Las superficies nasales de los camellos ayudan a conservar el agua mediante el uso de propiedades higroscópicas para eliminar el agua del aire durante la exhalación.
Introducción
Cuando el camello dromedario se deshidrata en su ambiente cálido y árido, sus superficies nasales ayudan al animal a conservar el agua mediante dos mecanismos: enfriando el aire exhalado durante la noche y extrayendo el vapor de agua del aire exhalado.
La estrategia
Durante la noche, las temperaturas exteriores suelen ser más bajas que la temperatura corporal central del camello. Cuando el camello inhala, el aire fresco del exterior pasa a través de las fosas nasales donde se intercambia calor: las superficies nasales se enfrían mientras que el aire entrante se calienta.
Dentro de los pulmones del camello, el aire está a la temperatura corporal y completamente saturado con agua (100% de humedad relativa). Cuando el camello exhala, el aire caliente dentro de los pulmones pasa sobre las frías superficies nasales e intercambia calor nuevamente. Esta vez, el aire se enfría a medida que se exhala y, a medida que se enfría, el vapor de agua del aire saliente se condensa en las superficies nasales como agua líquida. El aire exhalado todavía tiene una humedad relativa del 100%, pero la temperatura más baja significa que existe más agua en forma líquida que en forma de vapor (lea una explicación de por qué ocurre esto esta página).
Varios mamíferos y aves utilizan este mecanismo de enfriamiento del aire exhalado para conservar agua y calor, pero el camello dromedario utiliza un segundo mecanismo para ahorrar aún más agua: extrae vapor de agua del aire exhalado, desaturando hasta un 75-80 % de humedad relativa. . Las superficies nasales secas de un camello deshidratado son higroscópicas, lo que significa que pueden absorber y retener moléculas de agua del aire circundante. Las superficies nasales higroscópicas absorben agua del aire exhalado y liberan agua al aire inhalado.
Una de las razones por las que estos mecanismos de recuperación de agua funcionan tan eficazmente en el dromedario es la gran superficie total de las estructuras de los cornetes en sus fosas nasales. Los cornetes son huesos nasales esponjosos, y los cornetes del camello están muy enrollados, lo que proporciona pasajes de aire estrechos y una gran superficie para el intercambio de agua y calor. Las mediciones sugieren que los camellos tienen más de 1000 cm2 de área de superficie nasal, mientras que la cavidad nasal humana puede tener un área de superficie total de solo 160-180 cm2.
¿Por qué el camello usa el primer mecanismo y exhala aire frío solo durante la noche? Durante el caluroso día, se prioriza evitar que el cerebro se sobrecaliente sobre la conservación del agua. Exhalar aire tibio y saturado con vapor de agua permite que el camello elimine el exceso de calor de su cuerpo, pero esto se logra a expensas del ahorro de agua.
Las posibilidades
Imitar el diseño y la función de las fosas nasales de los camellos podría conducir a sistemas de recuperación de agua y calor construidos por humanos más efectivos. Esto podría aumentar la disponibilidad de agua dulce en entornos áridos, minimizar la cantidad de agua necesaria en los sistemas de refrigeración industrial o inspirar nuevas aplicaciones para equipos culinarios.
