Un vistazo al Atlas de los Mamíferos Terrestres de España...

En el blog comenzamos el año 2015 comentando el tercer y último Atlas de animales en la Península Ibérica que tengo disponible, y en este caso se trata del de los mamíferos terrestres.

La primera diferencia respecto al de los Peces Dulceacuícolas y los Anfibios y Reptiles es que, leisteis bien, no es "Atlas y Libro Rojo", pone sencillamente "Atlas" (el Libro Rojo, supuestamente, irá aparte, aunque por el contenido me parece similar a los dos que acabo de mencionar). En general, me parece similar aunque aparentemente más extenso, y, en cada ficha, los apartados son diferentes. Estos apartados son:

• Información taxonómica: puede hablar algo del género, de si hay análisis de caracteres moleculares (o, por el contrario, son todos morfológicos)...
• Descripción: física (no detalla su forma de vida) e indica el número de cromosomas.
• Distribución: en la Península Ibérica
• Variación geográfica: si hay subespecies, cómo se distribuyen estas.
• Hábitats y rango altitudinal: cuál es el hábitat natural de la especie (aunque a menudo aparecen también fuera de este hábitat) y si prefiere lugares llanos y cercanos al nivel del mar o las montañas.
• Reproducción
• Hábitos alimentarios
• Abundancia: número de individuos censados en el caso de las especies menos abundantes, y densidad de población (ya sea a nivel de toda la Península o de ciertas partes de ella, como el parque de Doñana).
• Organización social y comportamiento
• Interés económico y relación con el hombre: un apartado interesante que puede tener importancia en ciertas especies, ya que su declive ha podido estar relacionado con la caza masiva.
• Depredación: depredadores que tiene en la Península.
• Patologías y parásitos: ídem. Podría estar incluida en el apartado anterior ya que depredación y parasitisimo son formas de explotación.
• Factores de amenaza y medidas de gestión: en este sentido sí se parece a los anteriores. Parece que, nuevamente, la destrucción del bosque mediterráneo es un factor clave para la amenaza de muchas especies. En el caso de las especies no mediterráneas, a menudo el factor más importante es también el declive de su hábitat.
• Bibliografía

Por supuesto, también incluye la clasificación taxonómica y si es una especie autóctona y qué grado de amenaza tiene (excepto en los murciélagos). En este sentido, me parecen fichas más completas que en los dos Atlas anteriores. Como desventaja, mencionar que no hay fotos de los mamíferos que se analizan, sino dibujos, lo cual ciertamente en unos aspectos puede venir bien, pero en general me parece peor ya que se aleja más de la realidad.

Por el resto, poco que comentar que no haya mencionado en los anteriores. Los mamíferos son un grupo, en mi opinión, mucho más estudiado que cualquier otro grupo de animales (junto con las aves), y consecuentemente me atrevería a decir que este Atlas es más completo que los anteriores no solo en cuanto a información de cada especie (como se comentó antes) sino también en que probablemente incluya más especies que los anteriores (en proporción al total que viven, claro). Como curiosidad, y para terminar, destacar que en el Capítulo I, se indica que la distribución de los mamíferos es más difícil de determinar respecto a la de otros grupos de vertebrados debido a su carácter huidizo. Creo que es algo corroborable al ir al campo: al fin y al cabo, ¿cuántos ratones de campo habéis visto, en comparación con lagartijas o gorriones? ¡Porque son una especie abundante!

Este Atlas está disponible en: http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/temas/inventarios-nacionales/inventario-especies-terrestres/inventario-nacional-de-biodiversidad/ieet_mamif_atlas.aspx

Plecotus teneriffae es, como su propio nombre indica, un endemismo canario.

El oso pardo, Ursus arctos, está en peligro crítico en España.

. No está amenazado a nivel mundial.

Un vistazo al Atlas y Libro Rojo de los Anfibios y Reptiles de España...

Ya escribí, hace algo más de mes y medio, una entrada llamada "un vistazo al Atlas y Libro Rojo de los Peces Continentales de España", en la que adelantaba que habría otra similar pero del de herpetofauna (herpetofauna es un término que engloba a anfibios y reptiles).

A primera vista, me ha parecido muy similar al de peces contintentales, con la misma estructura. Esta vez los editores son Juan M. Pleguezuelos, Rafael Márquez y Miguel Lizana, y está fechado en el mismo año que el de peces continentales, de forma que, al igual que en el otro caso, muchas especies han podido cambiar de grado de amenaza o se han podido extinguir en estos últimos 12 años. Se utilizan las mismas categorías tanto para analizar la amenaza global (en las especies catalogadas de la UICN) como nacional.

De esta forma, comentaré sobre todo las diferencias entre ambas publicaciones. Una diferencia que me ha llamado la atención es que hay una sección aparte para especies introducidas de anfibios y reptiles. Esto puede deberse a que en este caso no hay tantas especies exóticas, o estas importan poco en relación a la destrucción de los hábitats (que es con diferencia el mayor factor de amenaza para los reptiles y anfibios). No obstante, aparecen varias especies introducidas, de las cuales la más importante parece ser Trachemys scripta, galápago que actualmente tiene una distribución amplia en la Península. Otra cosa que llama la atención es el gran número de especies que aparecen, sobre todo teniendo en cuenta que muchas de ellas están en peligro. Posiblemente, por alguna razón, anfibios y reptiles estén especialmente amenazados. También hay algunas de las cuales hay datos insuficientes para incluirla en una de las categorías.

He aquí el Atlas y Libro Rojo "online": http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/temas/inventarios-nacionales/inventario-especies-terrestres/inventario-nacional-de-biodiversidad/ieet_anfib_reptl_LR_indice.aspx El próximo que analizaré será el de los mamíferos terrestres.

Zamenis longissimus, en este Atlas citada como Elaphe longissima, en la Península solo se encuentra en el norte de Euskadi y Navarra, una pequeña parte de Cataluña y otros puntos aislados del norte peninsular. Tal vez por su escasa distribución en la Península no haya datos suficientes para que sea catalogada.

Hyla meridionalis está catalogada como LC (preocupación menor) a nivel nacional y no está catalogada en ninguna categoría a nivel internacional, pero es un caso en el que cambia a nivel regional. En Gipuzkoa (en el monte Mendizorrotz para ser exactos) se encuentra la única población de Euskadi, y también de toda la cuenca Cantábrica. Por ello, desde 1999 hay planes de conservación de esta población, que aún sobrevive.

¿Están anfibios y reptiles más amenazados que el resto de los vertebrados?

Es una pregunta que ya planteaba párrafos anteriores. Tras haber consultado varias fuentes y noticias, las opiniones científicas son diversas. El CSIC (organización que realizó estos Atlas y Libros Rojos) hizo un estudio para los organismos de Gualderrama en 2010 y concluyó que los anfibios y reptiles son los más vulnerables a, ¿adivinan qué? ¡El famoso cambio climático! Otro estudio más reciente, realizado en 2012, va más allá y dice que el cambio climático afectará a la evolución de los anfibios. No obstante, un nuevo método analítico, de 2013, indica que muchas especies que aún no están amenazadas pueden pasar a estar en la categoría "Vulnerable" (o incluso "En peligro") cuando el cambio climático llegue a producirse. Es un estudio realizado en corales, aves y anfibios. Aunque reconoce que los anfibios están muy amenazados, ya que un 66% de especies serían vulnerables (que es mucho decir), no es nada comparado a lo que lo están los corales, con un 70%, o las aves, con un escalofriante 83%. ¿Pero no habíamos dicho que los anfibios y reptiles eran los más amenazados por el cambio climático?

Solo soy un estudiante, sin conocimiento alguno en comparación de los científicos que hicieron estos estudios, así que no digo que estén mal hechos, pero parece obvio que se contradicen bastante (estos y otros realizados sobre el tema). Y es que si los diversos modelos climáticos se muestran tan diferentes en cuanto a ese cambio climático (no se sabe qué efectos tendrá exactamente, algunos hasta dudan de su existencia), ¿cómo se va a saber si un taxón estará más afectado que otro?

Un vistazo al Atlas y Libro Rojo de los Peces Continentales de España...

El CSIC, con el Ministerio de Medio Ambiente y el Inventario Nacional de Hábitats y Taxones, publicó varios atlas que incluyen a especies de un determinado grupo de seres vivos y da información acerca de cada especie, haciendo especial hincapié en aspectos relacionados con la conservación: distribución, estado de conservación, métodos y la catalogación en una categoría de conservación o en otra.

El primer atlas de estos en publicarse fue el de peces continentales de España, que es el que comentaré hoy. Tengo a mano, gracias a la biblioteca de mi campus universitario, este y el de anfibios y reptiles (que será el que comentaré en mi próxima entrada). La Segunda Edición, que es la que tengo entre manos, fue editada por Ignacio Doadrio y publicada en 2002, por lo que el estado de conservación de algunas especies ha podido haber cambiado.

El atlas incluye una introducción a la ictiofauna continental ibérica, una de las más ricas de Europa, que destaca por la presencia de endemismos. Un 80% de las especies de los peces de río ibéricas son endemismos, un nivel comparable a los ecosistemas insulares. Es destacable también que casi todas las especies autóctonas sufren algún grado de amenaza y parece que las medidas de urgencia que se requieren solo se aplican en especies que tienen un especial interés pesquero.

Las especies aparecen una tras otra, las lampreas antes que los peces óseos, y hay una pequeña ficha técnica de cada una, que incluye una imageno dos, información general de la especie, la taxonomía de la especie, su distribución en la Península (con su correspondiente mapa) y los factores de amenaza, que son amenazas del hábitat en el que viven y la introducción de especies invasoras, principalmente. También indica si es una especie autóctona o exótica: en este último caso, en vez de los factores de amenaza hacia esa especie indica qué amenazas presenta esta especie en las especies autóctonas. En muchos casos, además, se incluyen medidas de conservación y acciones realizadas. Finalmente, a mí lo que me parece más interesante (tratándose de un "Atlas y Libro Rojo") es un cuadro que incluyen en todas las especies sobre el estado de conservación, en el que se analizan varios aspectos:

• Categoría mundial UICN: categoría en la cual ha catalogado la UICN la especie en cuestión (tal vez un día hable de las diferentes categorías explicando qué significa cada una). Es el único aspecto que se analiza en el caso de la mayoría de las especies exóticas.
• Categoría para España: lo mismo que la categoría anterior, solo que a nivel nacional en vez de mundial. En muchas especies no coinciden ambas categorías, o no está catalogada a nivel mundial pero sí a nivel nacional.
• Justificación de los criterios: un breve razonamiento de por qué se incluye a la especie en una categoría de conservación y no en otra.
• Legislación nacional: alguna ley a nivel nacional, si la hay, que tenga en cuenta esa especie.
• Legislación autonómica: alguna ley a nivel autonómico, si la hay, que tenga en cuenta esa especie.
• Convenios internacionales: algún convenio en el que aparezca la especie. Se cita, sobre todo, el Anejo III del Convenio de Berna 82/72.
• Directivas europeas: alguna directiva europea en la que aparezca la especie.
• Libros rojos: algún libro rojo en el que aparezca la especie, y en qué categoría. Muchas aparecen en el Libro Rojo de los Vertebrados de España (1992).

Finalmente, aparecen algunos apartados que tratan dos de las amenazas que sufren estos peces (los peces exóticos y la pesca deportiva, respectivamente), la conservación genética de las especies y algún caso concreto.

Resumiendo, es un atlas interesante, en el que se recogen las especies de peces dulceacuícolas de España y alerta sobre sus amenazas a la vez que propone métodos de conservación. Creo que para un libro de esta extensión es más manejable la versión en papel que, de hecho, gracias a que la tengo la estoy comentando. La versión digital puede ser útil si se quiere buscar información sobre una especie en concreto, por ejemplo, y por si a algún lector del blog le interesa, aquí está: http://www.magrama.gob.es/es/biodiversidad/temas/inventarios-nacionales/atlas_libro_rojo_peces_tcm7-286295.pdf

Rutilus rutilus es una especie exótica que parece que tiene efectos sobre la vegetación acuática y, por sonsiguiente, en los hábitats de las especies autóctonas.

 

Petromyzon marinus no está catalogada por la UICN pero, para España, pertenece a la categoría VU B1+2abcd o Vulnerable.

El esturión, Acipenser sturio, una especie de gran talla y apreciada, está en peligro crítico tanto a nivel mundial (UICN) como a nivel nacional.

 

Osmorregulación y excreción. Metabolismo del nitrógeno

Osmorregulación

La presión osmótica es uno de los grandes problemas que tienen que afrontar los animales acuáticos. La ósmosis es un movimiento relacionado con el movimiento de un solvente, normalmente el agua, a través de una membrana semipermeable, es decir, que al tener poros de tamaño molecular, deja pasar algunas moléculas (las pequeñas, sobre todo), pero otras no. Las membranas celulares son semipermeables y están compuestas de fosfolípidos, por lo que son apolares. En general, dejan pasar moléculas apolares, como el dióxido de carbono, pero también algunas polares si son pequeñas, como el agua. 

El mecanismo funciona así: imaginemos que tenemos dos disoluciones de diferente concentración separadas por una membrana semipermeable, que no deja pasar el soluto pero sí el disolvente. Salvo que se aporte energía, ambas concentraciones tenderán a igualarse: el disolvente de la disolución más diluida atravesará la membrana hasta que la concentración de las dos disoluciones sea la misma. Por ello, es importante que las células animales se encuentren en un medio isotónico (medios externo e interno de la misma concentración), ya que en caso contrario reventarían (si fueran introducidas en un medio hipertónico) o se deshidratarían (si fueran introducidas en un medio hipotónico).

La ósmosis es un proceso esencial, pero en el caso de los animales acuáticos puede suponer un problema, ya que se encuentran en un medio de diferente concentración salina a la que hay en su cuerpo. Los animales dulceacuícolas se encuentran en un medio hipotónico, por lo que su cuerpo está constantemente absorbiendo agua. Los peces de agua dulce y los anfibios, para contrarrestar esto, realizan una absorción activa (gastan ATP) de NaCl y fabrican grandes cantidades de orina, siempre muy diluida. Los peces marinos, por el contrario, se encuentran en un medio hipertónico. Por lo que secretan activamente MgSO4. Su glomérulo (ya explicaré más adelante en esta entrada lo que es) está reducido o incluso ausente, y excretan urea y sulfato de magnesio en una orina muy concentrada. Además, muchos animales marinos tienen otras "estrategias especiales" de osmorregulación. Por ejemplo, los tiburones almacenan amoníaco en su interior, de forma que logran hasta igualar las concentraciones externa e interna; las tortugas marinas eliminan el exceso de sales mediante lágrimas; las aves marinas, como las gaviotas, expulsan sales por el pico.

Excreción

La excreción es la eliminación de productos de desecho generados en la continua actividad metabólica de las células. Se realiza a través del sistema excretor, y los productos desechados son principalmente productos nitrogenados generados con la degradación de proteínas. No son los productos de desecho más abundantes resultantes del metabolismo, ya que estos son el agua y el dióxido de carbono generados en la respiración. Pero estos pueden eliminarse a través de superficies respiratorias. 

Según la forma en la que se expulse el nitrógeno, se distinguen tres grupos de animales:

• Amoniotélicos: excretan amoníaco al exterior, directamente. Ya que el amoníaco es una sustancia tóxica para los animales, para expulsarlo debe ser diluido, de ahí que los animales con este tipo de metabolismo del nitrógeno sean acuáticos: la mayoría de los peces e invertebrados acuáticos.
• Ureotélicos: excretan el nitrógeno en forma de urea. Esta molécula es menos tóxica que el amoníaco pero también requiere ser diluida. Son animales ureotélicos los anfibios y los mamíferos, entre otros.
• Uricotélicos: exretan el nitrógeno en forma de ácido úrico, un compuesto que también proviene del amoníaco pero no es apenas tóxico. Por tanto, es posible acumularlo en el interior del cuerpo, ventaja importante para ovíparos terrestres, ya que en estado embrionario les permite acumular los desechos en el interior del huevo. Se expulsa en forma de pasta semisólida, y entre los animales uricotélicos tenemos los insectos, la mayoría de los reptiles y todas las aves.

Según la morfología de cada animal, y del tipo de metabolismo del nitrógeno que tenga, nos podemos encontrar sistemas excretores muy diferentes, que explicaré a continuación.

El sistema excretor animal más simple es el que tienen los platelmintos y algunos otros invertebrados sencillos, y se trata de los protonefridios. Consta de una unidad excretora y una unidad osmorreguladora. La unidad excretora está constituida por una célula tubular, que constituye el conducto excretor, y la osmorreguladora por una flamígera, ciliada, que cierra el extremo interno. En la zona de unión hay poros. 

Otro sistema excretor son los metanefridios. Son los más comunes en animales celomados (ya explicaré lo que son en alguna entrada posterior). Son estructuras tubulares abiertas en ambos extremos: el nefridioporo se abre al exterior y el nefrostoma se abre al celoma. Entre ambos, se encuentra el túbulo exterior que puede estar ensanchado, en cuyo caso constituye la vejiga. El nefrostoma es ciliado y conduce el líquido hacia el interior, eliminándose los desechos por el nefridioporo.

El sistema excretor que tienen los insectos y arácnidos son los llamados túbulos de Malpighi. Anatómicamente, son unos tubos largos y cilíndricos, cerrados en su extremo terminal. Desembocan en la parte posterior del intestino y actúan en combinación con él. Así, los elementos que conviene reabsorber son absorbidos por el intestino. El epitelio intestinal libera protones que reaccionan con el urato dando ácido úrico, que precipita, siendo la excreción casi sólida. Los túbulos de Malpighi son bañados por el hemocele.

Por último, el sistema de excreción más conocido es el de los vertebrados, y se trata por supuesto de los riñones. Los riñones conducen a la vejiga y terminan en la uretra. Se ven como una corteza homogénea en la que hay nefronas: unidades excretoras que consisten en un corpúsculo renal y unos conductos. El corpúsculo renal contiene un glomérulo renal, que no es otra cosa que una red de capilares de paredes porosas, y una cápsula de Bowman que lo envuelve. La filtración de la sangre ocurre del glomérulo a la cápsula. En cuanto a los conductos, son varios: un túbulo contorneado proximal (en el que hay muchas convoluciones); un asa de henle, la cual es más fina que el túbulo contorneado proximal; un túbulo contorneado distal (también con muchas convoluciones); un tubo colector, y un uréter.

Obtención de energía a partir del alimento. Sistemas respiratorios

La respiración celular es un proceso que ya se explicó en la segunda entrada de este blog. Es un proceso mediante el cual las células obtienen energía a partir de materia orgánica (generalmente glucosa) y oxígeno, mediante una reacción de combustión:

C6H12O6 + O2 -> CO2 + H2O,
reacción muy exotérmica que, por tanto, produce energía y se describe como un proceso catabólico. Aunque parezca algo trivial, la ruta metabólica que describe cómo sucede esta reacción dentro de cada célula es muy compleja e incluye muchas reacciones de oxidación-reducción.

Ocurre, de esta forma, un intercambio gaseoso: se coge oxígeno del medio y se expulsa dióxido de carbono. En los animales, este intercambio de gases entre el medio externo y el aparato circulatorio, que los transportará (tal y como se explica en la entrada anterior), ocurre en un llamado sistema respiratorio y un proceso llamado respiración externa. El intercambio se debe a una causa física: la diferencia de concentración de ambos gases entre los medios interno y externo.

Cualquier sistema o aparato respiratorio animal está formado por una membrana respiratoria, un mecanismo de ventilación y un mecanismo de transporte de gases, de forma que todos los sistemas respiratorios son más o menos parecidos y funcionalmente iguales. No obstante, nos encontramos con que en el reino animal hay hasta cuatro tipos de respiración: cutánea, traqueal, branquial y pulmonar.

Respiración cutánea

Ocurre en pocos animales: anélidos, anfibios y algunos moluscos. El intercambio se realiza a través del tegumento, es decir, toda la superficie de esto. Para ello, la piel debe estar constantemente húmeda y las necesidades de oxígeno deben ser relativamente bajas, lo que les obliga a tener una actividad metabólica reducida. Los anfibios son una excepción: pueden tener actividad metabólica más alta debido a que complementan la respiración cutánea con la branquial o la pulmonar.

Los anfibios, como esta cecilia, deben tener siempre la piel húmeda

Respiración traqueal

Es propia de animales con sistema traqueal: insectos y otros artrópodos terrestres. El aire es conducido directamente a las células a través de un sistema de conductos llamados tráqueas. Se trata de invaginaciones ectodérmicas y tubulares en los laterales del cuerpo, abiertas al exterior por un orificio llamado espiráculo. A medida que se adentran en el organismo, se van ramificando y haciéndose más pequeñas, hasta ramificarse en traqueolas, que son membranas de intercambio gaseoso. El espiráculo da lugar a la tráquea principal. La renovación del aire o ventilación se consigue mediante movimientos de las paredes corporales o de los tubos traqueales.

Aunque sea efectivo, la respiración traqueal tiene una limitación. Al tener que estar las tráqueas repartidas por todo el organismo, este no puede ser muy grande, en parte de ahí que los insectos en general sean bastante pequeños. Algunos insectos acuáticos, como las efímeras, combinan la respiración traqueal con la branquial (tienen traqueobranquias).

Respiración branquial

Muy eficaz en medios acuáticos, ocurre en los animales que tienen branquias: algunos anélidos, moluscos acuáticos, crustáceos, peces, algunos insectos y larvas de anfibios y otros insectos. Algunos anfibios incluso las conservan en la etapa adulta. Se diferencian de los pulmones en que están plegadas hacia el exterior, al contrario de los primeros, que están plegados hacia el interior.

Las más estudiadas son sin duda las branquias de los peces, externas y formadas por numerosas laminillas delgadas expuestas al medio externo (aunque pueden estar protegidas por una cavidad). Gracias a la "alta" densidad del agua, pueden estar desplegadas y funcionar; si son expuestas al medio aéreo, se apelmazan, se secan y pierden funcionalidad. El proceso es el siguiente: el pez coge agua por la boca, de ahí pasa a la faringe (a partir de la cual se originan las branquias, y en cuyas paredes están las hendiduras branquiales) y, de ahí, a la cavidad branquial, espacio protegído por el opérculo en los peces óseos. A ambos lados de la faringe, están situados los arcos branquiales, estructuras de base ósea colocadas en forma de hendiduras. De cada arco cuelgan dos filamentos branquiales, y cada filamento está formado por numerosas láminas branquiales dispuestas en paralelo. El intercambio gaseoso ocurre en la superficie de estas láminas; para que sea más efectivo, se aumenta la superficie todo lo que se puede mediante muchas laminillas branquiales paralelas entre sí. El intercambio ocurre mediante el "flujo a contracorriente", ya que la concentración de oxígeno en el agua es muy baja. Además, el agua es más densa que el aire y por tanto cuesta más desplazarla. El espacio entre cada laminilla branquial es mayor cuanto menos activo sea el pez.

Respiración pulmonar

Es la que tenemos los vertebrados pulmonados: tetrápodos y peces pulmonados. Es una adaptación para vivir en el medio terrestre. No obstante, todo parece indicar que su origen está en la vida acuática: se formaron a partir de la sección anterior del tubo digestivo y evolucionaron en dos sentidos: hacia el pulmón típico (el que tenemos los vertebrados pulmonados) y, en los peces, se transformó en vejiga natatoria, órgano lleno de aire que se encuentra en la región abdominal de los peces y tiene como función la flotabilidad.

La respiración comienza en la boca o las fosas nasales, y continúa por la faringe, la laringe y finalmente llega al pulmón; concretamente, a los bronquios. Los bronquios se ramifican en bronquiolos, y, en mamíferos, presentan diminutos sacos aéreos revestidos por capilares llamados alvéolos. Son una zona muy elástica y la red de capilares que los reviste está muy desarrollada. El sistema de ventilación es muscular. El nivel de alveolización, es decir, la superficie de intercambio gaseoso, es muy alto en mamíferos, no tan alto en reptiles y aún menor en anfibios. De hecho, en estos, está constituida solamente por epitelio ligeramente plegado.

En las aves, el sistema es muy diferente. En vez de alvéolos, tienen sacos aéreos, anteriores y posteriores, dentro de los cuales hay numerosos canales con dos orificios de salida llamados capilares aéreos. El flujo del aire es el siguiente: boca-laringe-siringe-mesobronquio-sacos aéreos posteriores-pulmón-sacos aéreos anteriores-tráquea-boca, y consiste en dos inspiraciones y dos espiraciones. Los sacos aéreos permiten que lleven gran cantidad de oxígeno, necesario para mantenerlos en vuelo (actividad que requiere un gran esfuerzo metabólico). La estructura del pulmón también es distinta: en vez de bronquios y bronquiolos, tienen parabronquios, canales pentagonales o hexagonales con un canal central rodeado por capilares aéreos y sanguíneos.

Niveles de alveolización en (A) mamíferos, (B) reptiles y (C) anfibios

Transporte interno. Aparato circulatorio

En cuatro entradas anteriores que trataban del procesamiento del alimento, se ha visto cómo los animales en general obtenían los nutrientes. En esta entrada se tratará de explicar cómo se transportan a través del organismo. Este transporte suele llevarlo al cabo el aparato circulatorio.

Este aparato circulatorio es el sistema de transporte interno de los animales por excelencia, ya que su función es transportar diversas sustancias por el organismo: nutrientes, gases, desechos nitrogenados, hormonas y células defensivas. Existe en todos los animales excepto en los menos evolucionados (poríferos, cnidarios, ctenóforos, platelmintos), en los cuales el transporte de una célula a otra se realiza mediante difusión o transporte activo. En los demás, existe y morfológicamente está formado por un corazón, encargado de impulsar los líquidos de transporte mediante movimientos de contracción y dilatación, y vasos sanguíneos, que son conductos que forman el sistema vascular por el que circulan los líquidos de transporte. Entre estos vasos, se distinguen arterias, vasos por los que sale el líquido de transporte del corazón; capilares, vasos finos en los cuales se produce el intercambio gaseoso y de nutrientes; y venas, vasos por los que entra el líquido de transporte en el corazón.

El líquido de transporte es un tejido conectivo, formado por agua, sales minerales, proteínas, pigmentos (en algunos casos, como el de la hemoglobina intracelular, son también proteínas) y células. Dependiendo de esta composición, hay varios tipos, siendo el más conocido de ellos la sangre, ya que es el que tenemos los vertebrados. También la tienen los anélidos. Los elementos que contiene son:

• Plasma sanguíneo: líquido compuesto en su mayoría por agua; también contiene proteínas de distintas funciones: albúmina (presión osmótica en vasos con paredes permeables), globulinas (defensa, transporte de lípidos), fibrinógeno (coagulación sanguínea)...
• Fragmentos celulares: trombocitos, encargados de la coagulación sanguínea
• Células: las más abundantes son los eritrocitos, de color rojo debido a que transportan la hemoglobina. Se encargan del transporte de oxígeno y dióxido de carbono. También se encuentran las células que integran el sistema inmunitario, llamadas leucocitos entre los que se distinguen dos grandes grupos: granulocitos (que tienen el citoplasma granulado) y agranulocitos. En los mamíferos, los eritrocitos no son verdaderas células ya que no tienen núcleo (salvo en los camélidos).

Las células sanguíneas tienen vida limitada, pero se renuevan continuamente. Se forman y maduran en órganos linfoides y, en los vertebrados, en otro órgano (riñón anterior en peces, hígado en embriones y médula ósea en todos los demás) mediante el proceso de hematopoyesis. Así, todas las células sanguíneas provienen de una célula madre hematopoyética pluripotencial. La producción de cada tipo celular está regulada y puede cambiar la cantidad según las necesidades. Todas estas células pasan una gran parte de su existencia en otros tejidos. El porcentaje de volumen de sangre ocupado por células se llama valor hematocrito.

Muestra de sangre de anfibio

Según la estructura de la red de vasos sanguíneos, se distinguen dos tipos de aparatos circulatorios: abiertos y cerrados. A continuación se mostrarán ejemplos claros y diferenciados de ambos.

Aparatos circulatorios abiertos

Los vasos no forman un circuito cerrado, sino que se abren a las cavidades corporales. Requiere un gran volumen sanguíneo para una presión muy baja lo que provoca que la circulación sea relativamente lenta. De ahí que no haya grandes animales que tengan este tipo de aparato circulatorio. El líquido de transporte se denomina hemolinfa y el circuito que hace es del tipo corazón-vasos principales-hemocele-ostiolos-corazón. Los ostiolos son pequeños orificios del corazón.

Un ejemplo claro de aparato circulatorio abierto es el de los artrópodos. Tienen un corazón tubular que se contrae y bombea la hemolinfa hacia las arterias, de donde pasa a los espacios tisulares. Después, regresa por las venas.

También poseen aparato circulatorio abierto los moluscos, exceptuando los cefalópodos. Tienen un corazón tabicado dentro de una cavidad pericárdica, y poseen mejoras en la circulación a través de las branquias: corazones branquiales que reciben la sangre de las venas y la impulsan a través de las branquias, y, en la hemolinfa, un pigmento llamado hemocianina, pigmento respiratorio que transporta oxígeno. Este pigmento lo poseen también los crustáceos.

Aparatos circulatorios cerrados

La sangre (en anélidos y vertebrados) o hemolinfa (en cefalópodos) circula siempre dentro de los vasos sanguíneos y solo algunos elementos y en algunas ocasiones salen. Es un sistema más efectivo que el abierto.

Todos los vertebrados poseen un sistema circulatorio cerrado, y su corazón es tabicado. Los grupos de invertebrados que también tienen este sistema circulatorio son los cefalópodos y los anélidos. Los cefalópodos combinan las ventajas de tener los corazones branquiales propios de todos los moluscos, que se explicaron antes, con las de tener sistema circulatorio cerrado. Los anélidos, por su parte, poseen vasos longitudinales, uno dorsal y otro ventral, unidos por vasos transversales, algunos de los cuales han desarrollado ensanchamientos contráctiles que hacen posible el movimiento de la sangre. La circulación de sangre se da por el vaso dorsal, hacia delante, pasa a los vasos transversales y, de ahí, al vaso ventral.

En los vertebrados, la circulación puede ser:

• Simple: en peces. Cuando la sangre llega a las branquias, desde ellas, es distribuida a todo el cuerpo, donde cede el oxígeno y recoge dióxido de carbono.
• Doble: en animales pulmonados. Hay un circuito pulmonar o menor, en el cual la sangre se dirige a los pulmones y se oxigena, y un circuito sistémico o mayor, en el cual la sangre, oxigenada, sale a través de la arteria aorta y se distribuye por el organismo. Una vez completado el circuito y cedido el oxígeno a los distintos tejidos, regresa por la vena cava. A su vez, esta circulación doble puede ser incompleta o completa. En la incompleta, el corazón está formado por dos aurículas (donde entra la sangre) y un ventrículo (por donde sale). En este ventrículo se mezclan la sangre oxigenada y sin oxigenar. En la completa, hay un tabique que separa el ventrículo en dos, de forma que el corazón queda dividido en dos aurículas y dos ventrículos. En la mitad izquierda circula la sangre oxigenada y en la mitad derecha la sangre sin oxigenar, así que no se mezclan dichas fases. Los mamíferos, aves y pocos reptiles (cocodrilos...) poseen sistema circulatorio cerrado doble completo, mientras que el del resto de los reptiles y los anfibios es incompleto.

El procesamiento del alimento (IV): egestión

Egestión

Lo primero, feliz año y disculpas a mis lectores por estar desaparecido todo este tiempo. He estado a otras cosas y me han faltado tiempo y ganas para seguir escribiendo en este blog. Pero aquí estoy de nuevo, voy a intentar seguir con él, de momento terminando el apartado del procesamiento del alimento, y a ver si recupero la práctica del insecto del mes.

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La última parte del procesamiento del alimento es la egestión. Esta consiste en eliminar los residuos de la digestión, transformados en heces fecales. Es más conocida en vertebrados (donde ocurre en el intestino grueso) que en invertebrados. Dentro de la egestión en vertebrados, se distinguen dos formas: defecación y regurgitación.

La defecación ocurre en la gran mayoría de los vertebrados, y consiste en simplemente expulsar las heces al exterior mediante la cloaca (ensanchamiento del intestino donde además de este terminan los conductos excretores y reproductores) en aves, reptiles y anfibios, o el ano en mamíferos, un orificio que se encuentra al final del intestino grueso. 

Los animales que expulsan las heces mediante regurgitación (de una bola) son algunos grupos de aves. Esta se realiza a través de la boca, y lo que regurgitan es una bola llamada egaprópila. Las aves rapaces, por ejemplo, tienen este tipo de egestión, aunque también realizan la defecación.

El contenido de las heces o excrementos consiste en los nutrientes que el intestino delgado no ha podido absorber en el proceso de absorción, llamadas fibras, más todos los componentes que el alimento contiene y que no pueden atravesar el epitelio intestinal (ciertos microorganismos, por ejemplos) o sencillamente no son útiles para el organismo. Además, puede contener restos de sangre, grasas o células epiteliales intestinales que se han desprendido en el proceso de absorción. Por supuesto, la composición de las heces es muy diferente dependiendo de la especie de la que provenga. Por ejemplo, casi todos los alimentos que decimos que tienen mucha fibra, en realidad lo que tienen es un alto contenido en celulosa, polisacárido que forma las paredes de las células vegetales, y es indigerible para el ser humano, por lo que las heces humanas a menudo son ricas en celulosa; sin embargo, los rumiantes viven en simbiosis con bacterias que viven en su intestino y son capaces de degradar la celulosa, por lo que no habrá celulosa en las heces de rumiantes como vacas, cabras... En todos los grupos de vertebrados pasa algo parecido. De hecho, una de las formas de conocer los hábitos alimenticios de un ave que realiza la regurgitación es analizar su egaprópila.

Las egaprópilas, por su forma, nos indican de qué ave proceden y, por su
contenido, podemos tratar de deducir qué comieron

¿La "mierda" o el "meado"?

Les propongo un problema bastante asqueroso. Imaginen que están en una situación tan extrema, que solo hay dos formas de ver un día más: o comerse vuestras propias heces, o beberse vuestra propia orina. Ambas opciones son repugnantes pero, desde el punto de vista de la salud, ¿cuál es preferible?

Analicemos teóricamente la situación. Sabemos que las heces llevan celulosa y otros restos indigeribles, y pueden llevar otros componentes como células muertas, grasas, sangre, bilis, etc. La orina, en cambio, lleva, además de mucha agua, restos nitrogenados que, al ser tóxicos para el organismo, los ha expulsado. Lo que ha expulsado porque es malo para él (desechos nitrogenados), frente a lo que simplemente no ha absorbido (celulosa y restos), o se ha desprendido (sangre, epitelio). De esta forma, desde el punto de vista teórico, podría ser perfectamente sano comerse las propias heces.

Sin embargo, en la práctica, se sabe que las heces son un medio de transmisión de numerosas infecciones, para contagiarte de las cuales no necesitas ingerir las heces, ni mucho menos: se han dado casos en los que hombres han enfermado después de tener sexo anal, debido a una infección contraída en el acto. Más conocidas son las enfermedades transmitidas por las heces de los roedores: leptopirosis, teníais, triquinosis... Así, la afirmación que cerró el párrafo anterior, dificilmente puede ser cierta en la realidad.

Dicho todo esto, no sé si es posible decantarse por una de las dos opciones, lo único que sé es que ¡espero no verme nunca en dicha situación!