Los seres vivos que respiran necesitan oxígeno. Algunos de los animales que viven en el agua salen a la atmósfera para respirar, pero muchos organismos pueden usar el oxígeno que está disuelto en el agua.
La proporción de oxígeno en el agua depende mucho de la temperatura, de la agitación de las aguas y la presión atmosférica y de la actividad de los organismos fotosintéticos. El fitoplancton genera oxígeno y llega a sobresaturar las aguas en las que se encuentran.
Los organismos sin sistema respiratorio ni circulatorio usan la simple difusión para que el oxígeno pase del agua a sus células, pero la distancia máxima a la que este método es eficaz es del orden de 1 mm. Por esto las medusas, las esponjas o las planarias que usan la difusión para llevar oxígeno a sus células, tienen limitado su tamaño y la forma de su cuerpo.
Los organismos de vida más compleja han tenido que desarrollar adaptaciones diversas para respirar. La más común son las branquias y un sistema circulatorio con hemoglobina o sustancias similares, para transportar oxígeno con eficacia.
Animales acuáticos que respiran aire atmosférico
Algunos animales, aunque viven en el agua, obtienen el oxígeno que necesitan directamente de la atmósfera.
Es el caso de muchos peces que respiran por la piel, como por ejemplo las anguilas; o por sus vejigas natatorias, como los peces pulmonados, o por el intestino.
También salen al aire para respirar los mamíferos que viven en el agua, como los cetáceos, que cada diez o veinte minutos deben subir a la superficie. La clásica imagen de las ballenas lanzando un chorro de agua corresponde a ese momento en el que salen a respirar, lo que las hace tan fáciles de localizar y cazar por los arponeros.
Muchos insectos han desarrollado gran variedad de curiosos mecanismos para respirar aire, como tubos conectados a las tráqueas que llegan hasta la superficie mientras ellos permanecen sumergidos, o sistemas de pelitos que facilitan la formación de burbujas de aire con las que se sumergen como si fueran las botellas de un escafandrista o sistemas para pinchar los tejidos de las plantas que contienen aire, etc.
Los gases no sólo tienen importancia para la respiración .
Organismos muy diversos, desde algunas algas muy primitivas como las cianofíceas, hasta muchos peces usan los gases para regular su flotabilidad. Las vejigas natatorias son especialmente interesantes desde este punto de vista. Suelen ocupar un 3 a un 5% del volumen del pez y el animal se mantiene a una profundidad determinada llenándolas más o menos de gas. Así pueden llegar a ahorrar hasta un 5 o un 10% de energía. Un problema que tienen estas vejigas es que dan un fuerte eco en el sonar que algunos depredadores del medio marino, como los delfines, usan para localizar a sus presas, lo que facilita su caza.
El funcionamiento de algunas algas y protozoos que viven en el agua dulce ilustra muy bien los problemas osmóticos que los organismos deben vencer. Cuando se observa estos microorganismos al microscopio se ve que una vacuola que tienen en su interior va creciendo, llenándose de agua, hasta que llega un momento en el que se contrae y expulsa toda el agua, para empezar a llenarse de nuevo. Sucede que en el interior de sus células la concentración de solutos es mayor que en el agua dulce que les rodea y por tanto, por ósmosis, entra agua a su interior. Los organismos que están en un medio de más salinidad que su citoplasma tienen el problema contrario, es decir, pierden agua.
La mayor parte de los seres vivos han desarrollado sistemas de regulación que les permiten vivir en ambientes de salinidad variable. Esto es especialmente necesario en los que viven en estuarios de ríos, que según como esté la marea, pasan en muy pocas horas por aguas de salinidad muy distinta.
La presión en el fondo de los océanos llega a ser de cientos atmósferas, porque cada 10 metros de profundidad suponen una atmósfera más. Por eso se pensó que los seres vivos que viven a grandes profundidades serían muy especiales, pero luego se ha comprobado que no es así, porque el agua, que rellena totalmente los organismos, es muy poco compresible y los tejidos se deforman muy poco a causa de la presión.
Las vejigas llenas de gas si que son problemáticas cuando varía la presión, porque. Por ejemplo, un litro de gas situado a dos atmósferas se convierte en dos litros cuando se pasa a una atmósfera.
La presión también causa problemas al provocar la disolución en la sangre de gases como el nitrógeno. Es lo que les sucede a los escafandristas que respiran aire de sus botellas a presiones altas. El nitrógeno se disuelve en su sangre y cuando vuelven a la superficie vuelve a salir de la sangre, formando burbujas dentro de los vasos sanguíneos que pueden producir embolias a veces mortales. Para evitar esto se sigue un ritmo de ascenso lento que hace posible la llamada descompresión.
Movimiento de los organismos en el agua
Los organismos se mantienen suspendidos en el agua con relativa facilidad, dada su densidad. En algunos casos la suspensión es activa: a base de gastar energía nadando para no hundirse. En otros casos con ayuda de las vejigas natatorias o con la formación de burbujas, como en las puestas de algunos peces, o en muchos insectos de vida acuática.
Para nadar, aparte de la energía empleada en mover las aletas y el cuerpo, tiene una gran influencia la forma aerodinámica del animal. Los peces, con un gasto del 2 al 6% del total de su energía, alcanzan notables velocidades, como los atunes o los peces voladores que llegan a alcanzar hasta 50 o 60 km/h. Los delfines llegan a alcanzar velocidades de 20 a 36 km/h, gracias a su forma aerodinámica y a la estructura "hojosa" de su piel, que disminuye mucho las turbulencias.
El sonido se trasmite por el agua a una velocidad tres veces mayor, aproximadamente, que por el aire.
Los moluscos que viven enterrados en las arenas de la playa detectan a quien se acerca por los sonidos de baja frecuencia que producen las pisadas.
Algunos peces producen sonidos por estridulación(frotando partes del cuerpo entre sí) o por fonación (soplando aire) con la vejiga natatoria. Los pescadores de Ghana saben donde está un pez (alacha) introduciendo un remo en el agua y poniéndole el oído para oír así los sonidos que produce.
Los delfines y otros cetáceos emiten sonidos y ultrasonidos que les permite localizar las presas que quieren cazar o comunicarse entre sí, de forma similar al sistema de sonar.
Muchos organismos marinos viven sujetos al fondo, pero tienen fases de su vida móviles. Larvas, huevos o crías de muchos de ellos son transportadas por las aguas distancias de hasta 50 km antes de que se produzca su maduración y su fijación en el substrato. Las ostras, por ejemplo, sincronizan su ciclo de vida con los movimientos del agua para que cada etapa se produzca en el lugar adecuado. Así se aseguran la dispersión y la colonización de nuevos lugares.
Una vez que se quedan adheridos a las rocas o a los fondos marinos, las olas les azotan con fuerza, y los organismos como lapas, mejillones, algas, erizos, etc. que viven en las zonas intermareales, han tenido que desarrollar potentes sistemas de sujeción y protección o formas redondeadas para dejarse arrastrar.
EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN
1. Señala si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
La corriente cálida del Golfo hace que el clima de Europa occidental sea más suave
Respuesta (V/F) :
El efecto Foehn se produce cuando aire cargado de humedad choca contra zonas montañosas
Respuesta (V/F) :
El clima es muy similar en toda la Península Ibérica
Respuesta (V/F) :
El fenómeno climatológico de El Niño está relacionado con el calentamiento de las aguas del Pacífico cercanas a la costa del Perú
Respuesta (V/F) :
Todos los seres vivos que viven en la atmósfera usan oxígeno para obtener energía y eliminan dióxido de carbono
Respuesta (V/F) :
Los estomas son utilizados por las plantas para intercambiar gases con la atmósfera
Respuesta (V/F) :
En la estratosfera se sitúa la mayor parte del aire y en ella tienen lugar los fenómenos atmosféricos (nubes, lluvias, etc.)
Respuesta (V/F) :
La mayor parte del agua que hay en el planeta Tierra está en forma de agua dulce
Respuesta (V/F) :
La troposfera es la parte de la atmósfera más cercana a la superficie terrestre
Respuesta (V/F) :
Más o menos la misma cantidad de agua que entra en la atmósfera por evaporación cada año sale de ella en forma de lluvias, nieves, etc.
Respuesta (V/F) :
La rigidez de los cactus es un sistema útil para minimizar las pérdidas de agua
Respuesta (V/F) :
Gran parte de las características interesantes del agua para la vida proceden del hecho de que es una molécula perfectamente apolar
Respuesta (V/F) :
2.Para comprobar algunos datos de interés
El tiempo medio de permanencia de las moléculas de agua en la atmósfera es de: ___________
La cantidad de agua contenida en la atmósfera es: ________________
La diferencia de temperatura media de la Tierra entre un periodo glaciar y otro cálido suele ser de unos: ______________
La profundidad media de los océanos es de: ______________
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