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08 Oct 2009

Hace poco me ocupé de los filtradores que podemos denominar micrófagos, los que retienen e ingieren partículas microscópicas. Pero también hay filtradores que no son micrófagos; se trata de filtradores cuyo alimento no está formado por partículas microscópicas, o al menos no está formado de modo exclusivo por ese tipo de material. Hay un buen número de peces que se alimentan filtrando agua. Entre ellos se encuentra el tiburón gigante (Cetorhinus maximus), de 13 m de longitud, y el tiburón ballena (Rhincodon typus), de 23 m, los peces de mayor tamaño que existen. Ambos se alimentan de pequeños, pero no necesariamente microscópicos, animales que nadan o flotan en la masa de agua.

Entre las aves también las hay que se alimentan filtrando agua, como los flamencos (género Phoenicopterus). Atrapan, gracias a las lamelas del pico, algas y pequeños crustáceos que se encuentran en suspensión en la masa de agua y en los sedimentos. No solamente filtran, también seleccionan los materiales con valor alimenticio y descartan las partículas de sedimento que no aportan alimento.

Pero si de grandes filtradores se trata, los más grandes, con diferencia, son las ballenas. No sólo son los filtradores más grandes que existen, también son los animales de mayor tamaño. Las ballenas se alimentan de unos crustáceos de pequeño tamaño del orden Euphasiacea a los que se denomina “krill”; son como camarones de unos 3-5 cm de longitud. Se calcula que en el Océano Antártico hay del orden de 500 millones de toneladas de krill, que se distribuye en grandes de manchas de unos dos millones de toneladas cada una. La ballena azul consume cuatro toneladas de krill cada día.

Las ballenas hacen migraciones de largas distancias. En la primavera se acercan a los polos, donde abunda el alimento en esa estación y al comienzo del verano. Permanecen unos tres meses en esos mares, durante los cuales acumulan una buena cantidad de reservas de grasa. Esa grasa cumple una doble función. Por un lado, como se almacena bajo la piel, cumple un papel de aislante térmico, lo que resulta imprescindible para poder vivir en aguas tan frías. La segunda función consiste en surtir a las ballenas de la energía que necesitan durante la época reproductora. Hacia el final del verano, cuando ya ha finalizado la estación de alimento abundante en aguas polares, migran hacia aguas más templadas, a reproducirse. Durante la época reproductora casi no se alimentan y obtienen casi toda la energía que necesitan de la grasa que habían acumulado previamente. Hay que tener en cuenta que en aguas más templadas no se requiere un grado de aislamiento térmico tan alto como el que se necesita en los polos.

En definitiva, el krill filtrado por las ballenas en aguas del Océano Antártico acaba siendo la principal fuente de energía de las ballenas, tanto durante el tiempo que pasan en los gélidos mares del sur, como el que dedican posteriormente a reproducirse.

A continuación van dos videos, los dos merecen la pena; el primero, aunque está narrado en español, es un producto de Attenborough (BBC):

Y el segundo, que está narrado en inglés, también es de la BBC:

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04 Oct 2009

Muchos animales se alimentan filtrando agua. Retienen las partículas alimenticias en suspensión y las ingieren. En las masas de agua naturales hay muchísimas partículas en suspensión. Son microscópicas y pueden llegar a alcanzar concentraciones muy altas. En aguas de alta turbidez, la concentración de partículas puede superar el valor de cien mil por mililitro y en aguas extraordinariamente limpias la concentración puede rondar las cinco mil partículas por mililitro.

Esponjas, bivalvos, crustáceos y algunos otros grupos más se alimentan de ese modo, reteniendo esas partículas y utilizándolas como alimento. Cada grupo utiliza un procedimiento diferente para impulsar el agua que ha de ser filtrada, pero la mayoría generan corrientes mediante el batido de cilios o apéndices especiales. De entre las partículas que se encuentran en suspensión, las microalgas son las que tienen un mayor valor alimenticio, pero además de las microalgas, también son muy abundantes las partículas microscópicas de carácter detrítico, que son además de muy diversa naturaleza. Lo cierto es que, sean de mayor o menor valor, son partículas de alimento, puesto que, en alguna fracción al menos, se trata de materia orgánica susceptible de ser utilizada por los animales que las retienen e ingieren. Además de la orgánica, también hay materia particulada inorgánica en suspensión y en esa materia suele haber materia orgánica adsorbida. Esa materia forma una fina película en su superficie en la que abunda microflora bacteriana que también constituye una fuente potencial de alimento para los organismos filtradores. Así pues, de un modo o de otro, hay una gran cantidad y variedad de partículas suspendidas en la masa de agua con algún valor alimenticio.

Los animales filtradores pueden ser planctónicos o bentónicos. Son muy abundantes los copépodos (pequeños crustáceos) planctónicos y es muy importante el papel que juegan en las redes tróficas. Los copépodos, así como otros crustáceos planctónicos de pequeño tamaño, sirven de alimento a peces y otros depredadores. Constituyen, de hecho, el nexo trófico entre los productores primarios planctónicos (microalgas) y otros productores secundarios (ciertos peces, por ejemplo).

Los filtradores bentónicos también son de gran importancia ecológica. Los más abundantes son los bivalvos, pero además de bivalvos hay numerosas especies de otros grupos, como esponjas, gasterópodos filtradores, percebes (artrópodos) o ascidias. Los bivalvos no solo son, como se ha dicho, muy abundantes; tienen además una gran capacidad para bombear y filtrar agua. A modo de ejemplo, se puede dar el dato de que un mejillón de un gramo de biomasa (seca y excluida la concha) es capaz de filtrar entre dos y tres litros de agua a la hora, e incluso más. Ese es el volumen de agua que hacen pasar a través de su branquia, ya que es este órgano el que realiza la tarea filtradora en este grupo. Pues bien, eso quiere decir que un bivalvo puede filtrar del orden de 60 litros diarios. Y esa es la razón por la que los bivalvos ejercen un impacto enorme en estuarios, bahías y aguas costeras en general. A continuación ilustraré la importancia de los bivalvos mediante un par de ejemplos.

La Ría de Arosa contiene 4.335 millones de metros cúbicos de agua (promediando mareas) y se necesitan del orden de 23 días para renovar esa masa de agua. Es una ría de alta productividad; la biomasa de mejillones cultivados en ella alcanza los 7.000 millones de gramos (masa seca sin contar las conchas). Además de los mejillones cultivados, en la Ría de Arosa también hay poblaciones importantes de berberechos, almejas y otras especies, aunque esas especies no se han computado aquí a efectos de cálculo. Pues bien, esos mejillones filtran 350 millones de metros cúbicos por día, por lo que necesitan del orden de 12 días para filtrar toda el agua de la ría, la mitad del tiempo que se requiere para renovar esa masa de agua.

El Oosterschelde es uno de los mayores estuarios de los Paises Bajos. Como consecuencia de las obras de ingeniería civil realizadas allí para protegerse de tormentas e inundaciones, en la actualidad se encuentra bastante cerrado; es casi como un pequeño mar interior. Contiene un volumen de 2.740 millones de metros cúbicos de agua (la mitad que la Ría de Arosa) y la permanencia de esa agua en su interior es de unos 40 días. La biomasa de berberechos y mejillones que hay en el estuario es de 8.500 millones de gramos. Esos moluscos filtran 740 millones de metros cúbicos diarios, por lo que necesitan menos de cuatro días para filtrar todo el volumen contenido en el estuario, esto es, menos de la décima parte del tiempo que se requiere para su renovación.

Los tiempos necesarios para filtrar el volumen de agua contenida en ambos estuarios no son tiempos extremos; en la mayor parte de los estuarios o rías son similares, aunque también los hay más breves y más prolongados. El caso es que esos tiempos ponen claramente de manifiesto cuál es la magnitud del efecto que ejercen las poblaciones de bivalvos, naturales o cultivadas, en los medios que ocupan. Gracias a la actividad filtradora, los moluscos suspensívoros, como almejas, mejillones, o berberechos, retiran de la masa de agua el material particulado, el que surge en el mismo estuario o el que llega del mar o los ríos. A modo de ejemplo, veamos los siguientes datos: los bivalvos de la Ría de Gernika, aun siendo comparativamente muy pocos, filtran cada día 1’2 millones de metros cúbicos de agua y retienen en sus branquias cuatro Tn (masa seca) de materia particulada en suspensión. Gracias a la actividad de esos bivalvos el agua se mantiene más limpia (menos turbia), los nutrientes minerales se reciclan más rápidamente y, como consecuencia de ello, se estimula la producción primaria, por paradójico que esto pueda parecer.

Nota: los cálculos relativos a los volúmenes de agua filtrada por día se han realizado a partir de la información disponible acerca de las tasas de filtración tal y como aparecen en la literatura especializada. Se puede comprobar que la tasa de filtración (litros filtrados por día y por unidad de masa) es mayor en Oosterschelde que en Arosa, lo que es debido a que en Oosterschelde los bivalvos son más pequeños y a que los individuos pequeños filtran (por unidad de masa) volúmenes mayores que los grandes.

En este video se puede ver, en una película acelerada, el efecto que ejerce la actividad filtradora de ostras en la turbidez de una masa de agua:

Y en este otro, también en película acelerada, cómo responden unas almejas a la adicción de fitoplancton al agua en la que se encuentran:

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16 Jun 2009

En la entrada anterior me ocupé de Symsagittifera roscoffensis, un gusano plano del filum Acoelomorpha. Ese gusano gusta de tomar el sol, porque contiene una microalga simbionte de la que obtiene energía y componentes estructurales. Pero Symsagittifera no es el único animal que se sirve de algas simbiontes para obtener energía. Hay bivalvos, por ejemplo, que también lo hacen. Uno de esos bivalvos es Tridacna gigas, una especie relativamente común en los arrecifes coralinos del Oceáno Pacífico.

Las especies del género Tridacna utilizan dos modos de alimentación de forma simultánea. Por un lado, son organsimos filtradores, como otros muchos bivalvos; esto es, se alimentan de materia particulada, -microalgas y otra materia orgánica-, en suspensión; para ello bombean agua y la hacen pasar a través de sus branquias, que hacen de filtro, donde queda retenida la materia suspendida en el agua, para después ser conducida a la boca e ingerida. Y por el otro lado, también se benefician de la actividad fotosintética que realizan las microalgas que, en grandes cantidades, se alojan en los bordes del manto; gracias a esa simbiosis obtienen energía y compuestos estructurales adicionales.

Todas las especies del género Tridacna son de cierto tamaño, pero Tridacna gigas es la más grande. Es verdaderamente grande; de ahí su nombre específico gigas, porque es gigante entre los bivalvos. Los ejemplares de esta especie pueden alcanzar los 200 kg de masa y longitudes de hasta 140 cm.

Seguramente no es casual que las especies del género Tridacna sean las más grandes del mundo y a la vez tengan ese modo doble de alimentación, porque es posible que sin el concurso de las microalgas smbiontes no sea posible alcanzar esos tamaños. Por otro lado, se trata de especies de larga vida también, ya que pueden vivir hasta los 100 años. Lo cierto es que esa longevidad quizás sea también necesaria para llegar a tener masas tan elevadas.

Debido a su tamaño hay leyendas que dicen que estos bivalvos atrapan y devoran seres humanos. Por esa razón, en algunas costas del Pacífico se conoce a Tridacna gigas por el nombre de almeja devoradora de hombres o almeja asesina, pero lo cierto es que se trata de una leyenda sin ningún fundamento. Cierra las valvas para protegerse y, cuando lo hace, lo hace demasiado lentamente como para que pueda atrapar a nadie. Así pues, quien quiera sumergirse en los arrecifes de coral en aguas del Pacífico no debe temer nada de los bivalvos, por grandes que sean; pero eso sí, que tenga cuidado con los tiburones: esos sí muerden y tienen los dientes muy afilados.

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Sobre este blog

Animaladas

Juan Ignacio Pérez, catedrático de Fisiología en la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad del País Vasco, quiere ilustrar, mediante ejemplos escogidos, cómo funcionan los animales y los mecanismos que les permiten sobrevivir, crecer y reproducirse con éxito bajo casi cualquier situación ambiental sobre la tierra.

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