género Clostridium, ya que <st1:PersonName ProductID="la especie Clostridium" w:st="on">la especie Clostridium</st1:PersonName> tetani produce la denominada toxina tetánica o tetanospasmina. Como la toxina botulínica, ésta también obstaculiza la liberación de las moléculas de neurotransmisor, puesto que interfiere con el proceso que conduce a la liberación del contenido de las vesículas en las que se encuentran los neurotransmisores en el terminal presináptico. La toxina botulínica inhabilita las sinapsis neuromusculares periféricas, provocando, como se ha dicho, parálisis muscular. La tetánica actúa de modo diferente, puesto que obstaculiza la liberación de los neurotransmisores inhibidores en la médula espinal. Dado que de esa forma las motoneuronas no se pueden inhibir, transmiten impulsos nerviosos de forma permenente, lo que provoca una hiperestimulación del músculo esquelético y su contracción tetánica (permanente). Por esa razón provoca la grave enfermedad conocida como tétanos. Las dos toxinas que hemos visto en esta entrada obstaculizan la liberación de los neurotransmisores, pero también hay toxinas que tienen el efecto contrario. Esto es, son toxinas que provocan una liberación incontrolada de neurotransmisores a la hendidura sináptica. Entre éstas se encuentra la a-latrotoxina. A diferencia de las anteriores, la a-latrotoxina no es producida por una bacteria, sino que es la hembra de la araña conocida con el nombre de “viuda negra” la que <st1:PersonName ProductID="la produce. El" w:st="on">la produce. El</st1:PersonName> modo de acción de esa toxina es, además, distinto del de las anteriores. Veamoslo. <SPAN lang=ES-TRAD style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES-TRAD; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-language: AR-SA">El ión calcio cumple un papel fundamental en las sinapsis químicas. Cuando llega la despolarización de la membrana al terminal presináptico, el calcio entra en el interior de la neurona gracias a la apertura de unos canales (específicos de calcio) cuyo estado, abierto o cerrado, depende del voltaje. Esto es, cuando la membrana se encuentra polarizada (potencial eléctrico negativo), los canales están cerrados y cuando se despolariza (el potencial sube hasta hacerse positivo), los canales se abren y el calcio entra. El calcio es el responsable de que se liberen los neurotransmisores y, por ello, de que la información se transmita de una célula a otra. La <SPAN lang=ES-TRAD style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Symbol; mso-ascii-font-family: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: Calibri; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES-TRAD; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-language: AR-SA; mso-char-type: symbol; mso-symbol-font-family: Symbol">a<SPAN lang=ES-TRAD style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: Calibri; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES-TRAD; mso-ansi-language: ES-TRAD; mso-bidi-language: AR-SA">-latrotoxina provoca que la liberación del neurotransmisor sea independiente del calcio, lo que hace que sea permanente, hasta que se agota. Y como consecuencia de ello, esta toxina también provoca una contracción permanente de los músculos.

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