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Luisa AchaerandioIsabel CorderoJosé EdelsteinBorja TosarJuan Carlos GilIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetreptil captorrinus sistema respiratorio antiguoexpansión costal reptil captorrinusdiafragma adaptación mamíferos recientecaja torácica reptiles como acordeóncostillas lagarto oscilación slinkyslinky simula expansión reptilsistema respiratorio antiguo acceso tierraejemplo completo respiración bien conservadoignacio crespo sistema respiratorioespecímenes fósiles sistemas respiratorioscartílagos e piel conservación excepcionalsinápsidos reptiles aves ancestro comúnTierraIgnacio CrespoAmniotasArtemisa 2IgnacioCaptorrinus
Ignacio Crespo sistema respiratorio
Con
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Ignacio Crespo destaca la importancia del descubrimiento de un ejemplo bien conservado de un sistema respiratorio antiguo, crucial para el acceso a la Tierra.
…que, oye, no iba a llegar solamente con bombear el flujo de agua a través de la boca, sino que necesitaban otra serie de sistemas para poder respirar, permitió que no lo hicieran solo en el agua, sino que salieran y que las cabezas fueran distintas. Este estudio en concreto se centra en una especie que se llama Captorrinus. Captorrinus es un reptil, así que ya hemos abandonado a los anfibios, pero es también el sistema respiratorio más antiguo que conocemos de este estilo. Es ya un sistema moderno, ya no funciona por ese bombeo, sino que funciona por una expansión costal, que es un poco lo que hacemos nosotros. Nosotros aumentamos el volumen que hay en nuestra caja torácica, no solamente expandiendo un poquito las costillas, que en el caso de los mamíferos es mínimo lo que ocurre, sino que tenemos un diafragma. Aquí el diafragma todavía no estaba. El diafragma es una adaptación de los mamíferos relativamente reciente cuando hablamos de estas escalas. En este caso, lo que hacen los reptiles, lo podemos ver si nos fijamos en un lagarto, es que como si fuera un acordeón de forma muy muy visible, amplían esa caja torácica moviendo las costillas; las hacen oscilar un poquito como hacia adelante y hacia abajo, como podemos imaginar el típico slinky, este muelle con el que juegan los niños. Si lo ponemos de canto como un cilindro tumbado y lo apretamos se va a deformar en una dirección, se van a quedar pegaditos todos los muelles pero muy cerca del suelo. Pues ese movimiento de apretar y soltar es un poco lo que hace su caja torácica en ese sentido. Y aquí tenemos, y esta es la clave, el primer ejemplo completo, muy muy bien conservado, de ese tipo de respiración. Un tipo de respiración que fue muy importante porque permitió ese acceso a la Tierra, además se considera que fue previo. Esto es una cosa curiosa, o sea. Luego entramos un poco en la exactación, pero quiero centrarme en los especímenes, porque esto es una cosa que subrayan; es un estudio que está muy guay, la verdad, muy bien hecho. Lo que indican es que trabajan sobre todo con dos y luego con uno que es para comparaciones y uno de esos dos principales donde tienen estructuras conservadas de cartílagos e incluso de piel es de conservación excepcional; hablamos de 289 millones de años de antigüedad, que es mucho; pensemos que realmente el último ancestro común de los reptiles, las aves y los mamíferos se remonta a hace 320 millones de años. Así que, ojo, teniendo en cuenta que los sinápsidos y el resto, los reptiles y aves, los antepasados, quiero decir, se dividieron hace 310, esto es relativamente poco después. Es un reptil bastante basal en muchas características, y ya tenía presentes todas estas adaptaciones que son tan chulas. Y en este fósil en concreto, si se ha conservado también es porque ha quedado cubierto al morir por hidrocarburos, que en parte actuaron…
Significado #1
Ignacio Crespo considera que un tema relacionado con el aparato respiratorio es uno de los temas más importantes de la semana, comparable a la misión Artemisa.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #2 · Palabras #5aparato respiratorio anatomía comparadaartemisa misión importante semanaintercambio oxígeno entorno vidaobtención de oxígeno y adaptación evolutivacambios necesarios para la vida compleja…claramente, las potencias de 2 está bien, bien visto. Yo pensaba que iba a decir de género o algo así, no me cuadra, hay algo aquí que yo no sepa. Vale, venga, ¿qué me dices, Ignacio? ¿Vamos con este tema? O prefieres posponerlo y dedicarle más tiempo? No, no puedo intentarlo, a ver, es que además creo que es uno de los temas gordos, quitando el Artemis, ¿vale? pero uno de los temas gordos de la semana y es un tema que va a dar de qué hablar porque cuando pensamos en el aparato respiratorio pensamos en el nuestro, en los pulmones; intuitivamente más o menos sabemos cómo funciona, pero a mí me parece de los sistemas más interesantes para estudiar a través de la anatomía comparada, quitando el cerebro que hoy no hablamos de eso. La cantidad de soluciones que ha desarrollado la vida para intercambiar oxígeno con el entorno es descomunal y la nuestra tiene una serie de cosas específicas muy interesantes que justo en este estudio consiguen estudiarlo de forma muy interesante. Para que nos ubiquemos un poco, ha habido una serie de cambios necesarios para que la vida pudiera volverse más compleja, porque necesitamos el oxígeno y no era tan fácil como simplemente intercambiarlo con el entorno sin ningún tipo de adaptación. De hecho eso fue una limitación y cuando empezaron a formarse moléculas como la hemoglobina pues permitieron que los invertebrados se hicieran un poco más grandes por ejemplo. Pero hizo falta más y en un momento dado, ya estamos hablando en este caso de…
Ignacio Crespo explica cómo los anfibios desarrollaron pulmones más avanzados pero dependen principalmente de la respiración cutánea, intercambiando el 90% del oxígeno a través de su piel.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #8peces adaptados a aguas poco oxigenadasestructuras pulmonares en peces ignacio crespovejigas natatorias control de profundidadintercambio oxígeno estructuras embrionariasrespiración cutánea en anfibiospulmones avanzados en anfibiosintercambio oxígeno a través pieladaptación bombeo bucal anfibios…respiración de bombeo bucal, podríamos decir, que es la que vemos cuando observamos a un pez en una pecera, abre la boca y intercambia de esa forma, hace que haya un flujo y permite pues captar oxígeno en unas cantidades que Pues están bien, son relevantes. Lo que pasa es que hubo más cambios después de esto. Antes incluso de salir a la Tierra, una serie de peces empezaron a desarrollar estructuras similares a los pulmones. Es importante decir esto de que fue antes de salir a la Tierra. En aguas poco oxigenadas hubo una adaptación que fue relevante, por la cual estructuras que embrionariamente eran las mismas, que darían lugar a las vejigas nadatorias, que controlan la profundidad a la que pueden nadar los peces, empezaron a poder intercambiar oxígeno. Sacaban la cabeza, daban una bocanada y de esa forma, aunque el agua no tenía mucho oxígeno, sobrevivían bien. Vale, hasta aquí más o menos lo entendemos, pero con Los anfibios llega otra serie de problemas. Con los anfibios esos pulmones ya se han desarrollado mucho más, pero tiene sobre todo una respiración cutánea; el 90 % lo intercambian directamente por la piel. Y esto es muy interesante. Y lo que quiero que nos quede claro es que la adaptación siguiente, que es donde abandonamos ese bombeo bucal que también compartían los anfibios, es la que nos permitió vivir en la Tierra tal y como vivimos ahora y además tener toda la diversidad de cráneos que tenemos. Importante este trabajo. Si pensamos en los anfibios, en ranas, en tritones, en salamandras, nos daremos cuenta de que tienen una cabeza muy parecida a todos ellos. Realmente es una cabeza plana, alargada hacia los lados, como ancha, y eso es porque bombea mucho mejor el agua para…
Ignacio Crespo destaca la importancia del descubrimiento de un ejemplo bien conservado de un sistema respiratorio antiguo, crucial para el acceso a la Tierra.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #1reptil captorrinus sistema respiratorio antiguoexpansión costal reptil captorrinusdiafragma adaptación mamíferos recientecaja torácica reptiles como acordeóncostillas lagarto oscilación slinkyslinky simula expansión reptilsistema respiratorio antiguo acceso tierraejemplo completo respiración bien conservadoignacio crespo sistema respiratorioespecímenes fósiles sistemas respiratorioscartílagos e piel conservación excepcionalsinápsidos reptiles aves ancestro común…que, oye, no iba a llegar solamente con bombear el flujo de agua a través de la boca, sino que necesitaban otra serie de sistemas para poder respirar, permitió que no lo hicieran solo en el agua, sino que salieran y que las cabezas fueran distintas. Este estudio en concreto se centra en una especie que se llama Captorrinus. Captorrinus es un reptil, así que ya hemos abandonado a los anfibios, pero es también el sistema respiratorio más antiguo que conocemos de este estilo. Es ya un sistema moderno, ya no funciona por ese bombeo, sino que funciona por una expansión costal, que es un poco lo que hacemos nosotros. Nosotros aumentamos el volumen que hay en nuestra caja torácica, no solamente expandiendo un poquito las costillas, que en el caso de los mamíferos es mínimo lo que ocurre, sino que tenemos un diafragma. Aquí el diafragma todavía no estaba. El diafragma es una adaptación de los mamíferos relativamente reciente cuando hablamos de estas escalas. En este caso, lo que hacen los reptiles, lo podemos ver si nos fijamos en un lagarto, es que como si fuera un acordeón de forma muy muy visible, amplían esa caja torácica moviendo las costillas; las hacen oscilar un poquito como hacia adelante y hacia abajo, como podemos imaginar el típico slinky, este muelle con el que juegan los niños. Si lo ponemos de canto como un cilindro tumbado y lo apretamos se va a deformar en una dirección, se van a quedar pegaditos todos los muelles pero muy cerca del suelo. Pues ese movimiento de apretar y soltar es un poco lo que hace su caja torácica en ese sentido. Y aquí tenemos, y esta es la clave, el primer ejemplo completo, muy muy bien conservado, de ese tipo de respiración. Un tipo de respiración que fue muy importante porque permitió ese acceso a la Tierra, además se considera que fue previo. Esto es una cosa curiosa, o sea. Luego entramos un poco en la exactación, pero quiero centrarme en los especímenes, porque esto es una cosa que subrayan; es un estudio que está muy guay, la verdad, muy bien hecho. Lo que indican es que trabajan sobre todo con dos y luego con uno que es para comparaciones y uno de esos dos principales donde tienen estructuras conservadas de cartílagos e incluso de piel es de conservación excepcional; hablamos de 289 millones de años de antigüedad, que es mucho; pensemos que realmente el último ancestro común de los reptiles, las aves y los mamíferos se remonta a hace 320 millones de años. Así que, ojo, teniendo en cuenta que los sinápsidos y el resto, los reptiles y aves, los antepasados, quiero decir, se dividieron hace 310, esto es relativamente poco después. Es un reptil bastante basal en muchas características, y ya tenía presentes todas estas adaptaciones que son tan chulas. Y en este fósil en concreto, si se ha conservado también es porque ha quedado cubierto al morir por hidrocarburos, que en parte actuaron…
Ignacio Crespo explica cómo el diafragma funciona en humanos para permitir la entrada de aire en la caja torácica y corrige a sus compañeros por usar el término 'diafragma' refiriéndose a una parte comestible.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #5diafragma músculo caja torácicacontracción diafragma permite entrada airetermino diafragma entraña parrillas ofensivo…encontrado esas características que permiten la expansión. Costillas que permitirían esa rotación, costillas incluso cervicales que ayudan a insertar la musculatura necesaria para la expansión de la caja torácica porque ya decimos que no tienen diafragma, esa Membrana que en nuestro caso separa el tórax del abdomen y que cuando se contrae, bueno, la membrana es un músculo, que cuando se contrae permite que entre aire en nuestra caja torácica. Ha tenido aquí a dos argentinos, decir diafragma y no decir que es la entraña que se come en las parrillas me parece casi ofensivo, pero bueno, podemos hacernos una idea de lo que estamos hablando. Entonces en este caso lo que vieron es que tenía. Un esternón tripartito dividido en tres partes de cartílago. Esto es interesante, y esto no ocurre en los anfibios; es una de las partes del cambio. Las costillas conectaban, se cerraban en torno al esternón, formaban una caja torácica cerrada que entonces…
Ignacio Crespo explica que, a pesar de no haberse realizado un estudio biomecánico detallado, los investigadores sugieren que el sistema respiratorio similar al de los amniotas funcionaba correctamente en el pasado.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #3 · Palabras #1sistema respiratorio de los amniotasestudio biomecánico futuroadaptaciones sistema respiratoriodiafragma hepático en cocodrilosmetabolismo más alto en reptilesintercambio de oxígeno en reptilesanatomía animal y resultados médicosadaptación caja torácica para respirarcaja torácica y deambulación reptilignacio crespo evolución terrestrecintura escapular fósiles zancada largadesacoplar deambulación respiración ignacio crespoclavículas homóplatos humanos fusionadosdesacoplamiento respiración deambulación mamíferosdiafragma solución evolutiva reptileseficiencia vidas activas mamíferos…de las partes del cambio. Las costillas conectaban, se cerraban en torno al esternón, formaban una caja torácica cerrada que entonces permitía que hubiera esa expansión y esa dilatación, y aparte de esto, pues las inserciones musculares que indicaban que tal. Cosa era posible. Juntando todo, aunque no han hecho un estudio biomecánico con una simulación así fina, que eso ya se hará en el futuro, indican que por aquel entonces ese sistema respiratorio que conocemos ahora en los amniotas funcionaba perfectamente y aunque quedaban adaptaciones que se pueden hacer, por ejemplo, he dicho que los. Reptiles no tienen en general diafragma o al menos un diafragma verdadero, pero algunas de estas ramificaciones para poder intercambiar mejor el oxígeno y por lo tanto tener un metabolismo más alto, salto y poder hacer carrera o mover una mayor cantidad de masa muscular, han desarrollado algo similar. Los cocodrilos tienen un diafragma hepático, se llama. De todos modos, todos estos términos son la verdad que un jaleo luego para buscarlos porque como médico acabo odiando la medicina. Cualquier cosa que busque de animales, de anatomía en animales, me devuelve solamente resultados de humanos que no tienen necesariamente. que ver. pero bueno fue eso un primer cambio y pasa otra cosa interesante las soluciones en la evolución no son tan sencillas es decir necesito intercambiar más oxígeno voy a salir a tierra y por lo tanto tengo que adaptar así mi caja torácica para dejar de bombear a través de la boca no se acaba ahí porque supone una serie de problemas a cómo pueden deambular a la forma en la que caminan los reptiles el hecho de que vayan un poco espatarrados pues el caminar podía impactar La cintura escapular, ese conjunto de huesos que rodean un poco la altura debajo del cuello, en nuestro caso, las clavículas, los homóplatos, como se unen con los brazos, en este caso estaban un poco flotantes; podemos decir, son dos de sus estructuras que en humanos no están presentes, porque están fusionadas con la escápula, se solapan y se deslizan. Utilizan, permitiendo una zancada más larga y además desacoplar la deambulación de la respiración, que esto es lo que estaba comentando, para que no influya tanto la carrera y pierdan de esa forma oxígeno. Esto es una solución que se mantiene, que está presente todavía y que en el caso de los mamíferos, que ya digo que la solución de los reptiles vino de forma separada, en el caso de los mamíferos, ese desacoplamiento ha ocurrido con el diafragma. entonces es muy bonito porque podemos ver realmente reconstruir cómo todos estos cambios han ido sucediendo y permitiendo cada vez ser más eficientes y por lo tanto tener vidas más activas y podríamos entrar en más detalle pero como me has dicho rápido no sé si así más o menos he entendido Sí, yo creo que has hecho un resumen perfecto. Bueno, no te decía rápido, te preguntaba si daría con Lo que tenemos o querías explayarte más y dejarlo para otro episodio. Pero bueno, creo que estaba justificado por la actualidad el sacarlo ahora. Una mini pregunta: ¿dónde se han encontrado estos restos? O sea, localización, por curiosidad. Oklahoma,…
Ignacio Crespo explica cómo las adaptaciones necesarias para la vida terrestre implican cambios estructurales significativos, incluyendo modificaciones en las costillas y el esternón.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #6costillas y esternón adaptaciones terrestresmúsculos respiratorios modificaciones estructuralesignacio crespo cambios costillas suplementarias…de ir a la Tierra. Pues aquí pasa justo lo contrario: esos pulmones adaptados les permiten sin esperarlo ir a la Tierra e ir a la Tierra, por las adaptaciones que tienen que desarrollar, les va a permitir sin esperarlo cambiar la estructura de sus cráneos. Y esto es sobre lo que quiero volver. Todas estas adaptaciones por las cuales las costillas se cierran y bloquean en torno al esternón, se forman estas costillas suplementarias en el cuello, se cambia toda esta estructura, se forman los músculos que le permiten respirar de esta forma; esto no ocurrió directamente para aprovechar. Mejor el oxígeno, sino que ocurrió porque era necesario para la deambulación en tierra firme. Lo que se sospecha es que esos primeros anfibios que salen ya empiezan a desarrollar algunos cambios en su estructura corporal para caminar mejor, que son los que…
Ignacio Crespo explica cómo los cambios en el cráneo de diversos animales están relacionados con su historia evolutiva terrestre y sus necesidades de respiración.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #20cráneo animales historia evolutiva terrestrenecesidades deambulación cambio respiración cráneopaper ignacio crespo evolución animal…han sido acuáticos, peces, algunos anfibios muy estrictos, tienen este tipo de cráneos relativamente parecidos por lo del bombeo, pero si empiezas a incluir manatíes, focas, por supuesto aves que vuelven como los pingüinos, ojo que cráneos tan distintos, ¿no? Y eso es porque en algún momento sus antepasados durante mucho tiempo pasaron por la Tierra; pasar por la Tierra les permitió, por las necesidades de deambulación, cambiar la forma de respirar y cambiar la forma de respirar les permitió cambiar el cráneo. Son relaciones que no te esperas y que gracias a este paper y a muchos otros, por supuesto, esto no es novedad exclusiva de esta última investigación, pero que te hace pensar en ello y yo creo que es bonito ver la evolución así. O sea que la evolución de la respiración ha moldeado los cráneos en, o sea, todos los animales de la rama que parte de los reptiles o solamente los que han ido por esa línea de los amniotas, podríamos decir. Hay un cambio radical entre peces y anfibios y…