Bloc 2 (0)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 2º curso
Asignatura Fisiologia animal
Año del apunte 0
Páginas 18
Fecha de subida 14/06/2014
Descargas 0

Vista previa del texto

Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Mòdul 2: L’empremta del medi L’acoblament Respiració - Circulació Respiració: problemes i solucions: - El rendiment energètic derivat de la respiració aeròbia és millor que la anaeròbia - La difusió dels gasos és 8000 vegades més ràpida a l’aire que a l’aigua - El contingut d’oxigen a l’aigua és molt inferior al de l’aire, i la seva solubilitat depèn de la temperatura, el contingut de matèria orgànica… - Les superfícies de intercanvi òptimes són extenses, primes, en íntim contacte amb el medi ric en oxigen i molt vascularitzades (pròximes a un medi de transport) - En respirar, un animal aquàtic ha de gastar més energia per moure l’aigua rica en oxigen que un animal terrestre - La omnipresència d’un medi aquós i la seva importància en les reaccions bioquímiques condiciona la naturalesa, forma i funció de les superfícies respiratòries i, per extensió, la morfologia i fisiologia de l’animal.
- Totes les adaptacions que maximitzen el intercanvi respiratori afecten a un o més components de l’anomenada llei de Fick de la difusió, que relaciona l’efecte de diversos factors físics en les taxes de difusió: Q = DA P1- P2 L Q -> taxa a la que el gas es difon entre dos punts D -> coeficient de difusió característic de la substància, medi i temperatura A -> secció transversal de l’àrea d’intercanvi o difusió P1 i P2 -> pressions parcials dels gasos en ambdós punts L -> distància entre els dos punts - Els animals poden maximitzar D pels gasos respiratoris emprant aire en comptes d’aigua com a medi d’intercanvi - La resta d’adaptacions per maximitzar el intercanvi de gasos han d’afectar el terme A (superfície) o bé el gradient de pressió parcial (P1-P2)/L a través de la superfície d’intercanvi. (brànquies amb més superfície) 1 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Respiració: estratègies ☺Esponges: Fan entrar aigua xuclant per uns porus, i la fan sortir per l’altra banda. Com que no són ben be un organisme, sinó una comunitat de cèl·lules independent, cadascuna d’elles ha de captar el seu propi oxigen. Aquest fet afegeix una limitació: només hi pot haver capes de cèl·lules molt fines.
☺Brànquies externes: es troben a estats larvaris i organismes molt antics ☺Brànquies internes: juntament amb pulmons i tràquees, tenen una capa protectora - Escamarlà (crustacis): fa entrar l’aigua per la part de dalt de la cama i la fa sortir per la boca - Estrella de mar: trobem les brànquies separades per l’exosquelet - Peixos: Les brànquies es troben sota l’opercle, normalment hi ha 4 arcs de brànquia per banda.
Cadascun d’aquests arcs està format per filaments.
La diferència amb les altres brànquies, és que els peixos incorporen un sistema de bombeig: obren la boca, entra aigua, tanquen la boca i aquesta aigua es bombeja.
Aquest sistema es basa en un joc de 2 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals pressions positives i negatives, que faciliten el desplaçament de l’aigua carretada d’oxigen a les brànquies.
Algunes espècies de nedadors pelàgics no utilitzen aquests moviments de bombeig i mantenen la boca sempre oberta per facilitar el pas de l’aigua (ventilació ram) i, en alguns casos, d’aliment.
- Tauró: les brànquies es troben fixades a l’esquelet cartilaginós Sistema concorrent/Sistema contracorrent: La sang i l’aigua circulen en direccions oposades: la diferència de concentració d’oxigen no és molt alta, però permet el pas d’oxigen de l’aigua a la sang. A cada punt la concentració d’oxigen és més gran a l’aigua.
Quan el flux és concurrent, l’oxigen es difon ràpidament de l’aigua a la sang, però la taxa de difusió disminueix a mesura que ho fa la concentració d’oxigen a l’aigua, fins que les concentracions s’igualen.
Com podem veure a l’esquema, la sang torna amb un 20% d’oxigen i es troba l’aigua amb un 100%. Es queda a 50/50 perquè no hi ha un gradient de concentració, han arribat a l’equilibri.
☺ Tràquees: En els insectes, el sistema respiratori consisteix en un entramat de tubs ramificats interns que porta l’aire directament a les cèl·lules. Els tubs més llargs (tràquees), reforçats amb anells de quitina per evitar el seu col·lapse formen engruiximents (sacs aeris) a prop dels teixits que 3 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals necessiten més aportació d’oxigen. L’aire entra pels espiracles (obertures de les tràquees a la superfície corporal) i passa a les traquèoles, que estan plenes d’un fluid que, en cas d’augment de l’activitat de l’organisme, pot buidar-se i incrementar així la superfície d’intercanvi.
☺ Pulmons: - Algunes aranyes i escorpins tenen un pulmó en forma de llibre, que no és més que un conjunt de plecs envoltats per l’exosquelet que permeten augmentar la superfície respiratòria. L’aire travessa per difusió, de manera que el sistema no és gaire eficient.
- En algunes espècies de peixos, la respiració aèria inclou l’ús de la bufeta natatòria o l’estómac com a pulmons rudimentaris i estructures d’ampliació bucofaríngies i engruiximents branquials.
Molts dels peixos que respiren aire ho fan de manera bimodal, és a dir, obtenen oxigen de l’aire però descarreguen CO2 a l’aigua.
La respiració aèria en els peixos pot ser facultativa (quan les condicions del medi no permeten la respiració aquàtica) o continua.
La respiració bimodal ve fortament condicionada per les variacions del medi i la distribució ecològica dels animals en els diversos nítzols. Per exemple, en espècies com Periophthalmodon, la respiració es produeix gràcies a un epiteli bucofaringi molt vascularitzat (omple la boca d’aire, s’infla, i dins aquest sac, que hi ha més vascularització, passa l’O2 directament a la sang). Les brànquies, en canvi, han perdut bona part de l’epiteli respiratori, fet que el converteix en un respirador d’aire obligat. No pot regular correctament l’equilibri àcid - base sanguini si se’l submergeix en aigua i no se’l deixa respirar aire. A més, transporten glopades d’aire als caus que formen a la sorra, er establir càmeres d’aire que puguin funcionar com a reservoris d’aire durant les marees altes i per oxigenar ous en època de reproducció.
- A diferència dels mamífers i rèptils, els amfibis forcen l’entrada de l’aire oxigenat en els pulmons, generant una pressió positiva d’aire ocasionada pel treball mecànic de compressió de la cavitat bucal. La resta de vertebrats terrestres respiren gràcies a la generació de pressions negatives al si dels pulmons, ocasionades per treball muscular intercostal i del diafragma.
4 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Els amfibis practiquen també la respiració cutània, especialment al hivern, durant la hipermetabolia i com a ajut a la reactivació del metabolisme a la primavera - En les aus calen dos cicles per renovar tot l’aire. Durant la inhalació, l’aire entra en els sacs posteriors, es dirigeix als parabronquis i arriba als sacs anteriors per ser exhalat. Utilitzant aquest sistema s’aconsegueix un flux constant, i el més eficient de tots: això explica perquè trobem aus a alçades on no habiten vertebrats - En els mamífers cal un sistema mecànic actiu de ventilació per afavorir el flux d’aire, que utilitza dos bombes musculars (musculatura intercostal i diafragma) En la inhalació el intercostal s’aixeca i el diafragma baixa. En l’exhalació es relaxa la musculatura i puja el diafragma.
En general utilitzem 1/3 part de la nostra capacitat, i com a molt, amb entrenament, arribem a 2/3.
Intercanvi de gasos En els mamífers, intercanvi de gasos es produeix en una fina membrana alveolar que separa el medi aeri dels capil·lars sanguinis que irriguen la membrana. L’únic problema és la seva fragilitat, per això necessita protecció.
Per la correcta difusió dels gasos en les superfícies respiratòries, cal mantenir un gradient de pressions al llarg del sistema circulatori de transport entre aquestes superfícies i els teixits.
Donada la escassa capacitat de càrrega de O2 que té el plasma sanguini, la majoria d’animals grans i/o metabòlicament actius, utilitzen pigments respiratoris per transportar O2 5 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Aquests pigments varien la seva afinitat per l’oxigen en funció de la temperatura, el pH i el medi on viu l’animal.
El pigment majoritari és l’hemoglobina, que uneix l’oxigen als ions de ferro que porta. Tanmateix, altres grups utilitzen l’hemocianina (crustacis, mol·luscs) que conté coure, o bé la clorocruorina (poliquets) que també conté ferro.
Hi ha uns peixos que viuen en regions molt fredes que no tenen hemoglobina (la sang, per tant, és transparent). Això s’explica perquè a més temperatura, més baixa la concentració d’O2 (per tant si la temperatura és baixa hi haurà més O2) i no necessiten l’hemoglobina com a transportador. A més, no tenen gaires predadors degut a les temperatures.
Les propietats d’unió a l’oxigen de l’hemoglobina fan que en els pulmons, on la PO2 és d’uns 100mmHg, l’hemoglobina romangui saturada al 100%. La sang que retorna als pulmons per oxigenar té una PO2 de 40mmHg, i el percentatge de saturació d’hemoglobina en aquest cas és del 75%. Aquest concentració pot semblar bastant alta, serveix com a reservori d’oxigen per fer activitats físiques intenses i respondre de manera ràpida.
La reversibilitat de la unió de l’hemoglobina amb l’oxigen i el fet que esdevingui saturada a altes PO2 però pugui alliberar l’oxigen a baixes PO2 són factors clau de l’eficiència en la respiració.
La variació de l’afinitat en resposta a variacions externes la fa, a més, adequada per l’adaptació respiratòria als canvis en el medi intern i extern a l’organisme.
6 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Circulació: problemes i solucions Els sistemes circulatoris o de transport en els animals es poden considerar gastrovasculars (sense un sistema circulatori autèntic) o bé oberts i tancats (ambdós amb un sistema circulatori funcional real).
Exemples de sistemes gastrovasculars serien les meduses, els pòlips, el corall… que tan sols creen corrents.
Exemples de oberts serien els insectes, els mol·luscs,… que creen un corrent dins l’organisme, una bomba gegant que remou la sang en una mateixa direccions i la distribueix banyant òrgans i teixits. Té varis cors (musculatura especialitzada en contraccions permanent) El tancat està format per un sistema de tubs, és el que es regula millor, pot tenir més pressió i és més eficient transportant.
Circulació en vertebrats: 7 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Els peixos tenen un sistema monocameral, els amfibis tricamerals (tenen dos circuits i, per tant, un transport més eficient, però ajunten la sang oxigenada amb la no - oxigenada perquè no tenen el cor separat, per això respiren també per la pell). Els rèptils i els mamífers són tetracamerals, amb la diferència que els rèptils tenen un altre sistema enmig que envia la sang sense O2 al cos. No se sap ben bé perquè serveix, però es creu que s’utilitza quan es troben quiets al sol, per gastar menys energia.
La sang en els peixos, a més, surt amb molt poca pressió, per tant els teixits l rebran amb poca pressió. Com que fan contraccions i moviment constant els serveix per bombejar alhora la sang: tenen un cor feble, però la musculatura treballa com a cor secundari.
Humans: El ventricle esquerre té les parets musculars més gruixudes: amb la seva contracció envia la sang a través de l’aorta a tot el cos. Les artèries es van subdividint fins a capil·lars per poder arribar a tots els teixits.
Quan la sang arriba als capil·lars té un alt contingut en CO2 i residus del metabolisme, i també torna amb menys potència de la qual s’ha enviat.
La sang retorna al cor i entra per l’aurícula dreta. El ventricle dret es contrau i la sang surt per l’artèria pulmonar fins als pulmons, on s’oxigena. Seguidament entrarà al cor per l’aurícula esquerra, passa al ventricle esquerre…i torna a començar el cicle.
8 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals El cor fa el batec de manera autònoma. S’inicia en el nòdul SA (Sinus Auricular) on les cèl·lules es van contraient, gràcies al sinciti, una unitat funcional composta per cèl·lules musculars unides entre si. I aquest batec es trasllada a tot el cos: aurícula, ventricle i contracció del ventricle esquerre. Així aconseguim una contracció sincrònica (alhora).
Quan es produeix una fibril·lació es perquè les cèl·lules bateguen a la seva olla! Quan hi ha contraccions en el cor hi ha intercanvi elèctric, i això forma un camp electromagnètic. Si posem els elèctrodes en una banda o altra, rebem diferents senyals: El complex QRS correspon a la contracció del ventricle esquerre per enviar sang al cos (sístole) El període entre una sístole i una altra és la diàstole.
Trobem unes 60/80 pulsacions per minut, això ens permet calcular la freqüència cardíaca (b.p.m. → batecs per minut) Quan fem apnea tenim una bradicàrdia → ens baixa el ritme cardíac Una taquicàrdia, en canvi, és quan augmenta el ritme cardíac.
Els animals poden ser taquimetabòlics o bradimetabòlics.
9 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Les artèries són més grans i musculoses. Es ramifiquen fins als capil·lars, que només estan formats per l’endoteli i una membrana basal, tenen una sèrie de porus que els permeten fer intercanvi sense problemes d’aigua, ions...per difusió directa, capil·laritat...
Les venes tenen una capa muscular més pobre, però tenen vàlvules (en niu d’oreneta) per evitar que la sang caigui enrere.
Osmoregulació Osmoregulació en ambients aquàtics: La pressió osmòtica és la diferència de pressions que hi ha entre un costat i l’altre d’una membrana semipermeable que separa dues dissolucions de concentracions diferents quan el sistema es troba en equilibri.
Diem hiperosmòtic quan trobem una solució amb elevada concentració de solut, hiposmòtic quan trobem una solució amb baixa concentració de solut, i isosmòtic quan la pressió osmòtica és igual.
Els animals regulen activament la pressió osmòtica, no es troben en equilibri.
Mouen els ions per via transcel·lular (dins cèl.) o parcel·lular (entre cèl.) 10 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals El transport de ions requereix energia.
El transport primari és el que es duu a terme en contra de gradient de concentració, i per tant gasta ATP Creem un gradient de concentració traient el sodi fora la cèl·lula i fent entrar el potassi. Aquest gradient és el que ens servirà per dur a terme el transport secundari, utilitzant la seva energia.
Si entra una i l’altra surt s’anomena antiport. Si s’acoblen 2 i van en la mateixa direcció s’anomena simport. Aprofitem l’energia que gastem en una perquè entri l’altra.
Propietats osmòtiques: ambient, ECF, ICF ECF: fluid extracel·lular ICF: fluid intracel·lular Els invertebrats no regulen, simplement tenen la mateixa osmolaritat que el medi.
Els vertebrats hiperegulen, tenen més sals dins el cos que fora Depenent de l’amplitud de tolerància a les variacions de concentracions de sals al medi, podem parlar de eurihalins (molt tolerants) i estenohalins (poc tolerants).
Si no existís una regulació podem parlar de medis hipotònics (amb massa aigua) o hipertònics (que perden aigua).
♪ Osmoregulació en ambients marins 11 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals - ICF 300mOsmols, ECF1000mOsmols - Hipotònics i hiporreguladors Problemes: constantment perden aigua i guanyen sal.
Solucions: les brànquies tenen cèl·lules de clorur, que duen a terme transport actiu de sals. I d’intestí excreta ions divalents.
♪ Osmoregulació en aigua dolça - ICF 300mOsmols, ECF 20-40mOsmols - Hipertònics i hiperreguladors Problemes: constantment perden sal i guanyen aigua Solucions: beuen poca aigua, les cèl·lules de clorur de les brànquies tenen un transport actiu contra gradient per captar ions Exemple anadromia: el salmó - Aigua dolça: Medi: 20-40 mOsM Salmó: 300-400 mOsM És un hiperregulador (hipertònic i hiperosmòtic) Les cèl·lules de clorur són més petites en aigua dolça. El seu rol principal és l’excreció de ions en excés (bicarbonat i amoni). El Na/K – ATPasa funciona principalment per afavorir el transport de Na+/Cl-/K+ dins l’ICF.
A l’aigua dolça el salmó troba menys depredació, i per tant més supervivència, i també menys pol·lució i patògens.
- Aigua marina Medi: 1000mOsM Es produeix una percepció d’un canvi en la concentració del medi. Aquesta és gràcies a que augmenta la concentració de sal en l’aorta, cosa que implica una disminució d’aigua en sang i, per tant, una disminució del volum. A conseqüència d’això, els receptors d’estirament del muscle llis perceben el canvi de medi, que a través d’un sistema convergent passa al SNC.
12 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals La resposta al canvi és o l’evitació, o un canvi en les cèl·lules de clorur. El sistema endocrí s’encarrega de segregar GH (hormona del creixement) i Cortisol, ambdues van directament a les cèl·lules de clorur per estimular els transportadors de ions i el cortisol, alhora, també actua sobre l’expressió gènica per formar transportadors.
A més a més, dins la cèl·lula de clorur hi ha un dipòsit on es guarden transportadors, per això el salmó no mor d’un xoc osmòtic.
Així doncs, en l’aigua marina, les cèl·lules de clorur són grans. El seu rol principal és crear un gradient per afavorir el transport de Na+/Cl-/K+ que estan en excés des de ICF fins a ECF. El Na,K-ATPasa funciona per crear el gradient.
Quan el salmó torni a l’aigua dolça per reproduir-se, es produirà el procés a l’inversa.
Termoregulació i metabolisme Distingim els animals entre ectoterms, endoterms i heteroterms. Els ectoterms són els que tenen una temperatura corporal variable, depenent de la del medi. Els endoterms són els que mantenen la seva temperatura corporal a un nivell més o menys constant independentment de la temperatura de l’ambient.
Els heteroterms produeixen diferents graus de calor, però no regulen la seva temperatura corporal. Poden ser temporals, si la seva temperatura varia amb el temps, o regionals si aconsegueixen calor mitjançant els músculs.
- L’heterotèrmia temporal es pot dividir en parcial i facultativa. La parcial és l’abolició de la taxa metabòlica circadianament (interval regular de temps) o estacionalment.
La facultativa és la generació de calor intern pels ectoterms (ex: tonyina, que s’ha d’escalfar per anar més ràpid) - L’heterotèrmia regional és un ajustament cardiovascular per refredar les extremitats (ex: pingüins) També trobem l’endotèrmia regional, la generació localitzada de calor pel moviment muscular.
Vocabulari d’ecofisiologia tèrmica: - Poiquiloterm: temperatura del cos variable - Homeoterm: temperatura del cos constant - Endoterms: temperatura del cos depenent del calor metabòlic - Ectoterms: temperatura del cos depenent de fonts externes de calor - Taquimetabòlics: metabolisme ràpid 13 Fisiologia animal - 2n Ciències ambientals Bradimetabòlics: metabolisme lent Hi pot haver peixos ectoterms i homeoterms alhora, ja que l’aigua es troba a la mateixa temperatura (antàrtic) Estratègies adaptatives 1. Evitació Exemples d’evitació serien els animals que viuen en zona de marees, que fan caus per quan puja i baixa.
Un altre exemple seria la rata-cangur, que entra i surt del cau depenent de el calor, i a l’hora de més insolació fa migdiada! 2. Tolerància En aquest gràfic podem veure una zona de resistència i una zona de tolerància. A mesura que passa el temps a la zona de resistència, la temperatura letal baixa, fins arribar al llindar, on la temperatura es manté i entrem a la zona de tolerància.
Característiques de la biota sota condicions extremes de la temperatura - Mida inusualment gran o petita - Estratègia adaptativa de resistència o evasió - Cicle vital molt influenciat estacionalment o circadianament, sovint nòmades (perquè escasseja el menjar), sovint nòmades amb períodes oscil·lants de disminució de la taxa metabòlica (estivació, torpor, dormició) - Sorgiment de gregarisme o eusocialitat (ex: formigues que treballen per la reina) 14 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals - Distribució biogeogràfica extensa latitudinalment i altitudinalment - Selecció específica per l’habilitat reproductora sota condicions adverses, enmig de colls d’ampolla; diversitat baixa per les extincions periòdiques, poques interaccions interespecífiques i escassa coevolució.
Ecofisiologia de les zones àrides Temperatura entre 15 i 40 graus i entre 0 i 600 mm de pluja irregular anual.
►Evasors: Estrictes: actius de nit, criptobiosi en condicions extremes (estat en que, en reproduir-se, els ous queden enquistats fins que hi hagi aigua). Nematodes i insectes Menys estrictes: comportament nocturn/crepuscular. Insectes, aràcnids… Ectoterms petits: amfibis, rèptils Endoterms petits: rosegadors Característiques: -Alta mobilitat: minimització del contacte amb el substrat, territorialitat i habilitat navegacional.
-Activitat diària rítmica: pautes circadianes d’alimentació, ritmicitat endògena marcadament estacional.
-Elevada tolerància tèrmica: ampliació d’interval crític de temperatures màximes, cutícules gruixudes, lípids amb T elevada de fusió, resistència enzimàtica a la variació tèrmica.
-Canvis de color, forma i postura: variacions albedo i reflectància (els cargols de Lleida són més blancs perquè així reflexa més el sol!) -Regulació del balanç hídric: control de les pèrdues i el guany d’aigua -Manipulació del microclima: rius, eusocialitat...
-Patrons reproductius: estacionalitat, control del microclima … Exemple: Granota Scaphoipus *Migració subterrània diària *Metamorfosis 2-3 setmanes *Canibalisme i hipertròfia mandibular coincidents amb l’assecament del bassal (falta d’aliment) -Estivació: dormició prolongada, reducció taxa metabòlica, expansió dels límits de tolerància, aturada del creixement i reproducció, manca de resposta als estímuls externs, 15 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Quiescència: inactivitat comportamental, reducció de l’ajustament fisiològic, despertar acoblat a la millora de les condicions externes Criptobiosi: supressió metabòlica extrema. Ex: Tardígrads: producció metabòlica de sucres protectors de proteïnes i fosfolípids de membranes (trehalosa, glicerol), vitrificació citoplasmàtica… Diapausa (artròpodes): dormició estacional regulada per hormones, necessita senyals especifiques i canvis en els mecanismes de regulació interns (escassetat aliments, règim de precipitació…) ►Evaporadors: Animals de mida mitjana. Depenen d’un aportació suficient d’aigua per utilitzar-la en l’evaporació. Són escassos en nombre i es distribueixen aïlladament, sovint en els marges dels deserts, a zones rocalloses on aprofiten la variació microclimàtica.
Característiques: -Refredament per evaporació: suor, panteix (crear corrent d’aire per refredar/assecar les zones humides), evaporació de l’aigua obtinguda per l’aliment (artròpodes) -Refredament cerebral selectiu -disminució de la taxa metabòlica -Hipertèrmia (toleren cert grau d’escalfament corporal) -Orina hiperosmòtica: més concentrada per no perdre aigua -Migració, nomadisme ►Resistents: Camells, òrix, antílops grans i estruços Característiques: -Hipertèrmia adaptativa -Elevada deshidratació tissular -Gran volum d’aigua ingerida (100L en 3min) -Emmagatzemament d’aigua al budell -Apèndix grans per irradiar calor (orelles, coll, banyes) -Inactivitat diürna -Llet diluïda -Generen molta aigua metabòlica 16 Fisiologia animal 2n Ciències ambientals Sorgiments hidrotermals marins Guèisers submarins, producte de la tectònica de plaques a l’oceà i l’escalfament de l’aigua pel magma. Sovint es troben localitzats a una fondària mitjana d’uns 2100m. La temperatura en el sorgiment és 350 graus, i la del voltant 2 graus. Per tant, trobem ecosistemes complexes, basats en la producció quimioautotròfica microbiana.
La fauna resistent a l’escalfor sol tenir una activitat enzimàtica i mitocondrial resistent a grans diferències tèrmiques i anòxiques, components estructurals termoresistents, putes d’evitació o supervivència, i són euriterms extrems Ex: Riftia És una espècie de cuc amb peu i plomes. Té bactèries simbionts quimiolitoautotròfiques que oxiden i redueixen sulfits, sulfats... per obtenir ATP.
Fonts fredes de metà Llacs submarins de metà glaçat sedimentari vora els marges continentals. La seva fauna està dominada per mol·luscs i cucs, encara que no se’n coneix gaire.
Poden tenir gran importància en el canvi climàtic.
Ecofisiologia de les zones fredes Es localitzen bàsicament a les zones polars i als altiplans muntanyosos. Hi ha una elevada reflectivitat, aridesa extrema i grans variacions tèrmiques diàries i estacionals.
Evasors ectoterms i resistents endotèrmics: estratègies comunes: -crear un microhàbitat -caus -agregació -termoregulació comportamental -augment de la taxa metabòlica -endotèrmia facultativa -aïllament (cutícules, pelatge, plomatge...) →capa de greix amb pocs vasos -sistemes contracorrent (aus→ pocs teixits a les potes i proximitat artèries/venes) -migracions Evasors ectoterms i resistents endotèrmics: hipometabolisme - Evasors ectoterms: tolerància al fred 17 congelació, sobrerefredament i Fisiologia animal 2n Ciències ambientals *Congelació dels líquids i teixits extracel·lulars: proteïnes nucleadores (fixa el lloc on es congela), polialcohols crioprotectors perquè el gel no s’estengui massa, protectors de membrana, adaptació enzimàtica a baixes temperatures i elevada osmolaritat (més solut menys congelació) * Congelació del líquid intracel·lular: només a nematodes (que no són insectes) - Evasors ectoterms: evitació * Sobrerefredament a baixes temperatures: els passa als invertebrats i als peixos àrtics, corren el risc de congelar-se explosivament. Les mesures són el buidatge intestinal, per evitar agents nucleadors, els components anticongelants a la sang, l’adaptació enzimàtica a baixes temperatures - Endoterms resistents: hipometabolisme Hipotèrmia: decliu adaptatiu de la temperatura corporal Torpor: hipotèrmia llarga, profunda; depressió severa de les funcions metabòlica, respiratòria i circulatòria. Cal una elevada inversió energètica per despertar.
Hibernació: terme imprecís referits a l’hipometabolisme d’endoterms taquimetabòlics. Cal una preparació estacional programada (acumulació d’aliments, síntesi lipídica...). El cas curiós és que els ossos no hivernen, fan una “letargia carnívora”, un letargia interna que no necessita gaire canvi de metabolisme per despertar.
Del metabolisme de la hibernació cal destacar la utilització del teixit adipós marró per termogènesi només en els mamífers placentaris (ni en monotremes i marsupials). Aquest teixit és ideal per generar calor: desacobla les reaccions que generen ATP i així només s’obté energia en forma de calor, per escalfar el cos.
De la regulació gènica cal destacar la constància de nivells basals d’RNAm de la majoria de gens al llarg de la hibernació, l’expressió de macroglobines, per dur a terme la resposta immunitària, l’augment de mioglobina en el múscul esquelètic, la qual serveix per aportar oxigen ràpidament en el despertar de la hibernació. L’augment de l’activitat d’enzims antioxidants, la fosforilació reversible d’enzims metabòlics 18 ...