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Luisa AchaerandioIsabel CorderoJosé EdelsteinBorja TosarJuan Carlos GilIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribethemoglobina invertebrados crecimientovertebrados intercambio oxígeno mayorpeces ancestros no amniotasrespiración bombeo bucal pecespeces 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 anfibioscabeza plana anfibios adaptaciónanfibios estrategias alimentación optimizadasbombeo agua anfibios intercambio respiratoriodiversidad aspectos anfibios ranas tritonesreptil captorrinus sistema respiratorio antiguoexpansión costal reptil captorrinusdiafragma adaptación mamíferos recientecaja torácica reptiles como acordeóncostillas lagarto oscilación slinkyslinky simula expansión reptilIgnacio CrespoIgnacioAmniosReptilesAnfibiosPecesMamíferosAvesAmniotasCaptorrinusMariano CogniniHéctor SocasTierra
Respiración cutánea en anfibios
Con
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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.
…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 vertebrados para situarnos, que eso incluye desde los peces hasta nosotros, todo ese conjunto de animales ya necesitaba intercambiar el oxígeno mucho más Los peces, y por lo tanto nuestros ancestros no amniotas, que son los peces, anfibios, todos aquellos antepasados que estaban en estos grupos, y solo en estos grupos, decidieron solucionarlo con un tipo de respiración que nosotros ya no tenemos, es una 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 poder respirar, para hacer ese intercambio. Y hay menos diversidad, menos diversidad no solo de aspectos sino también de estrategias de alimentación. Tienen unas alimentaciones que están muchísimo menos optimizadas para presas concretas o para alimentos concretos. Y esto, el cambio por el cual decidieron 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…
Significado #1 · Palabras #1
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 #1 · Palabras #1hemoglobina invertebrados crecimientovertebrados intercambio oxígeno mayorpeces ancestros no amniotasrespiración bombeo bucal pecespeces 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 anfibioscabeza plana anfibios adaptaciónanfibios estrategias alimentación optimizadasbombeo agua anfibios intercambio respiratoriodiversidad aspectos anfibios ranas tritonesreptil captorrinus sistema respiratorio antiguoexpansión costal reptil captorrinusdiafragma adaptación mamíferos recientecaja torácica reptiles como acordeóncostillas lagarto oscilación slinkyslinky simula expansión reptil…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 vertebrados para situarnos, que eso incluye desde los peces hasta nosotros, todo ese conjunto de animales ya necesitaba intercambiar el oxígeno mucho más Los peces, y por lo tanto nuestros ancestros no amniotas, que son los peces, anfibios, todos aquellos antepasados que estaban en estos grupos, y solo en estos grupos, decidieron solucionarlo con un tipo de respiración que nosotros ya no tenemos, es una 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 poder respirar, para hacer ese intercambio. Y hay menos diversidad, menos diversidad no solo de aspectos sino también de estrategias de alimentación. Tienen unas alimentaciones que están muchísimo menos optimizadas para presas concretas o para alimentos concretos. Y esto, el cambio por el cual decidieron 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…
Ignacio Crespo explica cómo los reptiles han desarrollado estructuras similares a un diafragma para mejorar el intercambio de oxígeno y facilitar una mayor actividad metabólica.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #3esternón tripartito en fósilescostillas conectadas esternón anfibioscaja torácica cerrada expansióninserciones musculares cambio evolutivosistema 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 terrestre…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 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…
Ignacio Crespo explica cómo el desacoplamiento de la respiración y la deambulación, presente en mamíferos gracias al diafragma, es una solución evolutiva que se mantiene desde los reptiles.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #11desacoplamiento respiración deambulación mamíferosdiafragma solución evolutiva reptileseficiencia vidas activas mamíferos…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 los peces que se adaptan a aguas con poco oxígeno pueden desarrollar pulmones y, sorprendentemente, esto les permite adaptarse a la vida terrestre.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #20peces y adaptación a aguas oxigenadasvejigas natatorias transformadas en pulmonesadaptación terrestre peces con pulmonesestructura craneal peces adaptados tierra…y a medida que fueron creciendo pudieron ofrecer más resistencia, tal vez no para volar, pero sí para subir pendientes más empinadas, con cierto braseo, o más adelante planear y finalmente volar. Esto sería una exaptación y ocurriría algo parecido con esos Peces que decimos que en un momento dado en aguas poco oxigenadas sacan la cabeza, dan bocanada y empiezan a desarrollar otros sistemas para intercambiar oxígeno de forma más eficiente con el aire, como pueden ser pues esas vejigas natatorias modificadas que ahora son los pulmones; pero no esperaban que eso les permitiera desbloquear la posibilidad 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…
Ignacio Crespo explica cómo los primeros anfibios que se adaptaron a la vida terrestre desarrollaron cambios estructurales para mejorar su capacidad de caminar, lo que eventualmente permitió una gran diversificación de las especies.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #4 · Palabras #7adaptación anfibios a tierra firmecambios estructurales para caminar ignacio crespotórax sustituyendo función del cráneoradiación de cráneos tras adaptaciónanfibios cabezas relativamente parecidasreptiles cocodrilo y tortugaaves picos especialización entornos diversoscráneos de manatíes y focasancestros terrestres de animales acuáticospingüinos con cráneos distintosbombeo en peces y anfibios…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 les darán un tórax con ciertas capacidades básicas interesantes para sustituir la función que estaba cumpliendo el cráneo con el tórax y bombear desde ahí abajo. Y eso será lo que luego permita una radiación de cráneos enorme. Porque esto yo es una cosa que no había pensado hasta hoy. Es verdad que todos los anfibios tienen cabezas relativamente parecidas. Si tú los comparas, es verdad que luego tienes los cecílidos, que son bastante diferentes, pero un sapo, una rana, un tritón, son muy similares. Coge en cambio reptiles, como puede ser un cocodrilo y una tortuga. Y ya evidentemente, si te alejas más a aves que tienen picos, esto significa que además pueden especializarse mucho mejor, ser más eficientes en entornos diversos. Y pensar que todo eso vino por salir fuera de la Tierra te invita a pensar cosas interesantes. Por ejemplo, hay una cosa muy curiosa y es cuando tú ahora ves todos los animales que son estrictamente acuáticos, tú realmente puedes intuir cuál ha tenido antepasados que ha pasado por la Tierra en algún momento. Si tú ves todos los que son acuáticos y sus antepasados 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…
Ignacio Crespo continúa la discusión sobre la evolución de los animales, explicando cómo la respiración ha influido en la forma de sus cráneos y destacando un cambio radical entre peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos relacionado con la dependencia del medio acuático.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #5 · Palabras #3respiración e influencia en cráneos animalescambio radical peces anfibios reptilesdependencia medio acuático amniotasamnios para huevos no acuososestructuras amniotas reproducción fuera aguaancestro común de todos los amniotasanfibios primeras adaptaciones terrestrebombeo bucal en anfibios…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 reptiles, aves y mamíferos, y es la dependencia del medio acuático, que parece muy evidente, ¿no? Pero hay una serie de cambios, el amnios, que son necesarios para explicar cómo consiguen poner huevos, sobre todo en esos casos, ¿no? De aves y reptiles, en medios no acuosos sin que se deshidraten. Cambian determinadas estructuras muy importantes. Entonces es con ese salto con el que empezamos a ver también otra serie de cambios entre los cuales está este. Se supone que el ancestro común de todos los amniotas posiblemente ya tenía esta adaptación, con lo que se supone que serían anfibios los que saldrían a la Tierra y harían las primeras adaptaciones para caminar mejor y por lo tanto para sustituir el bombeo bucal. Bueno, bueno, es que al decir Oklahoma me acordé de, no era la película de Amanece que no es poco, que viene Antonio Resines, que venía de la Universidad de Oklahoma, en el pueblo. Esa película es la cosa más rara que se ha hecho en el cine español, que ya es…
Héctor Socas introduce una pregunta planteada por Mariano Cognini en el chat durante una conversación sobre reptiles y su fisiología.
Habla: Héctor SocasSignificado #17fisiología de reptiles y cogninimúsculos intercostales en reptilesrespiración invernal de reptiles…mucho. Bueno, pues estupendo, venga, vamos entonces a ver algunas preguntas. No, Isa se tiene que ir, ¿verdad? Venga, perfecto, pues te despedimos, Isa, te pagamos el finiquito. Venga, un abrazo, hasta luego. Un despido procedente, hasta luego, Isa, gracias. Y procedemos entonces, como digo, a sacar preguntas de las que tenemos aquí en el chat, que nos ha ido dejando la gente y podríamos empezar, quizás, Ignacio, ya que estábamos hablando de este tema sobre reptiles y demás; hay una pregunta que nos plantea, nos plantea, vaya, no apunta el nombre, a ver si lo tengo. Bueno, te voy diciendo la pregunta y lo que tú respondes. Sí, creo que la tengo aquí: ¿Puede ser la pregunta de Mariano Cognini? Cognini, puede ser. La pregunta es: los reptiles con sangre fría en la época invernal, ¿cómo obtienen energía para los músculos intercostales? Supongo que la frecuencia de respiración en invierno ha de ser bajísima. Pues la verdad es que no sé exactamente cómo funciona. Es verdad que la abrumación, que es la hibernación de los reptiles... La de Mariano, sí, perdona. Es un tema energético, pero recordemos que aunque no veamos reptiles gordos, los reptiles también…