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Mamíferos marinos

Tema 7

- Energía. Metabolismo y termorregulación
- Respiración. Fisiología del buceo
- Anatomía interna

Tema 7

1

curso de mamíferos marinos

Balance energético de los procesos vitales
Asignación de recursos para las actividades diarias y estacionales: cuándo y dónde migrar o
reproducirse y la elección de presas.
Condiciones vida acuática (densidad, viscosidad, conductividad térmica) infl uyen.

Modelo de fl ujo
Energía química (alimento) se transforma en calor, movimiento, etc.

Insolación

Energía
ingerida

Captura
de la presa

Pérdida de
calor

digestión

Energía metabólica

Energía en
la orina

Energía
fecal

Tema 7

Crecimiento y
reproducción

2

Mantenimiento
metabolismo basal
termorregulación
osmorregulación
actividades varias

curso de mamíferos marinos

Adquisición de la energía
-Alimentación
Destinos principales de gasto energético
-Metabolismo basal
-Natación
-Termorregulación
-Osmorregulación
-Crecimiento y reproducción

Tema 7

3

curso de mamíferos marinos

Tasa metabólica = energía consumida
Tasa metabólica basal: individuo adulto en reposo en ambiente termoneutro

Tasa metabólica de mamíferos en relación al peso corporal

formas domésticas

Tema 7

4

curso de mamíferos marinos

Tasa metabólica de cetáceos y sirenios en relación al peso corporal

Tema 7

5

curso de mamíferos marinos

Tasa metabólica de pinnípedos y nutria marina en relación al peso corporal

Tema 7

6

curso de mamíferos marinos

Coste del transporte en el agua
COT = F/MV
F: fuerza

M: masa

V: velocidad

-Desventajas
Densidad 800 veces la del aire
Viscosidad 30 veces mayor
Limitaciones al avance y a la velocidad
-Ventajas
Las fuerzas propulsivas son más fáciles de generar
Densidad similar a la del agua

lf otabilidad neutra

En conjunto la natación representa un gran coste energético para los mamíferos marinos

Tema 7

7

curso de mamíferos marinos

Un estudio halló que:
-A menos de 2,1 m/s (7,5 km/h) el COT es
mínimo
-A 2,9 m/s (10,4 km/k) el COT es el doble del
anterior
-A partir de 3 m/s (10,8 km/h) el delfín empieza
a seguir la estela del barco
-En la estela a 3,8 m/s (13,7 km/h) el COT es
un 13% mayor que el mínimo a 2,1 m/s

Tema 7

8

curso de mamíferos marinos

Diferentes métodos de reducir el COT en los mamíferos marinos

-Cabalgar las olas
-Intercalar saltos cuando nadan a gran velocidad
-Bajo el agua alternar natación activa con deslizarse sin moverse

Tema 7

9

curso de mamíferos marinos

Tema 7

10

curso de mamíferos marinos

Tema 7

11

curso de mamíferos marinos

Tema 7

12

curso de mamíferos marinos

Tema 7

13

curso de mamíferos marinos

Tema 7

14

curso de mamíferos marinos

Tema 7

15

curso de mamíferos marinos

Tema 7

16

curso de mamíferos marinos

Termorregulación
Hábitat mamíferos marinos frío y conductor calor (25 veces más que el aire)

Pérdida de calor
Diferencia de temperatura entre el cuerpo y el agua

-

Tropical ~10°C
Polar ~35-40°C

+

Tema 7

17

curso de mamíferos marinos

Termorregulación
*Tamaño grande
*Forma cuerpo mínima superfi cie, sin apéndices
*Aislamiento: capa de grasa
*Adaptaciones circulatorias: sist. contracorriente
*Aletas: regulación intercambio de calor

Tema 7

18

curso de mamíferos marinos

generación de calor
pérdida de calor

B
diámetro 1m

A
diámetro 2m

Superficie = 12,56 m2
Volumen = 4,18 m3
S/V= 3

Superficie = 3,14 m2
Volumen = 0,52 m3
S/V= 6
SupA / SupB = 4
VolA / VolB = 8

Relación superfi cie/volumen

Longitud
Diámetro máx.
Superfi cie
Volumen
Relación S/V

Con el tamaño la relación S/V disminuye

Tema 7

20

curso de mamíferos marinos

capa de grasa
grosor varía con
temperatura del agua
estado de las reservas

Tema 7

21

curso de mamíferos marinos

La capa de grasa puede ser un problema para los mamíferos marinos de climas cálidos, ya que
funciona igual en el aire que en el agua

Foca refrescándose con
arena húmeda

Tema 7

22

curso de mamíferos marinos

Pérdida de calor en las aletas

Termografía infrarroja

0,1°C
Tema 7

23

curso de mamíferos marinos

Mecanismo contracorriente



37º
vena
arteria
vena

esquema básico

Tema 7

24

curso de mamíferos marinos

Mecanismos contracorriente
especialmente en aletas, cola y genitales

Tema 7

25

curso de mamíferos marinos

red venosa
periarterial

Tema 7

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curso de mamíferos marinos

Tema 7

27

curso de mamíferos marinos

Tema 7

28

curso de mamíferos marinos

Tema 7

29

curso de mamíferos marinos

refrigeración de los testículos

Tema 7

30

curso de mamíferos marinos

sistemas contracorriente en la boca

Tema 7

31

curso de mamíferos marinos

sistemas
contracorriente
en la cola del manatí

Tema 7

32

curso de mamíferos marinos

Osmorregulación
Procesos que equilibran la ingesta de agua con la excreción (orina)
Agua: en la dieta y metabólica. Normalmente no beben
Presas: 60-80% agua
Los mamíferos marinos son hipoosmóticos: tienen menor concentración de sales en los
fl uidos corporales que la del agua de mar. Eso signifi ca que tienden a la pérdida de agua
Tienen riñones especializados con lóbulos. Producen orina más concentrada que el agua
de mar

Tema 7

33

curso de mamíferos marinos

sales minerales

alimento
heces

orina

agua
respiración

cutánea

metabolismo
alimento
heces

Tema 7

34

orina

curso de mamíferos marinos

Buceo
Los mamíferos marinos pasan gran parte de su vida bajo la superfi cie
Utilidad del buceo
Búsqueda de alimento
Mayor efi ciencia en la natación
Menor gasto de energía
Dormir a salvo de depredadores

Tema 7

35

curso de mamíferos marinos

Las capacidades buceadoras de los mamíferos marinos varían
enormemente

Tema 7

36

curso de mamíferos marinos

Tiempo y profundidad de buceo
Especie
Delfín de flancos blancos
Foca común
Delfín mular
Orca
León mar. de California
Narval
Yubarta
Ballena gris
Rorcual común
Rorcual azul
Elefante marino
Ballena franca
Zifio calderón
Cachalote
Tema 7

Tiempo (min)‫ ‏‬Prof. Máx (m)‫‏‬
5
210
7
510
10
535
15
250
15
480
20
1000
20
150
25
170
30
500
50
100
77
1530
80
300
120
1000
150
3000
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46

curso de mamíferos marinos

deslizamiento

natación activa

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