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Homeostasis II: la regulación de la temperatura

Principios de balance
calórico

Patrones de regulación
térmica

Ectotermos
Endotermos

Capítulo 44. Homeostasis II: la regulación de la temperatura

Ectotermos

Los ectotermos § acuáticos y terrestres se enfrentan con problemas diferentes. Están rodeados por una gran masa de agua que tiene una gran capacidad para absorber y conducir el calor; esto limita severamente la regulación de la temperatura corporal de estos anuimales. Aunque los procesos metabólicos de estos animales generan calor, por lo general éste es mucho menor que la cantidad generada por un endotermo § típico, y además, se disipa rápidamente, aun en los animales grandes. Una gran proporción de este calor se pierde por las branquias §.

Las grandes masas de agua mantienen una temperatura muy estable. En las masas de agua más pequeñas, donde ocurren los cambios de temperatura más grandes, los peces buscan un nivel de temperatura óptima en el que mejor se desarrollen sus procesos metabólicos pero pueden ser víctimas de cualquier cambio rápido y drástico en la temperatura del medio acuático.

Las temperaturas en tierra firme, en contraste con las del agua, pueden variar mucho. Así, la regulación de la temperatura, al igual que la conservación del agua, constituye un problema para los animales terrestres. Por otro lado, el aire tiene una menor conductividad térmica y capacidad calorífica que el agua, lo cual permite a los ectotermos terrestres mantener una temperatura diferente a la del medio ambiente.

Los reptiles son capaces de mantener temperaturas corporales notablemente estables durante sus horas de actividad, variando la cantidad de radiación solar que absorben. Orientando sus cuerpos de modo de exponer la máxima superficie a la radiación solar, pueden calentarse rápidamente y cambiando frecuentemente de posición y así, son capaces de mantener su temperatura dentro de una gama muy estrecha mientras brille el Sol.

Un reptil del desierto que, sobrecalentado por el Sol levanta su cuerpo de modo que el aire circule por debajo suyo y, así, lo enfríe.

Como el metabolismo § depende de la temperatura, cuando no están expuestos al Sol, sus temperaturas corporales caen y se inhiben los procesos metabólicos. Como resultado de esto, se vuelven muy lentos en sus movimientos y, para no quedar expuestos a los depredadores, buscan refugio.

Muchos ectotermos tanto acuáticos como terrestres pueden sobrevivir e incluso funcionar normalmente a bajas temperaturas. Cuando el tejido se congela, la formación y el crecimiento de cristales de hielo rompe las células. Varios ectotermos, como los artrópodos polares, poseen mecanismos que previenen el congelamiento de sus tejidos: pueden aumentar la concentración de sustancias de sus fluidos de manera de disminuir la temperatura a la cual se congelan (depresión osmótica del punto de congelamiento). Otra estrategia consiste en permitir que los fluidos se superenfríen, es decir, que se mantengan líquidos a temperaturas por debajo de su punto de congelamiento.

Por otra parte, un ectotermo terrestre puede responder a temperaturas ambientales elevadas previniendo o reduciendo el aumento de la temperatura corporal mediante el enfriamiento por evaporación. Pero esto trae el problema de la pérdida de agua que diferentes animales "resuelven" de distintas maneras.

La forma más sencilla de reducir la temperatura de la superficie corporal es la evaporación pasiva. En los ectotermos terrestres hay distintos mecanismos de termorregulación que actúan a distintos niveles: el jadeo, la disminución de calor al exponer el cuerpo al Sol o a la sombra, la variación de la frecuencia cardíaca y el flujo de sangre a los tejidos periféricos para evitar el sobrecalentamiento.

Los ectotermos acuáticos hacen uso de una estrategia distinta. Algunos de ellos simplemente evitan ambientes térmicos desfavorables. Cuando el aumento de temperatura ambiente es gradual, el organismo puede ajustar su maquinaria bioquímica de forma de introducir cambios en la cantidad y calidad de las proteínas, y cambios en la composición y fluidez de la membrana.

La ectotermia tiene algunas ventajas. Para algunos ectotermos la temperatura corporal está siempre muy cercana a la temperatura del medio ambiente y por lo tanto estos animales no destinan energía metabólica a la regulación térmica. Esto también trae ciertas desventajas: en un ambiente térmico variable, muchas funciones fisiológicas -como la locomoción, la digestión, el crecimiento y la excreción- y bioquímicas -como las llevadas a cabo por enzimas §- no pueden funcionar de manera óptima. Otros ectotermos poseen mecanismos comportamentales que les permiten regular su temperatura interna y aprovechar, así, las ventajas de una temperatura corporal relativamente estable al mismo tiempo que reducen el costo energético de tener que producir grandes cantidades de calor. Además, durante la noche, cuando baja la temperatura, la temperatura corporal de estos animales disminuye, con lo cual el ahorro energético es aun mayor. En consecuencia, en términos relativos, un ectotermo puede invertir una proporción mayor de su energía metabólica en crecimiento y reproducción que un endotermo.

 

Autoevaluación del capítulo 44

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