T 5 TAMAÑO CORPORAL Y ESCALA

• TAMAÑO CORPORAL Y ESCALA

  →Uno de los atributos que determinan la fisiología animal

  -Hablamos de unidades de masa (g) cuando hablamos de tamaño corporal
• TAMAÑO CORPORAL Y ESCALA

  La ballena azul es el ANIMAL MÁS GRANDE: Se calculó el tiempo evolutivo necesario para que la ballena alcanzase ese tamaño en base a sus huesos-->se necesitan 5 millones de generaciones. Pertenecen al orden de los Nisticetos (no dientes sino barbas), se alimentan de krill (se explotó un nuevo nicho trófico) en AUSENCIA DE DEPREDADORES (extinción competidores) en un medio que soporta ese peso (acuático).

  VERTEBRADO MÁS PEQUEÑO es una rana de Guinea (Paedophryne amauensis )

  
• Regla de Cope:


  Los linajes tienden a AUMENTAR SU TAMAÑO CORPORAL A LO LARGO DEL TIEMPO EVOLUTIVO (aumentando la complejidad), aunque no siempre favorezcan los tamaños más grandes en términos de supervivencia.

  -El carácter fisiológico más importante del animal es su TAMAÑO, nos indica características sobre el mismo.

  3 parámetros que cambian(ESCALAN) con el tamaño:

  -Fisiología

  -Dimensiones (órganos, huesos)

  -Materiales y diseño corporal (tienen que poder soportar el peso)
• ESCALAMIENTO


  Knut Schmidt- Nielsen: fisiologo importante. Escribe el libro escalamiento. Habla de 2 tipos:

  • ISOMÉTRICO-> PPIO DE SIMILARIDAD: relación proporcional LINEAL .FORMA PERMANECE CONSTANTE, pero cambia el tamaño, las relaciones entre - longitud, superficie, volumen y masa.
  • Esta relación se mantiene en todas las formas geométricas aumente o disminuya su tamaño (canica vs balón de futbol). Ejemplo; concha de un mejillón

  
• ESCALAMIENTO


  Knut Schmidt- Nielsen: fisiologo importante. Escribe el libro escalamiento. Habla de 2 tipos:

  • ESCALAMIENTO ALOMÉTRICO (diferente medida). Desarrollo quela en cangrejo mayor que resto del cuerpo: la PENDIENTE de la regresión lineal fue MAYOR QUE 1-->para cualquier unidad de aumento en el tamaño del cuerpo hay un aumento PROPORCIONALMENTE MAYOR en el tamaño de la quela. RELACIÓN NO LINEAL.
  • Ejemplo: Ontogenia en humanos (crecimiento durante el desarrollo)-> desarrollo de la cabeza en humanos al principio muy grande y luego no crece más. ALOMETRÍA ONTOGÉNICA
• ALOMETRÍA


  Significa literalmente "medida diferente", se refiere al hecho de que los rasgos alométricos crecen a un ritmo diferente que el cuerpo en su conjunto.

  -Técnicamente, una relación isométrica no es una alometría. Sin embargo, ALOMETRÍA se usa para referirse a RELACIONES DE ESCALA EN GENERAL(isometría incluida)
• ALOMETRÍA


  3 niveles distintos:

  • nivel morfológico (p.e: relación entre el tamaño del cerebro y el tamaño del cuerpo en humanos. Relación S/V)
  • nivel fisiológico (p.e: relación entre la tasa metabólica y el tamaño corporal en mamíferos)
  • nivel ecológico (p.e: relación entre el tamaño de las astas y el tamaño corporal de los renos. Tamaño de las alas y eficiencia de vuelo).
• ALOMETRÍA A NIVEL FISIOLÓGICO

  Los ANIMALES MÁS GRANDES tienen una S/V MÁS PEQUEÑA-> necesidades fisiológicas más grandes. Afecta a la REGULACIÓN DE TEMPERATURA(pingüinos más pequeños en zonas más cálidas y más grandes en zonas más frías)

  REGLA DE BERGMANN: La relación S/V determina el POSICIONAMIENTO GEOGRÁFICO de los animales. Propone que para animales endotermos (aves y mamíferos), especies politípicas (varias razas): en CLIMAS FRÍOS TAMAÑOS MAYORES y viceversa

  ¿Por qué?-> porque DISIPAN MENOS CALOR y esto ayuda a la termorregulación
• variable fisiológica o morfológica VS tamaño corporal

  2 tipos de relaciones:

  1. ISOMÉTRICA: cuando ambas se modifican de una forma LINEALMENTE PROPORCIONAL(ecuación de la recta, y=ax+b) . (a) es la constante de proporcionalidad.
  2. ALOMÉTRICA: cuando la relación NO ES LINEAL

  ECUACIÓN GENERAL ALOMÉTRICA se expresa de forma logarítmica: log y= log a+ b log Mb. El exponente logarítmico(b) es ahora la PENDIENTE de la recta, nos indica como cambia la variable con respecto al tamaño del animal.

  
• variable fisiológica o morfológica VS tamaño corporal

  Ejemplo:

  -Hemoglobina en sangre en función de la masa corporal-> NO HAY RELACIÓN

  • Línea recta cuya pendiente B=0, es decir, la concentración de hemoglobina en sangre no cambia con la masa corporal. Independientemente del tamaño del animal, su concentración de Hg permanece similar
• variable fisiológica o morfológica VS tamaño corporal


  Ejemplo: Volumen de sangre/tamaño del pulmón en función de la masa corporal-> proporcional y por tanto ISOMETRÍA

  Esta relación es isométrica puesto que la pendiente (B=1), lo que quiere decir que cuando aumento la masa corporal, se aumenta el tamaño del pulmón o el volumen de sangre de forma proporcional.

  
• variable fisiológica o morfológica VS tamaño corporal

  Ejemplo:

  -Grosor de huesos en mamíferos-> relación ALOMÉTRICA POSITIVA (B MAYOR QUE 1)

  
• variable fisiológica o morfológica VS tamaño corporal

  Ejemplo:

  -TMB=TASA METABÓLICA ESPECÍFICA en mamíferos->relación ALOMÉTRICA NEGATIVA (B MENOR QUE 1)

  Tanto la S/V como la tasa metabólica basal aumentan menos de la esperado con la Mb.

  
• ESCALAMIENTO Y TASA METABÓLICA:


  La TMB es la TASA DE GASTO ENERGÉTICO POR UNIDAD DE TIEMPO de los animales EN REPOSO (cantidad mínima de energía para sobrevivir realizando las funciones básicas).

  Esencial para comprender aspectos como: tasa de adquisición de alimentos, crecimiento, respiración, ritmo cardiaco, excreción, etc. Que en consecuencia también variarán con el tamaño del cuerpo.

  MAX KLEIBER: Gran parte de la VARIACIÓN INTERESPECÍFICA en la tasa metabólica es DEBIDA AL TAMAÑO
• ESCALAMIENTO Y TASA METABÓLICA:

  La tasa metabólica se relaciona con la masa corporal por la ecuación alométrica: RELACIÓN DE KLEIBER o CURVA DEL RATÓN-ELEFANTE es una gráfica de la relación lineal entre la masa corporal y la TMB de animales de distinto tamaño.

  Si nos fijamos en la gráfica, el EXPONENTE ALOMÉTRICO MENOR QUE 1 por lo que deducimos que las tasas metabólicas basales (demanda de energía) es MÁS BAJA EN ANIMALES PEQUEÑOS que en GRANDES.

  
• FILOGENIA, AMBIENTE y TMB


  FILOGENIA y AMBIENTE juegan un papel muy importante en la TMB.

  Dentro de un grupo taxonómico particular (roedores), la variación de la masa corporal puede explicar al menos el 90% de la variación de la TMB.

  • FILOGENIA: hay diferencias considerables en la TMB de mamíferos y aves, incluso cuando son del mismo tamaño puesto que no pertenecen al mismo taxón. Una vez controlado el tamaño hay que CONSIDERAR EL TAXÓN. TMBeuterios>TMBmarsupiales.
  • FACTORES AMBIENTALES (internos y externos) afectan a la TMB, por ejemplo ambientes cálidos frente a ambientes fríos.
• Comparar el metabolismo ENTRE DISTINTAS ESPECIES

  Especies de MAYOR TAMAÑO tienen TMB más altas debido a su masa corporal.

  -Calculamos la TASA METABÓLICA ESPECÍFICA(TME=TMB/masa corporal).

  -Cuando calculamos la TME, el exponente alométrico (b) es de -0,25, es decir, TME DISMINUYE CON EL AUMENTO DEL TAMAÑO.

  En otras palabras, 1 gramo de tejido de un ratón consume más que 1 gramo de tejido de elefante. Concluimos así que las ESPECIES MÁS PEQUEÑAS tienen MÁS DEMANDA ENERGÉTICA POR UNIDAD DE MASA.

  
• TASA METABÓLICA ESPECÍFICA (TME)

  Graficando el consumo de oxígeno dividido entre el peso corporal (eje y) en función del peso corporal (eje x).

  La REGRESIÓN LINEAL REFERIDA SOLO A MAMÍFEROS ES NEGATIVA por lo que los mamíferos más grandes, como el elefante o la ballena, tienen una menor TME que aquellos mamíferos pequeños, como son la musaraña o el ratón.

  En la fotografía del león en llamas se quiere ilustrar si el TME de un león fuese similar al de un mamífero pequeño, la cantidad de energía sería tan grande que terminaría ardiendo