Mecanismos ayudan a la termorregulación — Estrategia biológica

a fuzzy yellow and black bumblebee perches on a white flower against a blurry background

Estrategia biológica

Mecanismos de Ayuda a la Termorregulación

abejorro amarillo

Equipo de AskNature

Imagen: Kristine Tanne / Unsplash / Uso gratuito no comercial

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.

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Mantener la homeostasis

Cuando un sistema vivo está en homeostasis, significa que las condiciones internas son estables y relativamente constantes. Por ejemplo, la temperatura interna de un ser humano es de aproximadamente 37 grados Celsius (98.6 grados Fahrenheit) a menos que haya una enfermedad. El cuerpo humano mantiene esta temperatura a pesar de la temperatura ambiente externa. Sin embargo, como ocurre con todos los procesos fisiológicos, mantener la homeostasis requiere comunicación y coordinación. Entonces, los sistemas vivos tienen formas de detectar cambios de la norma, mecanismos para provocar un ajuste y conexiones de retroalimentación negativa entre los dos. Un lagarto del desierto llamado monstruo de Gila ofrece un buen ejemplo de mantenimiento de la homeostasis. El lagarto pasa de comer comidas copiosas a ayunar durante largos períodos de tiempo. Para mantener sus niveles de azúcar en la sangre a un nivel constante, cuando la comida escasea, su sistema endocrino libera una hormona que eleva sus niveles de azúcar en la sangre.

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Insectos

Clase Insecta ("un insecto"): moscas, hormigas, escarabajos, cucarachas, pulgas, libélulas

Los insectos son los artrópodos más abundantes: constituyen el 90% de los animales del filo. Se encuentran en todas partes de la tierra excepto en las profundidades del océano, y los científicos estiman que hay millones de insectos aún no descritos. La mayoría vive en la tierra, pero muchos viven en pantanos de agua dulce o salada durante parte de su ciclo de vida. Los insectos tienen tres secciones corporales distintas: una cabeza, que tiene piezas bucales especializadas, un tórax, que tiene patas articuladas y un abdomen. Tienen sistemas nerviosos y sensoriales bien desarrollados, y son los únicos invertebrados que pueden volar, gracias a sus exoesqueletos livianos y de pequeño tamaño.

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El cuerpo de los abejorros mantiene una temperatura regular a través del intercambio de calor a contracorriente y un mecanismo de derivación de calor.

Imagen: Arno Vlooswijk / Coen Boonen /

Esta imagen infrarroja muestra la temperatura superficial de un abejorro

Imagen: Edgley César /

Imagen: Alan Macdougall /

“1. El paso angosto dentro del pecíolo entre el tórax y el abdomen está construido anatómicamente para que el intercambio de contracorriente retenga el calor en el tórax a pesar del flujo de sangre hacia y desde el abdomen frío.

“2. Sin embargo, el intercambiador de calor a contracorriente puede eludirse fisiológicamente. Los abejorros calentados exógenamente impidieron el sobrecalentamiento del tórax desviando el calor hacia el abdomen. También regurgitaron líquido, lo que ayudó a reducir la temperatura de la cabeza pero tuvo poco efecto sobre la temperatura torácica.

“3. Los aumentos de temperatura en el vientre del abdomen ocurrieron en pasos que coincidían exactamente con los latidos del diafragma ventral y con los movimientos de bombeo "ventiladores" abdominales cuando éstos estaban presentes. La capacidad de evitar el sobrecalentamiento del tórax mediante el transporte de calor al abdomen se eliminó cuando el corazón quedó inoperativo.

“4. A temperaturas torácicas bajas, el diafragma ventral late en una amplia gama de frecuencias y con intervalos entre latidos variables, mientras que el corazón late a una frecuencia alta en relación con el diafragma ventral, pero con una amplitud muy baja. Sin embargo, cuando la temperatura torácica excedía los 43 °C, las amplitudes de ambos eran altas, y los intervalos entre latidos, así como las frecuencias de latido de los dos órganos pulsátiles, se volvían idénticos en cualquier abeja. Además, las abejas calentadas se involucraron en un vigoroso bombeo abdominal a la misma frecuencia que las pulsaciones de su corazón y diafragma ventral.

“5. Los resultados indican que el intercambiador de calor anatómico a contracorriente se reduce o elimina durante el estrés por calor al 'cortar' el flujo de sangre en pulsos, y los pulsos de sangre se desvían alternativamente a través del pecíolo por medio de un mecanismo de conmutación". (Heinrich 1976: 561)