Modificar características del material
Los materiales que se encuentran en los sistemas vivos son variables, pero a menudo están hechos de los mismos bloques de construcción básicos. Por ejemplo, todos los exoesqueletos de insectos consisten en un material llamado quitina. Debido a que los recursos materiales son limitados, cada material dentro o utilizado por un sistema vivo dado debe servir con frecuencia para múltiples propósitos. Por lo tanto, los sistemas vivos tienen estrategias para modificar la suavidad, flexibilidad y otras características de los materiales. Para asegurar la supervivencia, los beneficios de estas modificaciones deben ser mayores que el gasto energético y material del sistema vivo para generarlas. Por ejemplo, las arañas almacenan los componentes líquidos de la seda de araña en una glándula, convirtiéndolos en hilo de seda cuando es necesario. Algunos hilos tienen características diferentes, como elasticidad y reflectancia UV, que otros.
Proteger de la temperatura
Muchos sistemas vivos funcionan mejor dentro de rangos de temperatura específicos. Las temperaturas superiores o inferiores a ese rango pueden afectar negativamente los procesos fisiológicos o químicos de un sistema vivo y dañar su exterior o interior. Los sistemas vivos deben manejar temperaturas altas o bajas utilizando un mínimo de energía, lo que a menudo requiere respuestas de control a lo largo de los cambios de temperatura incrementales. Para hacerlo, los sistemas vivos utilizan una variedad de estrategias, como evitar las temperaturas altas o bajas, eliminar el exceso de calor y retener el calor. El aislamiento es un ejemplo bien conocido de cómo controlar las bajas temperaturas reteniendo el calor usando capas gruesas de cabello, piel , o plumas para mantener el aire caliente junto a la piel.
Gestionar el impacto
Un impacto es una fuerza elevada o un choque mecánico que se produce en un período corto de tiempo, como un martillo que golpea un clavo en lugar de una mano que empuja lentamente contra una pared. Debido a su velocidad y fuerza, los impactos no permiten que los materiales se ajusten lentamente a la fuerza, lo que puede provocar grietas, rupturas y roturas completas. Por lo tanto, los sistemas vivos tienen estrategias que pueden absorber, disipar o sobrevivir a esa fuerza sin necesidad de agregar grandes cantidades de material. Por ejemplo, el gran pico del tucán Toco es muy liviano, pero puede soportar impactos porque está hecho de un material compuesto con espuma rígida en el interior y capas de un material duro y fibroso en el exterior.
Proteger de la luz
El acceso a la luz solar es crucial para los sistemas vivos porque es la principal fuente de energía para la vida. Sin embargo, demasiada luz solar en forma de radiación ultravioleta (UV) puede dañar los tejidos vivos. Por lo tanto, los sistemas vivos tienen estrategias para filtrar parte o toda la radiación ultravioleta. Por ejemplo, algunas plantas que viven en áreas expuestas a largos períodos de luz solar directa tienen superficies reflectantes (como pelos blancos o polvo) que reflejan la luz ultravioleta.
Proteger de la pérdida de líquidos
El agua es esencial para la vida. Los líquidos, principalmente agua, constituyen del 70 al 90 % de todos los sistemas vivos, y la pérdida de incluso un pequeño porcentaje puede significar la diferencia entre la vida y la muerte. Los sistemas vivos deben mantener un equilibrio de líquidos adecuado, lo cual es especialmente difícil en condiciones secas. Para hacerlo, deben controlar el movimiento de líquidos a través de sus límites. Los sistemas vivos hacen esto usando estructuras o materiales impermeables para prevenir o retardar el movimiento de líquidos. Por ejemplo, cuando los humanos reciben un corte, deben limitar la pérdida de sangre. Dispersas por todo el torrente sanguíneo hay estructuras en forma de lente que sirven para tapar la herida.
