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¿Algún animal de sangre caliente evolucionó de nuevo a sangre fría?

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Más o menos como dice el título, preguntándose si la evolución puede pasar de mamífero a reptil, ya sea en teoría o en la práctica.


Seymour et al. Han sugerido la ectotermia secundaria en crocodilianos vivos. (2004). Su razón de ser se basa en:

  • Presencia de un corazón de 4 cámaras (de lo contrario, solo se encuentra en endotermos)
  • Derivación poscardíaca a través del agujero de Panizza y la válvula en "diente dentada", que se desarrollan de forma secundaria en los crocodilianos
  • Estructura pulmonar y ventilación durante la locomoción.

Por lo tanto, la ectotermia en los crocodilianos existentes se asocia con ser acuáticos o semiacuáticos. Estos autores sugieren que la endotermia también puede haber sido ancestral para los dinosaurios.

Seymour RS, Bennett-Stamper CL, Johnston SD, Carrier DR, Grigg GC. 2004. Evidencia de ancestros endotérmicos de cocodrilos en el tallo de la evolución de los arcosaurios. Physiol Biochem Zool 77: 1051-1067.


No existe un "trinquete" evolutivo que evite que una forma de vida evolucione "al revés". Sin embargo, es estadísticamente improbable porque prácticamente requeriría que todos los factores ambientales que cambiaron durante la transición de "sangre fría" a "sangre caliente" vuelvan a cambiar en el orden inverso, porque todos esos factores contribuyeron a la selección presiones que provocaron la evolución "hacia adelante".

Sería análogo a hacer que un juego de bolas de billar en movimiento invirtiera la dirección y volviera a formar un patrón anterior: invertir la velocidad de cualquier bola sería bastante fácil, pero obtener todos de las bolas para cooperar para volver a formar un patrón estático que termina disparando la bola de la cola es tan poco probable que sea efectivamente imposible.

Dicho esto, para que una forma moderna (B) evolucione hacia otra forma (C) que se parece una forma arcaica (A) sin realmente ser esa forma arcaica "sólo" requeriría una secuencia de cambios ambientales que conducen a la evolución de (B) de (A). En realidad no lo haría ser la forma arcaica. Sería un proceso análogo a la evolución convergente.


Primer pez de sangre caliente: el opah o pez luna

Una nueva investigación de NOAA Fisheries ha revelado que el opah, o pez luna, es el primer pez de sangre caliente que hace circular sangre caliente por todo su cuerpo al igual que los mamíferos y las aves, lo que le otorga una ventaja competitiva en las frías profundidades del océano.

El pez plateado, aproximadamente del tamaño de un neumático de automóvil grande, es conocido en los océanos de todo el mundo y habita a cientos de pies bajo la superficie en aguas frías y con poca luz. Nada agitando rápidamente sus grandes aletas pectorales rojas como alas a través del agua.

Los peces que habitualmente habitan en profundidades tan frías tienden a ser lentos y lentos, y conservan energía al tender una emboscada a la presa en lugar de perseguirla. Pero el constante aleteo del opah calienta su cuerpo, acelerando su metabolismo, movimiento y tiempos de reacción, informan los científicos en la revista. Ciencias.

Esa ventaja de sangre caliente convierte al opah en un depredador de alto rendimiento que nada más rápido, reacciona más rápido y ve con mayor nitidez, dijo el biólogo pesquero Nicholas Wegner del Centro Científico Pesquero del Suroeste de Pesquerías de la NOAA en La Jolla, California, autor principal del nuevo papel.

"Antes de este descubrimiento, tenía la impresión de que se trataba de un pez de movimiento lento, como la mayoría de los demás peces en ambientes fríos", dijo Wegner. "Pero debido a que puede calentar su cuerpo, resulta ser un depredador muy activo que persigue presas ágiles como el calamar y puede migrar largas distancias".

Las branquias muestran un diseño inusual

Wegner se dio cuenta de que el opah era inusual cuando un coautor del estudio, el biólogo Owyn Snodgrass, recogió una muestra de su tejido branquial. Wegner reconoció un diseño inusual: los vasos sanguíneos que llevan sangre caliente a las branquias de los peces rodean a los que llevan sangre fría de regreso al núcleo del cuerpo después de absorber oxígeno del agua.

El diseño se conoce en ingeniería como "intercambio de calor a contracorriente". En opah significa que la sangre caliente que sale del núcleo del cuerpo ayuda a calentar la sangre fría que regresa de la superficie respiratoria de las branquias, donde absorbe oxígeno. Parecido al radiador de un automóvil, es una adaptación natural que conserva el calor. La ubicación única del intercambio de calor dentro de las branquias permite que casi todo el cuerpo del pez mantenga una temperatura elevada, conocida como endotermia, incluso en las profundidades frías.

"Nunca antes se había visto algo así en las branquias de un pez", dijo Wegner. "Esta es una innovación genial de estos animales que les da una ventaja competitiva. El concepto de intercambio de calor a contracorriente se inventó en los peces mucho antes de que lo pensáramos".

Los investigadores recopilaron datos de temperatura de opah capturados durante estudios en la costa oeste, y encontraron que la temperatura de su cuerpo era regularmente más cálida que el agua circundante. También conectaron monitores de temperatura a opah mientras rastreaban a los peces en inmersiones a varios cientos de pies y encontraron que la temperatura de su cuerpo se mantuvo estable incluso cuando la temperatura del agua descendió bruscamente. El pez tenía una temperatura muscular promedio de unos 5 grados C por encima del agua circundante mientras nadaba entre 150 y 1,000 pies por debajo de la superficie, encontraron los investigadores.

Si bien los mamíferos y las aves suelen mantener temperaturas corporales mucho más cálidas, el opah es el primer pez que mantiene todo su cuerpo más caliente que el medio ambiente.

Algunos otros peces, como el atún y algunos tiburones, calientan ciertas partes de sus cuerpos, como los músculos, aumentando su capacidad de natación. Pero los órganos internos, incluido el corazón, se enfrían rápidamente y comienzan a disminuir cuando se sumergen en profundidades frías, lo que los obliga a regresar a profundidades menos profundas para calentarse.

El calor proporciona una ventaja competitiva

El seguimiento por satélite mostró que los opah pasan la mayor parte de su tiempo a profundidades de entre 150 y 1.300 pies, sin salir a la superficie con regularidad. Su temperatura corporal más alta debería aumentar su producción y capacidad muscular, mejorar la función de sus ojos y cerebro y ayudarlos a resistir los efectos del frío en el corazón y otros órganos, dijo Wegner.

El tejido graso rodea las branquias, el corazón y el tejido muscular donde el opah genera gran parte de su calor interno, aislándolos del agua helada.

Otros peces han desarrollado una sangre caliente limitada (conocida como endotermia regional) para ayudar a expandir su alcance desde aguas menos profundas a profundidades más frías. Pero el linaje evolutivo del opah sugiere que desarrolló sus mecanismos de calentamiento en las frías profundidades, donde los peces pueden permanecer con una ventaja constante sobre otros competidores y presas. Investigaciones recientes han encontrado diferencias distintivas entre los opah de diferentes partes del mundo, y Wegner dijo que los científicos ahora están interesados ​​en comparar características de sangre caliente entre ellos.

"La naturaleza tiene una forma de sorprendernos con estrategias inteligentes donde menos se las espera", dijo Wegner. "Es difícil mantenerse caliente cuando estás rodeado de agua fría, pero el opah lo ha descubierto".

Las encuestas de investigación de la NOAA en California han detectado más opacidad en los últimos años, pero los biólogos no están seguros de por qué. Las condiciones actuales pueden estar favoreciendo a los peces o su población puede estar creciendo. Opah no suele ser el objetivo de los pescadores de California, pero los pescadores recreativos locales y las pesquerías comerciales ocasionalmente capturan la especie. La rica carne del opah se ha vuelto cada vez más popular en los mercados de mariscos.

"Descubrimientos como este nos ayudan a comprender el papel que juegan las especies en el ecosistema marino y por qué las encontramos donde lo hacemos", dijo Francisco Werner, director del Southwest Fisheries Science Center. "Realmente demuestra cuánto aprendemos de la investigación básica en el agua, gracias a científicos curiosos que hicieron buenas preguntas sobre por qué este pez parecía ser diferente".


¿Todos los peces son de sangre fría?

El opah, el único pez de sangre caliente que se conoce, es una especie valiosa para los pescadores comerciales y recreativos. Sin embargo, los investigadores no tienen un conocimiento completo de la biología y ecología básicas de esta especie. El Centro Científico Pesquero del Suroeste de la NOAA comenzó a recolectar muestras biológicas de opah en 2009 e inició un programa de marcado electrónico en 2011. Los científicos esperan continuar marcando opah para conocer sus movimientos y rango. Esta investigación proporcionará la información básica sobre el ciclo de vida necesaria para futuras evaluaciones y manejo de la población. NOAA Fisheries también está trabajando con la industria pesquera para ayudar a reducir el desperdicio durante el procesamiento de opah.

No todos los peces son de sangre fría. En 2015, los investigadores del Centro de Ciencias Pesqueras del Suroeste de la NOAA revelaron que el opah, o pez luna, es el primer pez de sangre caliente. Aunque no es tan cálido como los mamíferos y las aves, el opah hace circular sangre caliente por todo su cuerpo, lo que le da una ventaja competitiva en las frías profundidades del océano de 150 a 1,300 pies debajo de la superficie.

Su temperatura corporal no es lo único que hace que este pez se destaque del resto de su entorno. La mayoría de los peces que viven en las profundidades oscuras y frías dependen de las emboscadas para atrapar a sus presas, pero el ágil opah es rápido y eficiente, aleteando sus aletas pectorales de color rojo brillante para correr por el agua. El constante aleteo de sus aletas calienta el cuerpo del opah & rsquos, acelerando su metabolismo, movimiento y tiempos de reacción.

Aproximadamente del mismo tamaño que un neumático de automóvil grande, el opah está equipado con vasos sanguíneos especializados que llevan sangre caliente a sus branquias para recalentar la sangre que se enfría cuando el pez respira y absorbe el oxígeno del agua. Estos vasos sanguíneos que intercambian calor minimizan la pérdida de calor corporal hacia el ambiente frío opah & rsquos, asegurando una temperatura corporal central cálida, aumentando la producción muscular y la capacidad de natación, y estimulando la función ocular y cerebral. El opah también puede permanecer en aguas profundas por más tiempo sin arriesgar la función reducida de su corazón y otros órganos porque el tejido graso que rodea sus branquias, corazón y tejido muscular actúa como aislante contra las aguas heladas.

El opah es una de las especies de peces comerciales más coloridas y es particularmente popular en Hawái. Es en general rojo con manchas blancas y se vuelve gris plateado cuando muere. Sus aletas son carmesí y sus grandes ojos dorados. Se cree que el perfil grande y redondo del pez & rsquos es el origen de su apodo & ldquomoonfish & rdquo. Estas características combinadas sin duda hacen que este pez de sangre de brazo pequeño sea único entre las muchas criaturas maravillosas del océano.

¿Sabías?

Algunos otros peces, como el atún y algunos tiburones, calientan ciertas partes de sus cuerpos, aumentando su capacidad de natación. Pero los órganos internos, incluido el corazón, se enfrían rápidamente y comienzan a disminuir cuando se sumergen en profundidades frías, lo que los obliga a regresar a profundidades menos profundas para calentarse.


¿Algún animal de sangre caliente evolucionó de nuevo a sangre fría? - biología

¿Cansado del distanciamiento social? ¿Cansado de refugiarse en el lugar? ¿Ojalá todo hubiera terminado? ¿Qué hay de la hibernación en la Era de Covid-19?

`` Es muy posible que los humanos puedan hibernar '', dice Kelly Drew, profesora del Instituto de Biología Ártica de la Universidad de Alaska. Drew estudia las ardillas terrestres árticas, pequeñas criaturas fornidas que desaparecen en las madrigueras durante ocho meses al año. Cuando ella y yo hablamos, hacía 35 grados Fahrenheit bajo cero (sin sensación térmica) en su laboratorio en Fairbanks, a las 2:00 de la tarde (justo antes del atardecer). De repente, mi caso de hibernación se sintió trivial.

La esencia de la hibernación, explica Drew, es la regulación de la temperatura corporal. Bajar la temperatura central del cuerpo induce un estado metabólico bajo de torpor , en el que los animales casi no necesitan comida. La mayoría de las calorías que quemamos los animales de `` sangre caliente '' se destinan a mantener la temperatura corporal, nuestra tasa metabólica basal. Las ardillas que Drew estudia, por ejemplo, se acurrucan en pequeñas bolas y caen en picado de 99 grados a 27. Esto reduce su tasa metabólica basal en aproximadamente un 99 por ciento.

(A través de usted probablemente podría hibernar).

Suena maravilloso. ¿Qué les parece, escritores de ciencia ficción? Robert Heinlein escribió en su fabulosa novela de 1941 Los niños de Matusalén pensó que era la respuesta perfecta al aburrimiento en los vuelos espaciales largos y lo llamó descanso frío:

Quizás unos meses en el viejo hibernáculo, de la novela 2001 de Arthur C. Clarke, 2001: A Space Odyssey:

A veces, Bowman, como Primer Capitán del Descubrimiento, envidiaba a sus tres colegas inconscientes en la paz helada del Hibernaculum. Estaban libres de todo aburrimiento y toda responsabilidad hasta que llegaron a Saturno, el mundo exterior no existía.

Lo más fascinante de todo fueron las pantallas de EEG, las firmas electrónicas de tres personalidades que alguna vez existieron y que algún día volverían a existir. Estaban casi libres de los picos y los valles, las explosiones eléctricas que marcaban la actividad del cerebro despierto, o incluso del cerebro en el sueño normal. Si quedaba algún rastro de conciencia, estaba más allá del alcance de los instrumentos y de la memoria.

Cuando le colocaron los electrodos en la frente y el generador de sueño empezó a latir, vio un breve despliegue de patrones caleidoscópicos y estrellas a la deriva. Luego se habían desvanecido y la oscuridad lo envolvió.

Suena perfecto. Dale.

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Hacia lo profundo: comprensión de la ecofisiología del pez espada

Como animales terrestres, estamos acostumbrados a un entorno que sufre un cambio drástico de temperatura que se produce tanto en períodos de tiempo largos (es decir, de verano a invierno) como cortos (de día a noche). Como mamíferos de sangre caliente, tenemos la capacidad de regular nuestra temperatura corporal para mitigar los efectos fisiológicos de estos cambios ambientales. Otros grupos, como los peces marinos, no tienen tanta suerte, ya que los cambios drásticos de temperatura pueden tener repercusiones letales.

En el ámbito marino, la alta capacidad calorífica del agua proporciona a los peces un amortiguador contra los cambios rápidos de temperatura ambiental. Por esta razón, la mayoría de las especies marinas han evolucionado para habitar nichos térmicos relativamente estrechos y homogéneos. Por lo tanto, aunque la mayoría de los peces no tienen control fisiológico sobre su temperatura corporal, aún pueden mantener un ambiente térmico relativamente constante en el que se optimizan los procesos metabólicos. Sin embargo, ciertas especies de peces no siguen esta tendencia, con temperaturas corporales y procesos fisiológicos sujetos a variaciones térmicas extremas tanto diarias como estacionales. Estas fluctuaciones térmicas son principalmente en respuesta a las migraciones diarias y estacionales en busca de fuentes de presas ricas que se agregan en las regiones templadas y polares, así como en las aguas muy por debajo de la termoclina.

Una vida de extremos
Se ha demostrado que una especie notable posee una gran tolerancia a los entornos térmicos cambiantes. El pez espadaXiphias gladius), Un gran depredador marino que deambula por todos los océanos del mundo, se encuentra entre las pocas especies de peces que se sabe que atraviesan barreras térmicas extremas a diario, pasando períodos prolongados cazando tanto en la superficie durante la noche como a gran profundidad durante el día. Este patrón de actividad diurna da como resultado una fluctuación térmica extrema, con procesos fisiológicos sujetos a cambios de temperatura superiores a 15 ° C en cuestión de minutos. Aunque muchas especies de peces también exhiben tolerancia a cambios de temperatura de corta duración, se ha demostrado que el pez espada reside y caza durante períodos prolongados en condiciones muy dispares, proporcionando un patrón diario que somete los procesos fisiológicos a condiciones extremas y contrastantes. Este patrón diario proporciona al pez espada una oportunidad única de alimentación que les permite alimentarse de ricos recursos de presas tanto de día como de noche.

Comprender cómo el pez espada tolera las condiciones extremas y se separa de otras especies también ha llevado al desarrollo de artes de pesca selectivas y de bajo impacto. Al documentar las tendencias de profundidad y las características de las inmersiones, los investigadores han podido identificar los horarios y lugares que conducen a una mayor selectividad en las pesquerías de pez espada. Esto es fundamental dado que las pesquerías de pez espada en todo el mundo se han visto habitualmente implicadas con altos niveles de captura incidental de especies sensibles como tortugas marinas y mamíferos marinos.

Desde una perspectiva fisiológica, comprender cómo el pez espada tolera las condiciones térmicas extremas y cómo se mueven rápidamente entre ellos, ofrece información no solo sobre esta especie, sino también sobre cómo otros organismos responden fisiológicamente a las temperaturas ambientales cambiantes. Incluso puede ayudar a los administradores de pesquerías a desarrollar nuevas prácticas de pesca más sostenibles. Los doctores Bernal y Sepúlveda están reuniendo su experiencia complementaria en fisiología, ecología y conservación de recursos marinos para responder a estas fascinantes preguntas.

Entender cómo el pez espada tolera las condiciones extremas y se separa de otras especies ha llevado al desarrollo de artes de pesca selectivas y de bajo impacto.

El músculo importa
Un pez espada buceador se enfrenta a dos problemas fundamentales a medida que pasa de agua tibia a fría y viceversa. En primer lugar, el efecto que pueden tener los cambios de temperatura en los músculos que impulsan la natación, particularmente significativo en depredadores tan rápidos, y en segundo lugar, los bajos niveles de oxígeno experimentados en la profundidad donde el pez espada caza durante el día.

Todo velocista sabe que los músculos funcionan mejor cuando están calientes. En su proyecto financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., El Dr. Bernal y el Dr. Sepúlveda tienen como objetivo cuantificar este efecto en el pez espada. Su trabajo documenta cualquier cambio en la temperatura muscular de los peces que nadan libremente durante las inmersiones y, posteriormente, evalúa in vitro rendimiento muscular en el mismo rango de temperaturas en un entorno de laboratorio.

Disecciones a bordo destinadas a aislar preparaciones de músculo vivo para in vitro estudios de función muscular.

El pez espada tiene varias adaptaciones anatómicas que pueden ayudar a mantener sus músculos nadadores a temperaturas más cálidas que las de su entorno: los principales músculos nadadores se mantienen cerca del centro del cuerpo y reciben sangre a través de una elaborada red de vasos que actúan como calor. intercambiador, conservando eficazmente el calor corporal. Este mecanismo, conocido como "endotermia muscular regional", claramente permite al pez espada mantener un alto rendimiento de natación mientras está en profundidad en aguas frías, pero no explica completamente su capacidad para sobrevivir inmersiones tan rápidas y pasar períodos tan largos en profundidad. De hecho, otros peces depredadores, como el atún y algunos tiburones, tienen una capacidad mucho mayor para la endotermia muscular regional que el pez espada, sin embargo, no pueden soportar inmersiones tan largas.

Los doctores Bernal y Sepúlveda propusieron una explicación para esta discrepancia: a partir de los datos recopilados hasta la fecha, el equipo ha propuesto que el pez espada use termorregulación fisiológica junto con músculos que operan en un amplio rango de temperaturas ambientales. Cuando sus mediciones empíricas de la temperatura corporal y del agua del pez espada que nadaba libremente se pusieron en modelos termodinámicos generados por computadora, descubrieron que el pez espada puede alterar y controlar la velocidad a la que todo su cuerpo intercambia calor con el agua circundante, lo que ralentiza efectivamente la velocidad a la que su cuerpo se enfría durante una inmersión y acelerando la velocidad de recalentamiento cuando regresan a la superficie. Su trabajo también ha demostrado que el músculo del pez espada puede funcionar en un rango de temperaturas, incluidas condiciones muy frías que han demostrado ser letales para muchos otros peces pelágicos.

Depredador perfecto
Bernal y Sepúlveda postulan que la base de la termorregulación fisiológica en el pez espada reside en su complejo sistema circulatorio de dos partes. Al sumergirse en aguas más frías, los peces pueden ralentizar el enfriamiento al dirigir la sangre a través de vasos armados con múltiples intercambiadores de calor en el interior de sus cuerpos, manteniéndolos más calientes y defendiéndolos del frío. Por el contrario, cuando regresa a aguas superficiales cálidas, el pez espada puede acelerar el intercambio de calor con su entorno al enrutar la sangre a través de los vasos que provocan un cortocircuito en los sistemas de intercambio de calor. El resultado neto es que el pez espada opera a temperaturas más cálidas que su entorno durante una mayor proporción del tiempo que otros peces. Esto puede darles una ventaja competitiva en relación con otros depredadores y sus presas. Además, la capacidad de calentarse rápidamente reduce la cantidad de tiempo que el pez espada pasa "tomando el sol" en la superficie, lo que libera más tiempo para explotar los ricos recursos alimenticios de las profundidades del océano.

La siguiente pregunta para el equipo de investigación es cómo estas inmersiones prolongadas influyen en la función muscular del pez espada y su capacidad para absorber oxígeno del agua. Ciertas capas de los océanos profundos tienden a carecer de oxígeno disuelto en comparación con las aguas superficiales, y en la mayoría de los peces, la capacidad de la sangre para unirse al oxígeno varía con la temperatura, lo que produce un conjunto complejo de interacciones para que los peces puedan atender. Bernal y Sepúlveda se han asociado con colegas en los EE. UU. Y Canadá para examinar cómo la temperatura afecta la capacidad de unión de oxígeno de la sangre del pez espada y explorar adaptaciones ultraestructurales potencialmente únicas en sus branquias y músculos que mejoran su capacidad de transporte de oxígeno. Esperan arrojar luz sobre la base fisiológica de la tolerancia del pez espada a temperaturas extremas y déficits de oxígeno: como lo describen los investigadores, "adaptaciones para la vida al límite".

Bernal y Sepúlveda postulan que la base de la termorregulación fisiológica en el pez espada reside en su complejo sistema circulatorio de dos partes.

Perfeccionamiento de la pesca
Un aspecto final y fundamental de la investigación de Bernal y Sepúlveda radica en cómo los datos fisiológicos y ecológicos detallados recopilados durante el estudio se relacionan con las pesquerías locales. Sepúlveda y su equipo en PIER han dedicado gran parte de la última década a intentar desarrollar medios alternativos para capturar el pez espada, más selectivos que algunas de las pesquerías más tradicionales que se utilizan en todo el mundo. La clave de este trabajo es comprender dónde y cuándo el pez espada se separa de otras especies y desarrollar artes de pesca alternativos que se dirijan selectivamente al pez espada en profundidad. Aumentar la selectividad de los artes y minimizar las interacciones no deseadas con especies protegidas como las tortugas marinas y los mamíferos marinos es un escenario en el que todos ganan tanto para los administradores como para los pescadores. Los equipos esperan que los nuevos conocimientos sobre sus especializaciones fisiológicas se puedan utilizar para desarrollar pesquerías más limpias que ofrezcan nuevas oportunidades para las comunidades pesqueras en disminución.

Los datos fisiológicos del colaborador también pueden proporcionar información crucial sobre cómo los movimientos y comportamientos del pez espada cambian con nuestro clima cambiante. A medida que nuestros océanos cambian con el tiempo, factores como la distribución y abundancia de presas, la disponibilidad de oxígeno y la temperatura del mar pueden influir en los movimientos de este recurso global. Esperan que su investigación pueda proporcionar un conjunto de conocimientos biológicos que ayuden a explicar cómo el pez espada es capaz de las hazañas que logran a diario y cómo esta información puede ayudar a mantener las poblaciones de pez espada y otras especies marinas en niveles sostenibles en el futuro.

El pez espada es claramente una especie única. ¿Cómo descubrió por primera vez su notable combinación de comportamientos?
A pesar de la presencia de pesquerías mundiales dedicadas a la captura de pez espada, existe muy poca información biológica para esta especie. Desde la década de 1960, ha habido numerosos informes de las pesquerías en mar abierto que muestran que el pez espada se capturaba en profundidad durante el día y en aguas menos profundas durante la noche. Ese trabajo indicó su capacidad para moverse extensamente hacia arriba y hacia abajo en la columna de agua. Luego, en las décadas de 1970 y 1980, hubo una serie de artículos de Francis Carey y su grupo que comenzaron a descubrir algunas de las adaptaciones fisiológicas y morfológicas únicas de los peces espada que les permiten ser depredadores activos en las capas profundas, oscuras y frías de el océano. Por ejemplo, pueden calentar los ojos y el cerebro para mejorar la percepción sensorial. Desde entonces, hemos continuado esa línea de trabajo, pero nos hemos centrado en cómo el pez espada puede mantener la natación durante sus descensos en agua fría y para tratar de comprender si pueden mantener su ecología de natación activa y cómo pueden, incluso cuando otros depredadores superiores aparentemente no pueden.

¿Cuáles son las implicaciones de sus hallazgos para nuestra comprensión de la función muscular en otras especies?
El pez espada no es el único pez que se sumerge en profundidad y en frío, pero es único en el sentido de que permanece en profundidad durante períodos de tiempo prolongados. Cómo pueden hacer eso sin afectar notablemente su capacidad para nadar es lo que los hace únicos. Al aprender cómo los músculos del pez espada pueden continuar funcionando, incluso cuando se enfrentan a cambios rápidos y grandes de temperatura y potencialmente en condiciones de poco oxígeno, comprenderemos mejor cómo los animales se han adaptado para habitar condiciones ambientales que deberían ser limitantes.

¿Cómo se las arregla el pez espada con los cambios de temperatura a largo plazo que experimentan durante la migración entre latitudes más frías y más cálidas?
Sabemos que muchos peces migratorios parecen aclimatar sus cuerpos a lo largo de su lenta progresión hacia aguas más frías. Sin embargo, algunas otras especies que migran más rápidamente (atunes y pez espada) y parecen pasar más tiempo en aguas más frías han desarrollado un conjunto de adaptaciones únicas para mantenerse calientes. Esto les permite nadar potencialmente más tiempo y más rápido, y aumentar la percepción sensorial y tal vez mejorar su tasa de crecimiento. Aunque apenas estamos empezando a comprender cómo estos animales pueden hacer frente a los cambios a corto plazo (minutos) en las condiciones ambientales, todavía tenemos más que aprender sobre sus estrategias a largo plazo (meses) para hacer frente a estos cambios, que adquieren una nueva dimensión. sentido de importancia frente a los posibles cambios oceanográficos asociados con el cambio climático global.

¿Cómo le gustaría que cambiaran las prácticas de pesca como resultado de sus estudios?
Esperamos que nuestro trabajo ayude a proporcionar a las pesquerías información específica de especies que pueda conducir a una mayor selectividad de los artes y una reducción de la captura incidental. Además, esperamos que este tipo de datos también puedan recopilarse de otras especies y utilizarse para aumentar la selectividad de la pesca en función de las diferencias ecológicas y fisiológicas. Ampliar el alcance de las pesquerías tradicionales y buscar soluciones de captura incidental fuera de la caja sigue siendo un objetivo de los laboratorios de Sepúlveda y Bernal.

¿Qué aporta cada uno al proyecto? ¿Y qué pueden lograr juntos que no pudieran lograr solos?
Los dos laboratorios tienen atributos y áreas de especialización únicos. Bernal lleva más de una década trabajando en el laboratorio compaginando su trabajo con el campo. Por el contrario, Sepúlveda se ha desviado del camino de sus colegas y se ha centrado más en los estudios de campo que tienen relevancia pesquera. La unión de los laboratorios de Bernal y Sepúlveda ha dado como resultado algunos estudios sólidos y completos que vinculan el campo con el laboratorio. Esta investigación sinérgica ha cerrado la brecha tradicional que separa la investigación de campo y de laboratorio y ha ampliado nuestra comprensión que nos permite trabajar en cuestiones que otros no pueden.


Mamíferos ectotérmicos

Dado que los cocodrilos comenzaron como criaturas endotérmicas y perdieron su endotermia a medida que se adaptaban a su estilo de vida, ¿qué tan probable crees que es que los mamíferos pudieran producir tal metabolismo si surgiera la necesidad? Además, ¿qué otro estilo de vida podría producir ectotermia en mamíferos además del nicho parecido al cocodrilo?

Creo que es muy probable que, si surgiera la necesidad, pudiera suceder. Dado que los primeros cocodrilos eran de "sangre caliente", no hay una razón significativa por la que los mamíferos puedan hacerlo.

En cuanto a un nicho además del nicho similar al cocodrilo, tal vez el estilo de vida de energía súper baja del perezoso podría producir algo así como una criatura parecida a un perezoso con el metabolismo de un lagarto herbívoro.

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26 de julio de 2010 # 2 2010-07-26T06: 27

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27 de julio de 2010 # 8 2010-07-27T23: 02

29 de julio de 2010 # 9 2010-07-29T06: 45

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02 de septiembre de 2010 # 10 2010-09-02T13: 00

solo algo que encontré en la red, se trata de myotragus mencionado
Myotragus

Myotragus balearicus (en griego, "cabra-rata de las islas Baleares") es el nombre científico de una especie de la subfamilia Caprinae que vivió en las islas de Mallorca y Menorca hasta su extinción hace unos 3000 años. Aunque los últimos análisis genéticos realizados en la Universidad Pompeu Fabra se le ha descrito como una extraña cabra, indican que Myotragus estaba más estrechamente relacionado con la oveja.

Descripción
Lo primero que llama la atención de este animal es su cabeza. The eyes were not directed towards the sides, as it happens in all the herbivorous mammals, but towards the front, granting them a stereoscopic vision (with all probability, their vision (=vista) was its main sense). The inferior jaw rarely contained two incisors of continuous growth (as it happens in the rodents and lagomorphs, but in the ungulates), while that the superior one lacked them. The rest of teeth were molars and premolars adapted to the crushing of vegetal matter. The nose was short in comparison with the rest of the skull, giving him slight similarity with rabbits and hares. Finally, both sexes displayed at the top of the head two very short horns, although probably the corneous covering made more lengths enough than the bony bases.

Myotragus was quite small in size (about 50 centimetres) and weighed between 50 and 70 kilos. The legs were proportionally shorter than in other related and less flexible bovids, which did not have to make them exceptionally fast. This was not a serious problem because on the islands where it lived, predators did not exist except for some birds of prey, to which without a doubt would try to give esquinazo hiding itself between the vegetation before by means of the fled one. On the shoulders they had a pronounced hump, whereas the back was bent in the back quarters. The legs, like many from the artiodactyla order, had four fingers of which only two were used to walk. The tail was enough long in relation to the rest of the body.

Alimentación
The fossil and subfossil remains of Myotragus balearicus indicate with total security that this animal was a ramoneador, like the present goats. One fed on all class of arbustiva vegetation and low branches of the typical trees of the Mediterranean climate, although it felt a special predilection by the Balearic shrub. The deposits of Majorca and Minorca, as well as the absence of pastadores (maybe grazing??) animal, seems to indicate that the primitive Balearic island were covered totally by forests before the human poblamiento and that herbaceous prairies of appreciable size did not exist. In this atmosphere, the Myotragus would move of preferably solitary form or in small groups.

Reproducción
Great thing is not known on the reproductive habits of this species. In 1999 the skeleton of a found neonato (neoborn, recently born??) individual near Manacor was described , to the northeast of Majorca. One is a quite great young in relation to the size of the mother, that it could walk and already follow his progenitor soon after being born. It is probable that it did not take long time in maturing, perhaps only a year or two.

The fact that the species conserved the horns is a possible indication that the males used them to fight by the right to reproduce, but the lack of sexual dimorphism invites to think that this species was not polygamous or, at least, the males did not reunite "harems" after them. Given the little length of the horns, the combats, in case of taking place, they had to go more towards the flanks (as it happens in many small antelopes) than to the fight head against head (typical of ungulates of great size).

The Mediterranean climate is seasonal, reason why it is of supposition that the mating would not happen at any time of the year.

Orígenes
The unique characters of Myotragus balearicus are consequence of a prolonged process of evolution in conditions of insularidad. In this type of isolation, the ungulates tend to become smaller (erosive and lagomorphs, on the other hand, they increase of size, as it happened to Hypnomis, the giant dormouse that shared habitat with Myotragus) and to lose the fear and reaction to flee from predators. A clear example of this is the loss of capacity of the legs to run at high speed, the stereoscopic vision (useful to calculate distances, but it does not stop to discover enemies on the lookout) and the proportional reduction of the brain, something that has also been observed in Homo floresiensis, a newly discovered hobbit-like human species on the island of Flores, Indonesia.

The analyses of DNA and the oldest fossils (Pliocene 5.7 million years ago) of the island of Majorca (Myotragus pepgonellae) indicate that Myotragus balearicus, in spite of being a ramoneador animal, descended originally from pastadores. The closest related species to Myotragus are ovine like the extinct Nesogoral of the Plio-Pleistocene of Sardinia, the old Gallogoral of France (possible continental ancestor of Myotragus and Nesogoral), Ovis (present sheep and mouflon) and mountain goats of Central Asia. Last common ancestor common Myotragus and Nesogoral had to arrive on Majorca and Sardinia about 6 million years ago, time at which the Straits of Gibraltar was closed and the Mediterranean Sea was dried until being reduced to a few salty lakes. Later, the reapertura of the Straits and the massive salt water entrance isolated to the animal populations diverse in the new Mediterranean islands. Of parallel form, a climatic change replaced the vegetation of subtropical type by the present one of Mediterranean type, forcing to the Myotragus to develop drastic changes in its feeding and set of teeth.

Although it turns out strange to say it, Myotragus only colonized initially the island of Majorca. On Ibiza a strange fauna without terrestrial mammals was developed where the birds and bats were the main vertebrates, whereas in Menorca a giant rabbit evolved that covered the same niche that the Myotragus in Majorca. With the slope of the level of the sea in the Glacial Era, Majorca and Menorca were united and Myotragus replaced the great lagomorphs Minorcan. Both islands separated again at the beginning of the Holocene.

Extinción
The diverse dating indicate shortly before that the three native terrestrial mammals of Majorca (Myotragus, Hypnomis and musaraña giant Nesiosites) disappeared in a same period of very short time, during the third millennium before Christ.

During years of continued discussion between scientists, some say the extinction was caused by climate change, others say they were exterminated by the first human settlers of the Balearic Islands. Sometimes evidence appears that could support both opinions differently. That is also why the question is still not answered.

The main thesis is the one that aims at an extinction by antrópicas (human, antromorphic. ) causes. Tradidional methods had dated the first human colonization of Balearic towards the 5000 AD or even before, but the revision of the deposits with modern methods of dating indicates clearly that there was no human presence before 3000 AD, reason why the first Balearic ones would be the carriers of the pre-talayótica culture (3000-1400 AD). The date is, of course, really suspicious, because lapel very closely with the fast decay of the three species.

The first Balearic settlers had a Neolithic culture, although they continued living in caves. In these have been found enormous amounts of bony remains of animals, especially Myotragus, with signals evidence of carving and consumption by humans. Most surprising it is that not all Myotragus arrived dead at the caves, but that there are indications that many of them were kept alive during a certain time there, and also many of them have the horns trimmed and healed later: A clear indication that they were being object on an attempt of domestication. The reason for this failure to domesticate it is probably that Myotragus did not reproduce in captivity or not at an suitable speed, because in the caves only remain of adult individuals have been found.

The hunting, the failure of the domestication and the introduction of domestic animals like goats (that competed with Myotragus for the same food), cows and sheep (and consequently, the destruction of the forests to create places for them to pasture) and dogs and pigs (which they could depredate on Myotragus in case of asilvestrarse itself) were the probable causes of the extinction of this animal.


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The word you are looking for is amphibious. If your creature is amphibious, it can live on land and in water in equal measures.

Being amphibious means your creature could indeed have gills, perhaps they are poorly formed, vestigial or are fading away as the creature approaches a life which can be spent almost completely on land.

Frogs and toads are both amphibians which start their lives in water and slowly transform until they are mostly land-dwelling, air breathing creatures.)

If you insist your creature be warm-blooded, you are insisting your creature be able to maintain a constant flow of oxygen. Maintaining that body temperature requires both fuel and oxygen. Warm blooded animals burn more energy and require more air to breath, hence the sperm whales (indeed most whales) need for regular oxygen.

If you were to turn your creatures into cold-blooded creatures you could reduce that oxygen intake significantly, assuming you reduced the movement activity required by the species to survive.

Streamlining the creature, making its ability to navigate water environments low in energy, perhaps it lives in environments with strong currents for example and it specializes in recognizing and utilizing deep water currents for high levels of mobility. This might be why it dives so deep and holds its breath (or uses gills) for extended periods. It is utilizing the underwater currents for fast travel across wide bodies of water.

Perhaps this is a migration technique, the creature consumes many calories, fills up and then dives into the water swims out to where it knows deep water currents flow, then slows its metabolism, activates its vestigial gills and sinks for a low-energy swim through deep water currents where it can move three or four times as far for the same amount of energy. It only surfaces briefly where it oxygenates its blood and then returns to the rip currents.

At the end of the migration, it reorganizes itself and becomes air-breathing again.

If the idea of vestigial gills doesn't work for you:

though it should because most creatures who live on land don't just decide to return to water without there being a biological imperative, you will have to consider more efficient ways of binding oxygen to your creature's life cycle.

Perhaps through more complex chemical means, stored in glands designed to liberate oxygen slowly. But if they creature is warm-blooded, it may need quite a bit of this material which means it may need to be many times larger than a Human. Perhaps you could give it a diaphanous skin layer which expands like a dorsal fin for example or extraneous limb finds where such fluids could be found and they could store oxygen.

You could, if such expanded fins were large and diaphanous enough, perhaps use them as an oxygen exchange system, using an osmosis or chemical process to capture oxygen from the water, thus reducing, but not eliminating the need to surface every few weeks.


Trapped Below

The reduced metabolic rate of the painted turtle in winter — which is down from their normal metabolic rate by as much as 95% with access to oxygen and as much as 99% when there is no oxygen available — is, surprisingly, the key to their survival. Although it prevents them from being active, the low metabolic rate also reduces their energetic needs to a bare minimum, allowing them to survive without food or oxygen.

When I think of hibernation, I immediately think of bears – which rely on fat stores to get them through their winter dormancy. Fat stores, however can only be used when oxygen is plentiful. To survive without oxygen, painted turtles break down glycogen. This process releases enough energy to keep them alive but also creates lactic acid, which can build up enough to be deadly (acidosis).

Painted turtles survive by changing their blood chemistry – borrowing materials from their skeleton and shell to balance out the acid. They can also store some of the lactic acid in their skeleton and shell.

This painted turtle in the Portland, OR area was still active and basking in November. Timing of “hibernation” varies regionally. Photo © The Nature Conservancy (Lisa Feldkamp)

Counterintuitively, painted turtles would not be able to survive if trapped underwater without oxygen in warm water. For instance, aquatic turtles of all species, from painted turtles to sea turtles are subject to drowning when trapped underwater in fishing nets. Their metabolism is elevated as the water warms, increasing their energetic needs and therefore the amount of acid that builds up in their system, overloading the turtles’ safeguards.


17. Humpback whales are considered the friendliest giant of the sea.

Humpback whales are large mammals on the planet, ranging in size from 39 to 52 feet. It became popular among whale watchers for its breaching behavior, which leaves pretty big splashes. Humpback whales don&rsquot usually have a hump on their backs, but the name comes from the large hump that forms when they arch their backs before making a deep dive into the ocean. They use sonar to communicate with each other, singing songs that can sometimes last up to 20 minutes. These whales migrate around the planet&rsquos oceans, but they prefer it pretty cold where their primary food source is: fish. They mostly consume small fish, krill, and plankton. To eat prey, they take large gulps of water. They only move to tropical waters to breed and give birth to their young. Humpbacks typically travel alone or in small groups, called pods, consisting of two or three whales.

Sea otters have no blubber, so they constantly groom themselves to maintain the insulating and water repellent properties of their fur. Getty Images / Verilisia


19. Often mistaken for a killer whale or orca, a Dall&rsquos porpoise inhabits subarctic temperature waters.

Because of the coloring of the Dall&rsquos porpoise, it&rsquos often confused for an orca. However, a closer look will tell you the difference. Its head is a different shape and much smaller than that of a killer whale. The Dall&rsquos porpoise is also a lot smaller than an orca overall, but it can still be easy to confuse the two. Dall&rsquos porpoises have been seen in groups ranging between 10 to 20 individuals, and when groups merge, several thousand porpoises can be seen swimming together. These marine mammals like to hunt in large groups and are often seen associating with Pacific white-sided dolphins or pilot whales. Dall&rsquos porpoises are a fast-swimming species. It mostly eats small fish and octopuses and may consume krill on occasion. They generally feed at night and usually eat about 28 to 30 pounds of food every day. They serve as prey to killer whales and great white sharks and live in pods that are anywhere between two and twelve in number.

King crabs can reach 11 inches in width. Flickr


Penguins “Cheat” to Stay Warm in Icy Waters

Many penguin species love cold environments, and even those that live in tropical latitudes often feed in very cold currents offshore. This presents a special challenge for small species. Theoretically, an endothermic (“warm-blooded”) animal needs to be about 7kg or larger to survive in cold water without some type of special heat retention mechanism. This is because volume increases faster than surface area as animals get larger, leading to slower heat transfer in larger animals and faster heat transfer in smaller animals. In theory at sizes below 7kg, the rate of heat loss to the surrounding cold water becomes too great and the animal will enter hypothermia. The smallest penguin alive today, the Little Blue Penguin (Eudyptula minor) is only about 1kg.

So how do these penguins survive? Regional heterothermy is a strategy in which an animal allows some parts of the body to cool down in order to preserve heat for the core. For penguins, this means letting the flippers cool down and keeping the brain and vital organs warm. As a means of propulsion, the penguin flipper is a marvel of evolution, perfectly suited for underwater “flight”. However, it is also a terrible heat sink. The flattened wing bones and tightly attached skin and feathers give the flipper a very high surface area to volume ratio, which means it will shed heat to surrounding air or water at a high rate. Immersed in icy water, a penguin-shaped object would cool fairly rapidly.

Penguins have a trick to keep this from happening. Blood vessels of the wing in penguins form a “rete mirabile”, a plexus of arteries and veins. This term means wonderful net in Latin, and it is indeed a wondrous evolutionary novelty. Arteries carry oxygenated blood from the heart of the penguin to the extremities, and veins return the de-oxygenated blood back again. In cold water, the blood from the arteries is hot, but the blood returning from the tips of the flippers and toes can be quite cold. As the normal arteries of the penguin blood vessel system run onto the flipper, they split into multiple parallel branches called a plexus. Each branch is closely aligned with at least two veins. The heat from the blood in the arteries warms the returning blood in the veins, raising the blood temperature before it returns to the heart. At the same time, the blood heading towards the flipper in the arteries is cooled, resulting in the flipper temperature dropping. This can lead to an impressive difference of up to 30 degrees Celsius (86 degrees Fahrenheit) between the core temperature and wingtip temperature of penguins. The vital organs remain toasty, while the flippers dip towards freezing.

Schematic illustration of the rete in a Little Blue penguin, modified with permission from Thomas and Fordyce (2008). Arteries are shown in red and veins in blue, superimposed on a photo of the bones of the flipper. At the purple rectangle, each artery is associated with at least two smaller veins, forming the rete.

Recently Dr. Daniel Thomas and Dr. R. Ewan Fordyce studied this system in Little Blue Penguins (don’t worry, no penguins were hurt – only dead specimens found on beaches were dissected) and compared the number of arteries in the rete from different living species. They found that penguins from colder areas like Antarctica have more arteries than those from warmer environments. This would make sense in that a more sophisticated rete may be necessary in more extreme conditions. Alternatively, the number of vessels may correlate to size, as the species that lives in the most extreme environment, the Emperor Penguin, is also the largest.

This is another interesting example of just how specialized penguins are for life in extreme marine environments. The smallest species “cheat” to get in under the normal limits of viable body size for marine endotherms. While their very specialized feathers and flipper-like wings are easily visible, some of the cool characteristics that make penguins “work” lie beneath the surface.


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