Cómo respiran las aves y los insectos

Los Seres humanos lo hacemos aproximadamente 23.040 veces al día...

LO HACEMOS aproximadamente 23.040 veces al día, pero apenas nos damos cuenta de ello. ¿A qué nos referimos? A la respiración. El aparato respiratorio que tenemos está tan bien diseñado y funciona tan eficazmente que apenas notamos que en este mismo momento estamos aspirando aire.

Por supuesto, si estuviéramos en la cima de una montaña, donde el aire está muy enrarecido, la respiración no se nos haría tan fácil, ¿verdad? O si estuviéramos nadando bajo el agua por un período considerable, pronto nos daríamos cuenta de que necesitábamos aire. Sin embargo, las aves pueden volar a grandes alturas sin experimentar dificultad alguna en respirar. Y ciertos insectos, aunque dependen de la atmósfera para obtener oxígeno, pueden respirar bajo el agua. ¿Cómo lo hacen? Un examen minucioso de la respiración de las aves y los insectos nos revela inteligencia y diseño realmente extraordinarios.
--------------------------------

La respiración de las aves

Cómo respiran las aves y los insectos

Cualquier persona que haya volado en avión sabe que dos factores importantes para el vuelo son: una armazón liviana y mucho combustible. El diseño del aparato respiratorio de las aves satisface ambas necesidades.

Las actividades que requieren mucha energía consumen el oxígeno a gran velocidad. Para compensar cuando le falta oxígeno, el ser humano respira a fondo y más rápidamente. Cuando el hombre se halla a grandes alturas, se ve obligado a moverse más despacio y descansar frecuentemente para dar a su organismo tiempo de recuperar el debido nivel de oxígeno en la sangre. ¡Imagínese lo que sucedería si el ave sufriera los mismos efectos al volar! Pero el aparato respiratorio del ave le ahorra esta incomodidad, de modo que si nos topáramos con un ave a una altitud de 6.100 metros notaríamos que no muestra señal alguna de estar en dificultad. Notaríamos que no tiene ojos saltones ni cara pálida, y que ni siquiera muestra dificultad al respirar. ¿Cómo se le hace posible esto?

Pues bien, el diseño de su aparato respiratorio le permite absorber oxígeno con muchísima más eficacia que el nuestro. Los pulmones humanos son sacos o fuelles que se llenan y se vacían. Tal no es el caso con los pulmones de las aves. Son singulares. El aire entra en el pulmón, como es normal, por el extremo delantero. Pero luego el aire pasa directamente a través del pulmón y sale a varios sacos aéreos de pared delgada que están situados en la cavidad torácica y abdominal. (Vea la ilustración.) Allá en 1758 un hombre que se llamaba John Hunter descubrió algo realmente sorprendente. Halló que un ave, a pesar de tener la tráquea obstruida y un hueso del ala roto, podía respirar. ¿Cómo era posible esto?

Los huesos de las aves no contienen médula; son huecos y contienen aire. Los espacios huecos de los huesos están unidos a los sacos aéreos, que, a su vez, están unidos a los pulmones. Así, cuando la tráquea del ave quedó obstruida, el aire empezó a pasar a los pulmones y salir de ellos mediante el hueso hueco del ala rota. ¡Qué manera ingeniosa de resolver los problemas de peso y combustible al mismo tiempo!... ¡tanques para combustible distribuidos por toda la armazón! Pero, ¿qué hay de depósitos de combustible?

Realmente hay poca necesidad de que las aves acumulen o almacenen combustible. Ellas recogen combustible, u oxígeno, mientras viajan... ¡en pleno aire! A medida que el aire pasa por todos los sacos y pasajes, se pone en contacto con una gran área de tejido, lo cual permite una mayor absorción de oxígeno antes de la exhalación. Sin embargo, el volar a grandes alturas consume muchísima energía. Exige que se use el combustible del modo más eficaz posible. Por eso, el equipo respiratorio del ave incluye un sistema que se llama flujo de contracorriente. Este permite que, mediante un principio muy sencillo, el ave extraiga del aire el oxígeno con rapidez y eficacia.

En el pulmón del ave, el aire y la sangre se acercan el uno a la otra desde direcciones contrarias. A medida que el aire pasa por el pulmón, va cediendo cada vez más oxígeno a la sangre, y la sangre puede de continuo ir recogiendo más y más oxígeno. En otras palabras, la sangre venosa “sedienta” de oxígeno llega primero a aire en que ya escasea éste y en que, por decirlo así, solo quedan unas cuantas “gotitas” de oxígeno. La sangre “sedienta” absorbe este oxígeno y pasa al aire “más húmedo,” en el cual hay más oxígeno. Para entonces la sangre no está tan “sedienta,” de modo que absorbe cada vez menos oxígeno. El resultado final de este proceso extraordinario es una sumamente eficaz extracción del oxígeno del aire. ¡Y eso es precisamente lo que el ave necesita a fin de volar a grandes alturas!
--------------------------------

La respiración de los insectos

Como

¿Ha considerado usted alguna vez la posibilidad de que una hormiga alcanzara el tamaño de un elefante? ¡Imagínese el poder que tendría! Una hormiga puede llevar una carga de dos veces su propio peso. Y, pequeños como sean los insectos (el mayor, la mariposa nocturna Attacusatlas, solo alcanza entre 25 y 30 centímetros de envergadura), tienen apetitos enormes. ¡El caso es que en Dakota del Norte, E.U.A., en tan solo un año los saltamontes causaron a las cosechas y praderas daños que ascendieron a 1.714.000 dólares! ¿Cuánto daño se habría causado si los saltamontes hubiesen tenido el tamaño de caballos?

Bueno, no hay motivo de alarma. El aparato respiratorio del insecto lo mantiene en su lugar... respecto a tamaño. La ScientificAmerican dice que el aparato respiratorio del insecto, llamado por esa revista “un refinamiento casi increíble de ingeniería biológica,” ¡tiene incorporado en sí un factor que limita el tamaño! Además, así como el aparato respiratorio del ave es idóneo para volar, el del insecto es idóneo para su modo de vida. ¿De qué manera?

Los insectos son fábricas de energía. Para el tamaño que tienen, realizan tareas hercúleas. Por eso, necesitan una cantidad muy grande de oxígeno. Pero los insectos no tienen pulmones. ¡No obstante, es dudoso que alguien haya de encontrarse alguna vez con un insecto que haya quedado sin aliento! ¿Por qué? Porque los insectos tienen un aparato respiratorio diseñado para satisfacer una demanda ilimitada.

Durante la etapa embrionaria, la piel del insecto se hunde en muchos lugares y forma tubos huecos, abiertos hacia la atmósfera. A medida que estos tubos penetran a mayor profundidad en el cuerpo del insecto, se ramifican muchas veces, y cada rama es sucesivamente más angosta. Finalmente, uno o más de estos tubos establecen contacto con cada célula. Así, cadacélula tiene un tubito en comunicación directa con la atmósfera, lo cual significa que le está disponible oxígeno para uso inmediato sin que éste tenga que viajar por un sistema de circulación sanguínea. ¡Y eso es precisamente lo que el insecto necesita para su actividad en que gasta tanta energía!

Pero el problema que presenta un sistema de tubos por los cuales respirar es que se necesita un flujo en dos direcciones... oxígeno que entre y anhídrido carbónico que salga. Los tubos del insecto pueden introducir el oxígeno, ¿pero qué le pasa al anhídrido carbónico? Pues, a diferencia del oxígeno, el anhídrido carbónico se difunde más fácilmente por los tejidos. De modo que no trata de volver a los tubos para salir por ellos. En vez de eso, sale del insecto a través de su piel.

Aunque dependen de la atmósfera para su suministro de oxígeno, las larvas de algunos insectos viven bajo el agua. ¿Cómo respiran allí? Algunas hacen subir a la superficie un tubo de respiración... a veces equipado con una válvula por si se agita el agua y hay peligro de que entre en el tubo. Otras viven en una “campana de buzo,” es decir, una burbuja de aire. Por supuesto, a medida que se consume el oxígeno de la burbuja, tiene que ser reemplazado. Por largo tiempo los investigadores no entendieron cómo el insecto podía permanecer bajo el agua mucho tiempo después de cuando debería haberse consumido el suministro de oxígeno de la burbuja. ¿Cómo podía hacer esto el insecto?

El proceso de difusión entra en juego en esto. A medida que la presión del oxígeno de la burbuja baja a un punto inferior a la presión del oxígeno que hay en el agua circundante, el oxígeno del agua entra precipitadamente en la burbuja. (Recuerde, el agua se compone de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.) Pero usted quizás se pregunte: ‘¿Por qué no se desploma la burbuja?’ Pues bien, en el aire de la burbuja hay nitrógeno, y éste no se difunde en el agua; prefiere permanecer en la burbuja. Por eso, aunque la larva del insecto no necesite nitrógeno para su metabolismo, ¡ciertamente depende de él su “sistema de sostén de la vida”!

Después de esta breve consideración de cómo respiran las aves y los insectos, usted sin duda concuerda en que los aparatos respiratorios de estas criaturas reflejan una inteligencia y diseño que son verdaderamente maravillosos. Pero, ¿se le hace fácil creer que estos aparatos respiratorios, que tanto dependen de principios científicos, se hayan desarrollado por casualidad ciega, o que los hayan desarrollado las aves e insectos mismos, o saca usted la misma conclusión que sacó el famoso inventor Tomás Edison, quien dijo: “Después de años de observar los procesos de la naturaleza, no puedo dudar de la existencia de una Inteligencia Suprema”?

--------------------------------

6 comentarios - Cómo respiran las aves y los insectos

@Golden19
que denso el subrrayado..., la info parece buena
@valitzin
interesante, pero poner subrayado en TODO el texto es una mala idea!