Reutilizando la respiración

¿Y a mí que eso de dividir al ser vivo no me cuadra? Esa clasificación tan exacta, tan perfecta, en nutrición, relación, reproducción…

Te pongo un ejemplo. ¿Para qué sirve la respiración? Está claro que para ofrecernos nutrientes (oxígeno) y eliminar desechos (dióxido de carbono, fundamentalmente). Si te fijas, justo lo contrario que la fotosíntesis, en la que el nutriente es el CO2 y el desecho el O2

Pues en los humanos la respiración sirve para algo más. Para relacionarnos. Bueno, en los humanos y en muchos otros animales terrestres, especialmente las aves. Es lo que hoy hemos aprendido Laura, de 3º de ESO, y yo. Porque la respiración, en los animales con laringe, sirve para mover unos músculos especiales, llamados cuerdas vocales. En realidad la espiración, la expulsión de aire desde los pulmones hacia el exterior. O sea, que lo que funciona para relacionarnos es expulsar CO2. Casi podríamos decir que el último uso que le damos nosotros a ese desecho es hablar gracias a él.


Origen de la laringe: Comunicacion entre animales
Cargado por raulespert. - Vídeos sociales y ecológicos.

Cuando vibran, las cuerdas vocales mueven el aire. Y el aire también vibra y esa onda viaja. Hasta el oído. Donde de nuevo conjugamos el verbo vibrar. Esta vez una fina membrana de piel, el tímpano, conectada con un mecanismo que agita un líquido. Y ese líquido, al moverse, activa neuronas. Nosotros, con el cerebro, interpretamos lo que nos dicen esas neuronas como sonido. Si se movieron mucho, oímos más fuerte. Si se movieron rápido, oímos más agudo. Y agrupamos esos sonidos para entenderlos como palabras, las cuales hemos relacionado con imágenes en nuestro cerebro.

¡Ha nacido el lenguaje!

¿Te has fijado? La respiración, que inicialmente era nutrición, ha terminado influyendo en los músculos para hacer que agiten el aire. Y ha creado el oído y ha modificado el cerebro…

No, no, definitivamente es muy complicado dividir a un ser vivo de una manera exacta: “esto es nutrición, esto es relación…”. No. Más bien, todo puede servir para todo. Y la respiración es un buen ejemplo, pero no el único.

Y a todo esto… Lo que hacen los pulmones no se llama realmente respiración sino ventilación. Pero eso es otra historia…

Los capilares dicen cómo late el corazón

Me preguntaba Ionut sobre la circulación mayor y la circulación menor. Para que lo recuerde, no me ha bastado con comentarle cómo es. Es decir, no me ha bastado con aportar un enfoque descriptivo. También he necesitado un enfoque explicativo y otro aplicativo.

Circulación doble

Fuente: http://tinyurl.com/y8omy95

Lo descriptivo es sencillo. La circulación mayor es la que se inicia en el corazón y, desde él va a (casi) todo el cuerpo y luego vuelve. La circulación menor es la que también se inicia en el corazón, pero va a los pulmones y vuelve.

Ya está. Explicación hecha. ¿Pero ha bastado? Yo creo que no. Porque para aprender, Ionut, y tú también, necesitáis una explicación y una aplicación.

¿Lo explicativo? Así, en sencillo, sin complicarnos mucho, sería esto.

La sangre sale del corazón hacia los tejidos para alimentarlos y recoger sus desechos. Y tiene que llegar a todas y cada una de las células. Por tanto, los vasos sanguíneos, cuando salen del corazón son muy gruesos, pero cuando se van acercando a las células se van estrechando. Porque van desde un órgano (grande) a una célula (pequeña). Y al estrecharse, la sangre gana presión. Pero luego, cuando vuelve, los vasos sanguíneos se hacen más gruesos, yendo de células (pequeñas) a corazón (grande). Y si pierde presión, la sangre no puede avanzar. De ahí que tenga que volver al corazón.

Cuando la sangre va hacia los pulmones le pasa lo mismo. Tiene que estrechar sus vasos para soltar CO2 (dióxido de carbono, que es un desecho) y recoger O2 (oxígeno, que es un nutriente). Y tienen que estrecharse porque en vasos finos ese intercambio de gases es mucho más eficiente que en vasos gruesos (hay más superficie y por eso se sueltan y toman los gases más rápidamente).

Capilares

http://tinyurl.com/yzryl2x

Por cierto, que los estrechamientos de los vasos sanguíneos se llaman capilares.

¿Problema?

Que hay dos estrechamientos, con dos caídas de presión. Uno en los tejidos, otro en los pulmones. Eso significa que hay que darle dos empujones a la sangre. O sea, que tiene que pasar dos veces por el corazón. O sea, que tiene que haber dos circulaciones.

Vale. Ya está lo explicativo. Pero quiero más. Quiero lo aplicativo. Que es lo que va a hacer que esto sea fácil de recordar.

¿Por qué es bueno hacer ejercicio? Porque los músculos, cuando se contraen y relajan, ayudan a que la sangre con poca presión vuelva al corazon. Eso hace que el corazón tenga que trabajar menos.

¿Por qué fumar afecta tanto al corazón? Porque obstruye los pulmones, dificulta el riego sanguíneo, y eso obliga al corazón a hacer un trabajo extra para que la sangre se oxigene.

En fin. Que creo que para que puedas entender, tengo que combinar lo descriptivo, lo explicativo y lo aplicativo. ¡Hombre! Creo que hay más cosas. Lo relacional, lo gráfico, etc. Pero yo creo que por hoy vale, ¿no?

Ley de la chapuza

Así funciona la evolución. Con chapuzas. Aprovechando lo que hay en vez de crear algo bueno. Si la evolución fuera lamarckiana, si buscara lo mejor, no tendríamos a órganos que surgieron para una función haciendo otra. ¿Y por qué funciona así la evolución? Porque no se trata de hacer las cosas bien. Se trata de hacerlas mejor que el otro.

Escamas

Fuente http://tinyurl.com/muhfux

Un ejemplo es la serpiente y sus escamas. Los estadounidenses, que lo estudian todo, también analizan qué le pasa a una serpiente cuando la colocas en una superficie lisa, deslizante. Y, si tienes una pizca de mala leche, pues es divertido. Ver cómo una serpiente se retuerce una y otra vez y no avanza. ¿Por qué?

Porque necesita rugosidades. En las que apoyar sus escamas y aplicar la Tercera Ley de Newton. Sí, esa que dice que si aplicas una fuerza sobre un cuerpo, este te devuelve una fuerza similar a ti. Es decir, la Ley de Newton que explica por qué andas. Tú y la serpiente. Porque resulta que la serpiente dirige fuerzas, gracias a sus escamas, sobre las superficies. Fuerzas que, dirigidas, le permiten desplazarse. No todo el cuerpo de la serpiente experimenta la misma fricción con la superficie. En la dirección en que aplique más fuerza, en la dirección en que más fuerza recibe. Es lo mismo que hace un patinador.

Pero sobre una superficie lisa es muy difícil aplicar rozamiento. Eso le pasa a las serpiente de este vídeo. O a esta, que le han puesto una especie de calcetín o de camiseta, y así no consigue rozar más sobre una dirección que sobre otra. Así no consigue patinar.

Pero el objetivo principal de las escamas de reptiles no era desplazarse. Para eso tenían las patas. El objetivo principal era proteger contra la desecación. Los anfibios habían desarrollado pulmones, pero todavía intercambiaban gases (oxígeno para dentro, dióxido de carbono para fuera) a través de la piel húmeda. Y es que es necesario que la piel esté húmeda para que exista intercambio de esos gases. Para que ventiles (otro día te contaré que eso no es respirar, contrariamente a lo que crees). Pero los anfibios tiene el problema de depender del agua para mantener su piel húmeda. Los reptiles renunciaron a la respiración cutánea y se quedaron sólo con la pulmonar. Por eso pudieron convertir su piel en algo seco y duro, algo capaz de proteger de la pérdida de agua.

No podían sospechar que esa cubierta terminarían siendo algo equivalente a las patas de reptiles que habían perdido las patas.

¡Perdón!

Estoy hablando en lamarckiano. Que no es un buen idioma. En darwiniano se diría: “antepasados de los reptiles que tenían pieles más endurecidas que otros iguales a ellos, lograron gracias a eso acceso a recursos (p.ej, comida alejada de la orilla) que les permitieron reproducirse más y tener más descendencia. Aquellos de entre ellos que, por mutación, presentaban pieles más endurecidas, más resistentes a la pérdida de agua, tuvieron acceso a todavía más recursos, y así evolucionaron antepasados de los reptiles”.

Y con las serpientes igual. Se diría: “antepasados de las serpientes aprovecharon su piel endurecida para ayudar su movimiento y así accedieron a más recursos (p.ej., animales que podían cazar dentro de madrigueras) o ahorraron energía en desarrollar órganos (perdieron las patas). Por tanto, tuvieron más descendientes que eran como más o menos como ellos. Y los que eran mejores de entre ellos, reptando con la ayuda de la piel, tuvieron más descendientes todavía”.

No es que las escamas sean lo mejor para entrar en una madriguera. Era lo que los antepasados de las serpientes tenían más a mano.

El pie humano más antiguo (por ahora)

Tomado de newscientist.com/article/dn16673-fossil-footprints-reveal-our-modern-walk-in-the-making.html?DCMP=OTC-rss&nsref=online-news

Lo que estás viendo es la huella más antigua conocida de un pie más o menos moderno. Y tiene 1,5 millones de años de antigüedad como mínimo y 1,8 como máximo. Alguien, Homo erectus probablemente, pisó profundamente en barro. Su huella quedó enterrada por otros sedimentos, más blandos. Luego pasó tiempo. Luego pasó más tiempo. Y agua. Y más sedimentos enterrando lo que un día fue una pisada. Luego, por alguna razón, el clima cambió y los sedimentos, en vez de venir, se fueron. La roca se desgastó poco a poco y alguien pasó por allí justo a tiempo de ver aquella pisada. Ese alguien ha sido el personal del equipo de Matthew Bennett.

Las pisadas de homínidos más antiguas no son estas. Son otras, descubiertas por Mary Leakey en 1978, en Laetoli. Pero eran de Australopithecus afariensis, que, aunque pariente cercano en nuestra línea evolutiva, no era todavía un hombre. Homo erectus sí. Era capaz de usar herramientas de piedra relativamente complejas (la llamada industria achelense), era capaz de usar fuego, quizá de encenderlo, incluso de cocinar. Y tenía un pie moderno, capaz de un andar moderno.

El bipedismo es una de las principales características humanas. Permite que las otras dos patas, mejor dicho, los dedos de las otras dos patas, es decir, las manos, se dediquen a otra cosa. Aunque los brazos surgieron en la evolución para desplazarse, el bidepismo los libera para nuevas funciones. En este caso, en nuestro caso, para manipular. Manipular hierbas y hacer cuerdas, sobre todo. Pero eso no sobrevive bien en el registro fósil. Manipular piedras, golpearlas y darles forma. Y eso sí que sobrevive en el registro fósil y nos cuenta mucho de las manos. De los pies sabemos menos y muchas veces sólo a través de las manos. Porque son dos partes del cuerpo que se influyen mutuamente. Las huellas fósiles vienen a rellenar ese vacío.

Es necesario saber de los pies y de la zancada para conocer detalles como el peso. O también, cuánta energía costaba andar y cuánto tiempo tenían que dedicar a la búsqueda de alimento. O también cómo se organizaban durante los desplazamientos, su comportamiento. Si todos son machos, podríamos estar pensando en caza, en una estrutura social de reparto del trabajo, etc. Pero si el grupo es mezclado (que es el caso, incluyendo una huella de un niño o niña de unos tres años), entonces vivían de otro modo.

Las huellas le ponen movimiento a los fósiles estáticos.

Las huellas cuentan que primero apoyaban el talón (la parte más profunda de la pisada) y luego transferían el impulso a la parte delantera, a la base de los dedos. Es una pisada mucho más eficiente que la de los chimpancés o la de los homínidos anteriores al género Homo. Eso quiere decir que podía visitar más sitios desde su base, o viajar más lejos.

El pie moderno, esa manera de pisar, nos sacó de África y nos llevó por todas partes. Puso a disposición de nuestros antepasados más lugares. Mírate el pie y piénsatelo. El pie nos hace humanos tanto como las manos, el pulgar o el cerebro.

El hipo del renacuajo (y el tuyo)

Los renacuajos son la forma larvaria, juvenil, de las ranas y los sapos. Que son anfibios. Y dentro de anfibios, se les llama anuros (que quiere decir “sin cola”). Los anfibios actuales son descendientes de los primeros vertebrados que evolucionaron desde los peces para conquistar la tierra firme. Y tú y yo también. Y los caballos y los pájaros y lo lagartos. Lo que pasa es que los anfibios actuales se parecen bastante a los anfibios antiguos, mientras que tú, yo, los caballos o los pájaros o los lagartos hemos cambiado mucho.

Tomado de blogs.paleored.com/index.php?blog=1&m=20071215

¿Qué tienen los anfibios de especial? Pulmones. Mantienen las branquias de los peces (al menos, en los renacuajos) pero han desarrollado pulmones. Y con ellos, un problema y una solución. ¿El problema? Cómo meter agua en las branquias sin que se encharquen los pulmones. ¿La solución? El hipo. Que es una inspiración profunda y repentina, en la que se cierra la glotis (la estructura que tenemos en la laringe para tapar la traquea). Así, consiguen aspirar una gran cantidad de agua, a la vez que impiden que pase a los pulmones. Y ese agua pasa por las branquias, dejando allí su oxígeno.

¿Y a ti qué?

Pues que como eres descendiente de anfibios, has heredado el hipo. No te sirve para nada, pero lo tienes. De hecho, lo tenemos todos los vertebrados. Hipopótamos, culebras, gatos, búhos, tú y yo. Eso demuestra bastante bien nuestra genealogía.

Acuérdate cada vez que tengas hipo, de dónde vienes. De un pez con pulmones que aspiraba agua a bocanadas. Y que también uso el mecanismo para comer succionando. De lo cual hemos heredado el atragantarnos. Pero eso es otra historia.

De todo esto me enteré porque me lo contó Neil Shubin en un estupendo libro.