¿Cómo puede una criatura de sangre caliente con branquias externas evitar la pérdida de calor en el mar?

En realidad, podría usar una forma que usan los pingüinos para protegerse de la pérdida de calor a través de sus pies. Simplemente haga que los vasos sanguíneos estén muy cerca uno del otro, para obtener un flujo simultáneo. En realidad, los humanos también tienen eso:

De esa manera, la sangre que ingresa a las branquias estará fría, se producirá una mínima pérdida de calor y, al volver al cuerpo, la sangre recogerá el calor de la que está a punto de ir a las branquias.

Ahora fíjate que en los humanos y en los pingüinos es fundamental suministrar oxígeno a nuestros brazos y pies, y quitarnos el dióxido de carbono. El problema que está invocando es casi inexistente : para que ocurra el intercambio de gases, necesitamos un epitelio realmente delgado, por eso el contraflujo en las branquias es tan efectivo, y por eso las branquias y los pulmones son tan delicados. Los vasos sanguíneos de las branquias y los pulmones también son delicados.
Pero los que conducen a ellos y los forman no lo son. Estos son gruesos y resistentes, y casi "herméticos". Si necesita una prueba, mueva el dedo. Si puede hacerlo, entonces sabe que su sangre no ha perdido oxígeno yendo a su mano. Los vasos sanguíneos tienen una capa interna, dos membranas elásticas, una capa de músculo y una "túnica" externa, que no es un borde para el calor, pero mucho más difícil de penetrar para el oxígeno que unas pocas capas de células que evolucionaron para ser fáciles para el oxígeno. para moverse a través

Funciona bien para los pingüinos descalzos sobre el hielo. Así que probablemente podría funcionar lo suficientemente bien para las branquias, si se modifica un poco.

El problema difícil de resolver es que necesita una superficie branquial máxima para el intercambio de oxígeno, pero esta superficie permitirá que se pierda más calor. La única forma de resolver esto es imaginar de alguna manera una forma de cubrir tus branquias con una sustancia térmicamente aislante que aún permita la transferencia de oxígeno. ¿Y qué si esta sustancia fuera...

Aire. Atrapado en micropiel (me gustó la palabra).

El aire es un buen aislante térmico y podemos suponer que el oxígeno no tendrá problemas para difundirse en él. Tu alienígena tendrá que cubrir sus pulmones externos con una fina capa de aire. ¿Cómo? Con pelos microscópicos aprisionando burbujas de aire (algo parecido a las burbujas de telaraña de campana de buceo, pero con pelos).

De hecho, lo llamo cabello por falta de vocabulario adecuado (el inglés no es mi primer idioma), pero supongo que "microtubos orgánicos" sería una mejor descripción.

De esta manera, el aire se adherirá a sus tubos, formando una capa de quizás medio milímetro, separando su área de respiración del agua fría, aislándola bastante bien, mientras permite que el oxígeno se difunda en la capa de aire del agua rica en oxígeno. Ver este párrafo sobre las burbujas de aire aprisionadas en la red de la araña campana de buceo:

Wikipedia:

Las campanas de buceo son láminas de seda construidas de manera irregular y un hidrogel desconocido a base de proteínas[9] que se hace girar entre plantas acuáticas sumergidas y luego se infla con aire traído desde la superficie por el constructor. Los estudios han considerado la difusión de gas entre la campana de buceo y el entorno acuático de las arañas. La seda, aunque impermeable, permite el intercambio de gases con el agua circundante; hay una difusión neta de oxígeno hacia la campana y una difusión neta de dióxido de carbono hacia afuera. Este proceso es impulsado por diferencias en la presión parcial.

Entonces, al menos la parte de difusión debería funcionar.

Realmente no sé si el resto de mi idea es realista, biológicamente hablando, pero bueno... ¡Me lo compraría!

Estás describiendo el atún rojo, que tiene una maravillosa red de vasos sanguíneos que les permite mantener temperaturas centrales mucho más cálidas que el agua circundante, ¡y sin perder el oxígeno circulante !

De Wikipedia , ellos:

puede mantener una temperatura corporal central de 25 a 33 °C (77 a 91 °F), en agua tan fría como 6 °C (43 °F)

y

lograr la endotermia conservando el calor generado a través del metabolismo normal. En todas las tunas, el corazón funciona a temperatura ambiente, ya que recibe sangre enfriada, y la circulación coronaria es directamente de las branquias.[42] La rete mirabile ("red maravillosa"), el entrelazamiento de venas y arterias en la periferia del cuerpo, permite que casi todo el calor metabólico de la sangre venosa sea "recuperado" y transferido a la sangre arterial a través de un intercambio de contracorriente. sistema, mitigando así los efectos del enfriamiento de la superficie.[43] Esto permite que el atún eleve las temperaturas de los tejidos altamente aeróbicos de los músculos esqueléticos, los ojos y el cerebro.

El hecho de que se intercambie calor no significa que necesariamente se intercambie oxígeno. Esto: "La sangre que sale atraparía el oxígeno de la sangre que regresa y, por lo tanto, el oxígeno nunca pasaría de las branquias al cuerpo". No sucede.

1. Pídales que vivan en los trópicos, entonces la pérdida de calor es lo suficientemente pequeña como para compensar con calorías.

2. use branquias internas versus externas. Si las branquias están cerradas y conectadas con un conjunto de tubos de flujo unidireccional, puede obtener un intercambio de calor en ambos extremos para mitigar la pérdida. Imagine branquias de peces si la salida estuviera en algún lugar cerca de la cola. Tiene todo el tubo de escape aguas abajo para recuperar el calor. De todos modos, esto sería beneficioso para los organismos anfibios al ralentizar el secado de las branquias en el aire. Incluso podría evolucionar a un sistema dual de pulmón/branquias con el tiempo.