Si saltas de la cama demasiado rápido, es posible que te sientas un poco mareado.
Eso es porque cuando estás acostado, la gravedad hace que tu sangre se acumule en las partes inferiores de tu cuerpo en lugar de en tu cerebro. Afortunadamente, cuando te pones de pie, en una fracción de segundo, tu corazón comienza a latir más rápido,mover la sangre a su cerebro y permitirle mantener el equilibrio.
Lo contrario sucede cuando estás parado sobre tu cabeza. La gravedad hace que la sangre corra hacia tu cerebro, por lo que tu corazón late más lentamente y los vasos sanguíneos que conducen a tu cerebro se contraen para evitar que se acumule demasiada sangre allí.
Pero los insectos no tienen sistemas circulatorios cerrados con vasos que puedan restringir el flujo de líquido a ciertas partes del cuerpo. Entonces, ¿cómo controlan los efectos de la gravedad cuando necesitan trepar a un árbol o colgarse boca abajo de una rama esperando?¿presa?
El Profesor Jon Harrison de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Estatal de Arizona, junto con el Profesor Jake Socha de la Facultad de Ingeniería de Virginia Tech, han publicado el primer estudio que demuestra cómo los insectos ajustan su actividad cardiovascular y respiratoria en respuesta a la gravedad. Los hallazgos aparecen hoy en Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Curiosamente, esto nunca se ha visto en invertebrados", dijo Harrison. "Es algo que siempre me ha interesado porque la sangre no está en los vasos. Es un sistema circulatorio abierto, por lo que el típico biólogo probablemente diría, buenola sangre debe estar chapoteando allí, pero en realidad no sabemos mucho sobre lo que está sucediendo con la circulación sanguínea en los insectos ".
Pero gracias a este estudio, ahora está comenzando a tener una idea. Harrison y sus colegas tomaron imágenes de rayos X de insectos vivos y descubrieron que cuando los saltamontes estaban en posición de cabeza, sus cabezas estaban llenas de sacos al aire librey muy poco líquido conocido como hemolinfa o sangre de invertebrados. En su abdomen, era lo contrario: bolsas de aire comprimido y mucho líquido.
Sin embargo, cuando los saltamontes tienen la cabeza baja, la cabeza se llena con sacos de aire comprimido y fluido, mientras que sus abdomen tienen muy poco líquido y muchos sacos al aire libre.
Para obtener más información, inyectaron un marcador radiactivo para rastrear la hemolinfa a través del cuerpo y descubrieron que estaba reaccionando a la gravedad. Esto indica que la gravedad hace que la sangre fluya hacia abajo en los saltamontes al igual que en los humanos.
Y, curiosamente, los saltamontes podrían combatir sustancialmente los efectos de la gravedad en el flujo sanguíneo cuando están despiertos pero no cuando están anestesiados. Por lo tanto, al igual que los vertebrados, los saltamontes tienen mecanismos para ajustarse a los efectos gravitacionales en su sangre. Por lo tanto, no es solo un charco de líquidochapoteando. Pero ¿cuáles son los mecanismos? Harrison y sus colegas están empezando a darse cuenta de eso.
Primero, al igual que en los vertebrados, parece haber algún tipo de válvula funcional dentro del cuerpo de un saltamontes para evitar el flujo sanguíneo impulsado por la gravedad. Los investigadores de Virginia Tech demostraron que la presión arterial no está relacionada con la gravedad, lo que respalda esa nueva hipótesis.Además, la presión sanguínea en la cabeza de un saltamontes no está relacionada con su presión sanguínea en el abdomen, también evidencia de válvulas.
En ASU, los investigadores universitarios y posdoctorales en el laboratorio de Harrison descubrieron que tanto la frecuencia cardíaca como la respiratoria responden a la orientación y la gravedad del cuerpo. Los saltamontes que tenían la cabeza baja similar a un humano parado sobre su cabeza habían disminuido la frecuencia cardíaca areducen la acumulación de líquido en el cerebro. Sin embargo, su tasa de ventilación aumentó. Harrison dijo que creen que esto se debe a que los sacos de aire se están comprimiendo alrededor del cerebro, por lo que está luchando por obtener suficiente oxígeno.
"Entonces, los saltamontes tienen al menos tres formas de compensar la gravedad; variación en la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria y las válvulas funcionales. Y estoy seguro de que hay otras cosas que no conocemos", dijo Harrison.
En cuanto a otros aspectos de su fisiología, los cuerpos de insectos son capaces de respuestas sofisticadas a sus estilos de vida activos.
"Si miras a los saltamontes, están por todos lados. Están cabeza arriba, cabeza abajo, de lado", dijo Harrison. "Son muy flexibles en la orientación de su cuerpo, como lo son la mayoría de los insectos. Y ahora nosotrossaben que cuando cambian de orientación tienen que responder a la gravedad al igual que los humanos, e incluso muestran muchas de las mismas respuestas fisiológicas. Este es un ejemplo dramático que muestra cómo los animales similares son fisiológicamente, a pesar de lo diferentes que puedan parecer ".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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