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CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE

Tema3: Atmósfera e hidrosfera >> Atmósfera >> Vivir en la atmósfera

Vivir en la atmósfera

 
 

Contenido de la página: Oxígeno y dióxido de carbono La humedad del aire en la vida de los organismos Moviéndose en el aire Sonidos y comunicación Las corrientes de aire

La vida surgió en el medio acuático y "sólo" hace unos cuatrocientos millones de años, en la Era Paleozoica, se extendió al ambiente aéreo. Vivir en una atmósfera gaseosa obliga a los organismos a resolver importantes problemas como evitar la desecación o desarrollar estructuras para mantener erguido al organismo en un medio poco denso o para sujetarlo cuando sopla el viento. Pero a la vez, el medio aéreo se ha mostrado muy apto para la vida y multitud de especies aprovechan la pequeña resistencia del aire para moverse y dispersarse o captan energía radiante que en la atmósfera se transmite mejor que en el agua.

Oxígeno y dióxido de carbono

El oxígeno no existía en la atmósfera primitiva y todo el que ahora hay, ha sido producido por las plantas y otros organismos fotosintéticos. Para la gran mayoría de los organismos que vivían en la Tierra primitiva con su atmósfera reductora, el oxígeno era una sustancia tóxica por su gran poder oxidante. Pero la capacidad de adaptación de la vida es asombrosa y los animales y otros seres vivos actuales lo utilizan para oxidar los alimentos y obtener así la energía que necesitan, en el proceso que llamamos respiración.

Los animales necesitan el oxígeno en las mitocondrias de sus células y para que llegue a todas las partes del cuerpo con facilidad y eficacia usan el sistema respiratorio y el circulatorio. En el sistema respiratorio el oxígeno pasa del aire atmosférico a la sangre a través de epitelios muy finos que deben permanecer siempre humedecidos para que las células que los forman no mueran. En el medio acuático se respira por branquias externas, pero en el medio aéreo las branquias no sirven porque se resecan. Los insectos solucionaron este problema con el desarrollo de tráqueas y los vertebrados y otros animales con los pulmones

El dióxido de carbono, CO₂, es un nutriente fundamental para las plantas pues es la fuente de átomos de carbono que usan para sintetizar los azucares y otras moléculas orgánicas que forman su organismo mediante el proceso que llamamos fotosíntesis. Las plantas lo toman de la atmósfera a través de los estomas y en las células, con ayuda de la energía de la luz absorbida por la clorofila, realizan la fotosíntesis.

La concentración de CO₂ en la atmósfera es de algo más de 300 ppm pero se observa la influencia de las plantas en pequeñas oscilaciones. Por la noche aumenta ligeramente al no hacer fotosíntesis las plantas y lo mismo sucede en el invierno.

La humedad del aire en la vida de los organismos.

 Las plantas tienen un contenido en agua comprendido entre un 60 y un 85% de su peso. Continuamente transpiran agua por sus estomas, más o menos según estén éstos más o menos abiertos y, por lo tanto, si la transpiración potencial es muy alta y tienen poca agua disponible para absorber por sus raices se van deshidratando.

 Los animales terrestres tienen contenidos en agua que van desde el 52% de su peso en el caso de la vaca hasta el 88% en la lombriz. En el hombre el 64% del peso es agua. Cuando viven en ambientes muy secos y no retoman el agua que van perdiendo pueden llegar a deshidratarse y morir. Las lombrices y sanguijuelas pueden perder hasta el 70% de su peso en agua sin morir, las ranas el 40%, las ratas el 25-30% y se conoce el caso de un hombre de 70 Kg que permaneció perdido 8 días en el desierto y sobrevivió después de haber perdido 17 Kg de agua (un 25% de su peso).

 Según la humedad del ambiente al que están adaptadas, las especies se clasifican en:

- Estenohígricas: viven en ambientes con pequeñas variaciones de humedad, como, por ejemplo, las cuevas.

- Eurihígricas: viven en ambientes en los que la humedad varía entre amplios márgenes. Serán homeohídricas, es decir capaces de regular mucho su metabolismo para adaptarse a distintas humedades.

 Según la capacidad de regular el nivel de humedad en su organismo, tenemos especies:

- Poiquilohídricas: poco capaces de regular su economía del agua: por ejemplo las babosas, ranas, etc. que pierden enseguida mucha agua si están en ambientes secos.

 - Homeohídricas: con mucha capacidad de mantener estable su contenido en agua con independencia de la humedad ambiental: por ejemplo algunas especies del desierto.

 La actividad de algunos organismos está muy ligada a la humedad así, por ejemplo, se dice que los mosquitos de la familia de los culícidos dejan de picar si la humedad relativa es menor del 50%.

 Algunos organismos presentan resistencias casi increíbles a la desecación. Por ejemplo los rotíferos y los tardígrados pueden pasar de tener un contenido en agua habitual de un 85% a un 3% y continuar vivos. Se quedan inertes, como polvo, pero vuelven a la vida en cuanto vuelve la humedad. Las larvas de tenebrio resisten 210 días sin comer en un desecador en el que el aire se deshidrata con sulfúrico.

 Los animales obtenemos agua no solo del ambiente, sino también del metabolismo de los alimentos. Por ejemplo del metabolismo de 100 g de grasa se pueden llegar a obtener 107 g de agua (se suma a la masa de la grasa la del oxígeno que reacciona con ella en la respiración). Por esto algunos animales pueden vivir sin beber agua y tomando alimentos muy secos.

Los animales del desierto pueden vivir del agua que extraen de las semillas y de la que extraen de las reacciones del metabolismo e incluso, por tiempos muy breves, sólo de la que extraen del metabolismo. En la figura se observan las pérdidas y ganancias de agua en la rata canguro en distintas condiciones de humedad relativa.
 
 

Moviéndose en el aire

Muchos de los organismos que viven en el medio aéreo se desplazan apoyándose en el terreno, pero algunos han desarrollado estructuras para volar o para flotar en el aire

Entre los animales terrestres, el guepardo llega a los 90 km/h. Entre los voladores los insectos, que llegan a centuplicar su metabolismo en el momento del vuelo, alcanzan velocidades de 8 a 60 km/h. Las aves suelen volar a 45 - 90 km/h, aunque se han medido velocidades de hasta 180 km/h en vencejos.

Muchas plantas y algunos animales usan para diseminarse estructuras que flotan o son arrastradas por el viento. Así sucede en los granos de polen, algunas semillas, pequeñas arañas que lanzan un hilo hacia arriba que es arrastrado por el viento, etc.

Sonidos y comunicación

Llamamos sonido a las variaciones de presión de unas determinadas frecuencias. Si la frecuencia es mayor de 20 000 herzios hablamos de ultrasonidos Los ultrasonidos se transmiten en trayectorias directas y tienen muy poca capacidad de rodear los obstáculos. Por este motivo son muy adecuados para localizar los objetos. Los murciélagos los utilizan con este fin.

Los sonidos son utilizados por muchos animales como medio de comunicación. Los insectos y otros invertebrados producen gran variedad de sonidos, fundamentalmente por estridulación, o por expulsión de aire. También muchos anfibios, aves y mamíferos producen sonidos.

Las corrientes de aire

 Las corrientes de aire generadas en la atmósfera influyen en la dispersión de los organismos. Sobre todo son eficaces con las estructuras de pequeño tamaño: polen, esporas, semillas, etc.; pero en algunos casos llegan a transportar organismos de mucho mayor tamaño. Es conocido el caso, por ejemplo, de una fuerte tormenta que en el invierno de 1937 arrastró a muchos zorzales reales desde Europa hasta Groenlandia.

En los bosques los vientos fuertes sirven para su renovación. Derriban los árboles enfermos o viejos con lo que se abren claros que pueden ocupar los árboles jóvenes.