Mantener un equilibrio saludable
¿Sabías que tu cuerpo es casi 2/3 de agua? Lo que es más sorprendente es que esta agua está en constante flujo. Bebes agua nueva y excretas agua vieja y productos de desecho a través de medios como la micción y el sudor. los procesos colectivos que mantienen el equilibrio hídrico en un organismo se denominan osmorregulación . También podríamos pensar en la osmorregulación como la regulación de la concentración de los fluidos en el cuerpo de un organismo, y esa concentración se llama osmolaridad .
¿Los términos ‘osmorregulación’ y ‘osmolaridad’ suenan un poco familiares? Si dijo que sí, podría estar pensando en la ósmosis , que es la difusión de agua desde una concentración baja de soluto a una alta concentración de soluto. Esto ocurre para que ambos lados estén equilibrados en términos de la relación de moléculas de soluto a moléculas de agua. Demasiada poca agua y las células se marchitan y mueren, demasiada agua y estallan. Entonces, realmente, la osmorregulación es mucho más que el equilibrio del agua, ¡también es un equilibrio de todo lo demás en esa agua!
La osmorregulación ocurre de manera diferente en diferentes organismos. Todo depende del entorno circundante y cómo influye en el equilibrio hídrico en sus cuerpos. Aprendamos cómo los animales controlan sus fluidos internos con este proceso único e importante.
Osmoconformadores
¡Una forma en que algunos animales regulan sus fluidos corporales es no regularlos en absoluto! Estos animales, denominados osmoconformadores porque se adaptan a su entorno, tienen fluidos corporales con concentraciones de soluto iguales a las de sus entornos circundantes. Vemos esto en muchos invertebrados marinos que viven en ambientes de agua salada como nuestro amigo Sammy el Calamar. Y en su mayor parte, lo tiene fácil porque no tiene que regular la mayoría de los solutos en su cuerpo. Sin embargo, hay algunos solutos que tiene que bombear activamente, como los iones de sodio, porque sus neuronas necesitan una concentración menor de iones de sodio dentro de la célula que en el exterior.
Osmorreguladores de mar y agua dulce
Pero digamos que un día Sammy se convierte en salmón. Ya no es un osmoconformador y, en cambio, es un osmorregulador que tiene que regular activamente el movimiento del agua en su cuerpo. Esto es cierto para otros vertebrados marinos (como los tiburones), los peces de agua dulce (como el amigo de Sammy, Tony the Trout), así como para los animales terrestres.
Ahora, en lugar de simplemente nadar y ser uno con el entorno ambiental, Sammy tiene que trabajar activamente para mantener ese importante equilibrio líquido / soluto. Está acostumbrado a ser un calamar, así que tuvo que acudir a Tony en busca de ayuda. Resulta que, como trucha, el cuerpo de Tony tiene una concentración de soluto mucho más alta que el agua dulce que lo rodea. Esto significa que su cuerpo está constantemente absorbiendo agua (por ósmosis a través de sus branquias y piel); también pierde solutos al ambiente exterior. Para contrarrestar esto, tiene que tomar sal activamente a través de sus branquias y obtener ciertos iones a través de su comida. Y al igual que nosotros, cuando tiene demasiada agua, puede eliminar grandes cantidades (mientras retiene los solutos) a través de la orina.
Pero Sammy es un pez de agua salada, por lo que su regulación de fluidos es un poco diferente. A diferencia de Tony, el cuerpo de Sammy tiene una concentración de soluto más baja que el agua de mar circundante y, por lo tanto, pierde agua en el medio ambiente en lugar de absorberla. Su cuerpo también adquiere solutos (como la sal) a través de la misma difusión y también de su comida. Otra diferencia clave entre estos dos amigos es que Tony no bebe agua, y ¿por qué lo haría cuando ya tiene bastante dificultad para mantenerla fuera de su cuerpo? Pero Sammy bebe agua de mar, ¡y mucha! Esto ayuda a traer el agua que se perdió al ambiente circundante a través de la ósmosis, y en lugar de tomar sal con sus branquias, es donde expulsa el exceso de solutos. También produce muy poca orina, que está bastante concentrada para ayudar a ahorrar también en la pérdida de agua.
Osmorreguladores terrestres
Sammy ahora sabe todo sobre cómo él y sus amigos navegantes controlan sus equilibrios de fluidos y solutos, pero ¿qué pasa con los amigos terrestres de Sammy? Debido a que enfrentan desafíos adicionales como la deshidratación, tienen adaptaciones únicas que no se encuentran entre los osmorreguladores que viven en el agua. Para obtener esta información, Sammy recurre a sus viejos amigos Betty the Bee, Ingrid the Iguana y Eddie the Elephant.
De ellos, aprende que insectos como Betty tienen una cera impermeable en su exoesqueleto que ayuda a prevenir la pérdida de agua de sus cuerpos. Eddie le dice que muchos animales como él tienen una piel con múltiples capas de células muertas resistentes al agua, que también ayudan a reducir la pérdida de agua en la superficie de sus cuerpos. E Ingrid explica cómo los huevos de aves y reptiles como ella están protegidos por esa dura cáscara exterior, que también es impermeable.
Y todos coinciden en que es importante beber agua todos los días, así como ingerir agua a través de muchos de los alimentos que comen. Esto es especialmente importante porque a pesar de todos sus mejores esfuerzos y adaptaciones, pierden agua constantemente a través del sudor, los productos de desecho y el intercambio de gases (como la respiración).
Sammy ha aprendido mucho hoy, ¡pero está listo para volver a ser un calamar perezoso que no tiene que preocuparse por nada de esto!
Resumen de la lección
Mantener un equilibrio hídrico específico en el cuerpo es fundamental para la funcionalidad celular adecuada. Demasiada agua y las células estallan; muy poco y se marchitan y mueren. Los procesos colectivos que mantienen el equilibrio hídrico en un organismo se conocen como osmorregulación . Algunos animales se han adaptado para adaptarse a su entorno, lo que vemos en los osmoconformadores . En su mayor parte, estos animales tienen la misma concentración de soluto / agua que el entorno circundante y no tienen que bombear activamente agua o solutos.
Sin embargo, algunos animales tienen que mantener activamente un equilibrio hídrico específico, que vemos en los osmorreguladores . Algunos osmorreguladores, como los peces de agua dulce, tienen una mayor concentración de solutos en sus cuerpos que el ambiente exterior, por lo que deben trabajar activamente para deshacerse del agua que se difunde en los cuerpos a través de la ósmosis.. Los vertebrados marinos tienen el problema opuesto, porque viven en ambientes de agua salada, por lo que sus cuerpos tienen una menor concentración de solutos que el agua de mar circundante. Y finalmente, los animales terrestres tienen el desafío adicional de la deshidratación, por lo que tienen medidas adicionales integradas en sus cuerpos para prevenir la pérdida excesiva de agua, como la capa cerosa que se encuentra en los insectos, las capas de células cutáneas muertas resistentes al agua en muchos mamíferos y la cáscara protectora impermeable de los huevos de aves y reptiles.
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