44.2C: Temperatura y Agua
- Page ID
- 57358
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)La temperatura y el agua son factores abióticos importantes que afectan la distribución de las especies.
- Describir las adaptaciones de las especies a las fluctuaciones de temperatura y la disponibilidad de agua
Puntos Clave
- La temperatura es un factor que influye en la distribución de las especies porque los organismos deben mantener una temperatura interna específica o habitar un ambiente que mantenga al cuerpo dentro de un rango de temperatura que apoye su metabolismo.
- Muchas especies han desarrollado adaptaciones, como migración, hibernación y estivación, para hacer frente a las fluctuaciones de temperatura en los ambientes en los que viven.
- La retención de agua es vital para todos los seres vivos; las adaptaciones han evolucionado tanto dentro de las especies terrestres como acuáticas para minimizar la pérdida de agua.
Términos Clave
- ósmosis: El movimiento neto de moléculas de solvente de una región de alto potencial solvente a una región de menor potencial solvente a través de una membrana parcialmente permeable
- estivar: entrar en estasis o paréntesis en los meses de verano
- extremófilo: un organismo que vive en condiciones extremas de temperatura, salinidad, etc; comercialmente importante como fuente de enzimas que operan en condiciones similares
- Torpor: un estado de estar inactivo o estuporoso
- hibernación: un estado de inactividad y depresión metabólica en animales durante el invierno
Temperatura y agua como influencias abióticas
Temperatura
La temperatura afecta la fisiología de los seres vivos así como la densidad y el estado del agua. Ejerce una influencia importante en los organismos vivos porque pocos pueden sobrevivir a temperaturas inferiores a 0 °C (32 °F) debido a restricciones metabólicas. También es raro que sobrevivan a temperaturas superiores a 45 °C (113 °F). Esto es un reflejo de la respuesta evolutiva a las temperaturas típicas. Las enzimas son más eficientes dentro de un rango estrecho y específico de temperaturas; la degradación enzimática puede ocurrir a temperaturas más altas. Por lo tanto, los organismos deben mantener una temperatura interna o habitar un ambiente que mantenga al cuerpo dentro de un rango de temperatura que apoye el metabolismo. Algunos animales se han adaptado para permitir que sus cuerpos sobrevivan fluctuaciones significativas de temperatura, como se ve en la hibernación o el torpor reptil. De igual manera, algunas bacterias se han adaptado para sobrevivir en temperaturas extremadamente altas que se encuentran en lugares como los géiseres. Tales bacterias son ejemplos de extremófilos: organismos que prosperan en ambientes extremos.
La temperatura puede limitar la distribución de los seres vivos. Los animales que se enfrentan a fluctuaciones de temperatura pueden responder con adaptaciones, como la migración, para sobrevivir. La migración, el movimiento de un lugar a otro, es común en los animales, incluyendo muchos que habitan climas estacionalmente fríos. La migración resuelve problemas relacionados con la temperatura, la localización de los alimentos y la búsqueda de pareja. En migración, por ejemplo, el charrán ártico (Sterna paradisaea) realiza un vuelo de ida y vuelta de 40,000 km (24,000 millas) cada año entre sus zonas de alimentación en el hemisferio sur y sus criaderos en el Océano Ártico. Las mariposas monarca (Danaus plexippus) viven en el este de Estados Unidos en los meses más cálidos, pero migran a México y al sur de Estados Unidos en invierno. Algunas especies de mamíferos también realizan incursiones migratorias: los renos (Rangifer tarandus) recorren unos 5,000 km (3,100 millas) cada año para encontrar alimento. Los anfibios y reptiles son más limitados en su distribución porque carecen de capacidad migratoria. No todos los animales que pueden migrar lo hacen ya que la migración conlleva riesgos y tiene un alto costo energético.
Algunos animales hibernan o estivan para sobrevivir a temperaturas hostiles. La hibernación permite a los animales sobrevivir a condiciones frías, mientras que la estivación permite que los animales sobrevivan a las condiciones hostiles de un clima cálido y seco. Los animales que hibernan o estivan entran en un estado conocido como sobra, condición en la que su tasa metabólica disminuye significativamente. Esto permite que el animal espere hasta que su entorno apoye mejor su supervivencia. Algunos anfibios, como la rana maderera (Rana sylvatica), tienen en sus células un químico similar al anticongelante, que conserva la integridad de las células y evita que estalle.
Agua
El agua es requerida por todos los seres vivos porque es crítica para los procesos celulares. Dado que los organismos terrestres pierden agua al medio ambiente por simple difusión, han evolucionado muchas adaptaciones para retener el agua.
Ejemplos de adaptaciones utilizadas por especies terrestres y acuáticas son las siguientes:
- Las plantas tienen una serie de características interesantes en sus hojas, como pelos de las hojas y una cutícula cerosa, que sirven para disminuir la tasa de pérdida de agua a través de la transpiración.
- Los organismos de agua dulce, rodeados de agua, están constantemente en peligro de que el agua se precipite hacia sus células debido a la ósmosis. Muchas adaptaciones de organismos que viven en ambientes de agua dulce han evolucionado para asegurar que las concentraciones de solutos en sus cuerpos permanezcan dentro de los niveles apropiados. Una de esas adaptaciones es la excreción de orina diluida.
- Los organismos marinos están rodeados de agua con una mayor concentración de solutos que el organismo y, por lo tanto, están en peligro de perder agua para el medio ambiente debido a la ósmosis. Estos organismos tienen adaptaciones morfológicas y fisiológicas para retener el agua y liberar solutos al ambiente. Por ejemplo, las iguanas marinas (Amblyrhynchus cristatus) estornudan vapor de agua alto en sal para mantener las concentraciones de soluto dentro de un rango aceptable mientras nadan en el océano y comen plantas marinas.
