La respiración en general implica el intercambio de gases entre el organismo y un medio, es un proceso indispensable para la vida como la conocemos, esta puede ser anaeróbica y aeróbica, la primera la efectúan algunas bacterias y la segunda es la que emplean la mayoría de los seres vivos en el planeta, desde mamíferos, anfibios, insectos, peces, aves y por supuesto el ser humano. El tipo de mecanismo que se utilice depende del órgano o sistema que desempeñe la actividad. Hoy hablaremos sobre los Animales con respiración branquial.
A medida que los organismos aumentan de tamaño requieren de cubiertas impermeables, también tendrán que desarrollar estructuras y mecanismos especializados que permitan que ocurra la respiración, uno de estos métodos lo aplican los animales con respiración branquial, estrategia implementada por la gran mayoría de seres acuáticos y mediante la cual se realiza un intercambio de gases conocido como hematosis, esta consiste en la entrada de oxígeno y la expulsión de dióxido de carbono por medio de unas estructuras denominadas agallas o branquias, las cuales son el resultado de la constante evolución de los seres vivos. Mira los Animales con respiración branquial.
Esta representa una adaptación típica del medio acuático que no posee ninguna utilidad en el terrestre, las agallas permiten absorber el oxígeno disuelto en el agua de forma realmente eficaz, se estima que el aprovechamiento y rendimiento en la extracción es tres veces mayor que el efectuado por los pulmones, y requiere de un incremento consumo de energía. De igual forma, se conoce que algunas especies llegan a utilizar las branquias con otras funciones secundarias que ayudan en la captación de alimentos e incluso contribuyen a la regulación osmótica.
Respiración en animales
La respiración comprende el proceso biológico vital que realizan los seres vivos, consiste en el intercambio de gases con el medio en el que vive, ya sea terrestre o acuático. Este proceso puede presentarse de dos formas: anaeróbica y aeróbica, la primera corresponde a los organismos que pueden subsistir y multiplicarse en entornos sin la presencia de oxígeno en su metabolismo, es decir, utilizan otra sustancia, por ejemplo, nitratos o sulfatos como aceptor de electrones, característica propia de ciertas bacterias.
Por otra parte, los individuos aeróbicos son aquellos que para poder existir y desarrollarse necesitan de la presencia de oxígeno, este grupo integra a la mayoría de organismos, agrupando insectos, peces, anfibios, aves, mamíferos e incluso el ser humano. Así mismo, existen organismos denominados facultativos que tienen la capacidad de implementar respiración aeróbica y anaeróbica, dependiendo de las condiciones ambientales predominantes. Animales con respiración branquial.
Con base a lo anteriormente expuesto, es evidente que la respiración aeróbica es muy frecuente en la mayoría de los seres vivos, obviamente con adaptaciones diferenciales para adecuarse al medio donde se encuentre. Como resultado existen diversos mecanismos de respiración variando de acuerdo al órgano específico o conjunto integrado de estos que realice el proceso, en este sentido, la respiración aeróbica se divide en: pulmonar, traqueal, cutánea y branquial. Sin embargo, es necesario resaltar que existen organismos como algunos anfibios que pueden utilizar dos de estos mecanismos de forma complementaria.
La respiración pulmonar ha sido desarrollada por muchos anfibios, reptiles, aves y mamíferos, en ella intervienen varios órganos, pero como su nombre lo dice, destaca la participación de los pulmones. Este mecanismo consta de dos fases inversas, inhalación o inspiración y exhalación o espiración, que se refieren a la entrada de oxígeno molecular y la expulsión de dióxido de carbono, no obstante, este intercambio de gases es un proceso complejo en el que cual también se involucran de manera activa la cavidad nasal y bucal, es decir, nariz y boca, faringe, laringe y tráquea.
De igual forma, ciertos invertebrados como los insectos, artrópodos, miriápodos y algunos arácnidos realizan respiración traqueal, esta se lleva cabo por medio de unos orificios que se encuentran en el cuerpo de los individuos denominados estigmas, a través de los cuales se absorbe el oxígeno, y es llevado a unos tubos o conductos conocidos como tráqueas, quienes se ramifican repetidas veces extendiéndose en el interior del organismo, y permiten que se efectué el intercambio de gases según un gradiente de concentración.
La respiración cutánea la practican distintos anfibios y reptiles como los sapos y ranas, esta se desarrolla a través de la piel, específicamente la epidermis que debe mantenerse húmeda para facilitar la difusión de gases, por esta razón este mecanismo es frecuente en ecosistemas acuáticos o por lo menos húmedos. La piel debe ser delgada y no estar cubierta por estructuras complejas, además de estar bien irrigada para realizar el intercambio gaseoso correctamente.
Por otra parte, existen animales con respiración branquial, la cual constituye un mecanismo fascinante, propio de los peces y seres acuáticos, y será discutida con mayor énfasis a continuación.
Animales con respiración branquial
Como se mencionó previamente, la respiración aeróbica es proceso complejo y vital para la mayoría de seres vivos del planeta, puede ser desarrollada por distintos mecanismos y se diferencian varios tipos considerando el órgano principal mediante el cual se realiza el intercambio de gases. Los animales con respiración branquial, la efectúan por medio de unas estructuras delgadas y filamentosas denominadas branquias, también conocidas popularmente como agallas, que constituyen el órgano fundamental del sistema respiratorio más eficiente para la vida en el agua. Aprende más de los Animales con respiración branquial.
El término branquia proviene del vocablo griego “branchĭa”, y hace referencia a las estructuras propias de los seres acuáticos que le permiten absorber el oxígeno presente en el agua, sustancia más densa y viscosa que el aire. Las branquias son el resultado de la evolución de los animales, en busca de desarrollar adaptaciones y mecanismos que le faciliten adecuarse al medio. Al ser una adaptación típica del medio acuático no posee ninguna utilidad en el terrestre, es decir, que al sacar al individuo del agua sus filamentos se doblegan y pegan entre sí por efecto de la gravedad, produciendo rápidamente la asfixia.
Cabe destacar, que aunque hay mayor contenido de oxígeno en el aire, las agallas no son capaces de utilizarlo, en este sentido se estima que la cantidad de este elemento químico en el aire es de aproximadamente un 21%, mientras que en el agua el porcentaje es significativamente menor alcanzando apenas un 1%. A pesar de este menor contenido, las branquias son realmente efectivas en la extracción de oxígeno, logrando desarrollar hasta un 80% de efectividad en el proceso, cifra que triplica la efectividad alcanzada por los pulmones, pero a un costo energético mucho mayor.
La cantidad de oxígeno en el medio acuático desciende con el incremento de la temperatura y la reducción en la velocidad de la corriente de agua. La respiración branquial en animales, ha evolucionado de maneras distintas y las diversas especie han desarrollado ciertas adaptaciones dependiendo de su tamaño y necesidades metabólicas, por ejemplo, los peces de mayor tamaño demandan más energía, por lo cual poseen sistemas de intercambio más complejos.
Los animales con respiración branquial emplean un intenso consumo de energía para aprovisionarse de oxígeno, por ello deben ser más eficientes a los fines de captar el volumen adecuado de este elemento, satisfacer sus necesidades y poder subsistir. En otras palabras, una importante parte del oxígeno se utiliza para liberar energía que se emplea nuevamente en la búsqueda de más oxígeno, así mismo, se ha reportado que incluso los peces con branquias y sistemas de bombeo muy eficaces, pueden gastar hasta un 20% de su energía en estado de descanso, solamente en extraer el oxigeno del agua. De manera comparativa se conoce que el ser humano emplea entre el 1 y 2% de su metabolismo en el mismo estado, para ventilar su aparato respiratorio.
Tipos de branquias
Es claro que las branquias permiten a los animales acuáticos, absorber el oxígeno disuelto en el agua y expulsar dióxido de carbono al medio. Esto se conoce como hematosis, que en biología representa el proceso mediante el cual se produce un intercambio gaseoso entre el ambiente exterior y la sangre del animal durante la respiración, realizado por difusión simple atendiendo a un gradiente de concentración.
La hematosis se produce en las agallas por medio de laminillas que se encuentran en los filamentos branquiales, no obstante, la complejidad del sistema respiratorio depende de la forma y tamaño del cuerpo, y del hábitat especifico en el que se encuentre el individuo. Las branquias pueden poseer forma de hilo, laminares o arborescentes, es decir, que tiene forma de árbol, presentan vasos sanguíneos que en muchos organismos están dispuestos de manera que el flujo circulatorio corra en sentido contrario al del agua que atraviesa la estructura, lo que se denomina flujo en contracorriente y facilita la extracción del oxigeno. En general se reconocen dos tipos principales de branquias, externas e internas.
Las branquias externas se consideran estructuras primitivas, es decir menos evolucionadas, que parecen simples extensiones de la superficie del cuerpo, predominan en animales como anfibios acuáticos o gusanos marinos y consisten en delicadas láminas o pequeños apéndices que poseen los individuos en la región superior de su cuerpo. Este mecanismo puede padecer ciertos inconvenientes, ya que por estar en el exterior son más propensas a lastimarse y sufrir abrasiones, son más rozagantes para los depredadores y dificultan la locomoción del animal. Ya conoces sobre los Animales con respiración branquial.
De igual forma, pueden verse afectadas por factores como la deficiente calidad del agua o la presencia de contaminantes tóxicos, que llegan a generar infecciones y en algunos casos la muerte, este mecanismo es propio de especies invertebradas menos evolucionadas como moluscos y anélidos e incluso se presentan en las primeras etapas de vida de ciertos anfibios como la salamandra.
Las branquias internas son producto de la evolución y adaptación, se caracterizan por ser más complejas y comunes en animales con respiración branquial de mayor tamaño, como su nombre lo indica se encuentran en el interior del animal y generalmente están parcialmente protegidas por ciertas cavidades o por las hendiduras faríngeas, estas facilitan la comunicación con el medio y la hematosis. Así mismo, tienen ventajas como un sistema de ventilación que resguarda los órganos respiratorios y les proporciona mayor aerodinamismo y provecho. Algunos animales que cuentan con este mecanismo son los cangrejos y peces óseos como el atún y bacalao, e individuos de gran tamaño como el pulpo.
Conclusión
La respiración comprende un proceso vital que puede realizarse de forma anaeróbica y aeróbica, esta última requiere de la presencia de oxígeno como aceptor de electrones para poder llevarse a cabo y es la más frecuente en las criaturas que habitan el planeta, cabe destacar, que puede ser llevada a cabo por distintos mecanismos, lo que implica combinaciones diferentes de estructuras y órganos. Es así como se identifican diferentes estrategias como la respiración pulmonar propia de muchos anfibios, reptiles, mamíferos, aves y el ser humano, la traqueal común en insectos y artrópodos, la cutánea típica de ciertos anfibios y reptiles y la branquial.
Los animales con respiración branquial realizan un proceso que requiere de un consumo importante de energía y garantiza el intercambio de gases entre el organismo y el medio acuático donde se desarrolla. Es el resultado de una compleja adaptación la cual les ha permitido a los organismos absorber el oxígeno disuelto en el agua y expulsar dióxido de carbono. Cada especie posee sus propias particularidades respiratorias ajustadas a sus necesidades y como respuesta a las características de individuo, condiciones de hábitat y demanda de energía.
Mira cuáles son los animáles omnívoros.
Las branquias pueden ser externas e internas, las agallas externas representan estructuras primitivas con muchas desventajas, ya que por su ubicación tienden a lastimarse con facilidad y entorpecer la locomoción del organismo. Estas han evolucionado como agallas internas, que están protegidas en una cavidad y que favorecen el desplazamiento y se adecuan a animales más grandes que han desarrollado un sistema de intercambio de gases y hematosis más complejo.
