¿Cómo respiraría fuera del agua un "tiburón pulmonado"?

Permítanme presentarles al tiburón charretera:

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Esta especie se destaca sobre las otras 511 porque puede respirar fuera del agua. ¿Cómo? En realidad tiene varias adaptaciones:

  1. Disminuyen sus tasas circulatorias y respiratorias, reduciendo así la demanda de oxígeno.
  2. Apagan sus cerebros para ese mismo propósito.
  3. Sus aletas se modifican en algo parecido a las piernas, por lo que el tiburón "camina" en lugar de nadar.

Sin embargo, hay un problema: esta estrategia de supervivencia tiene un límite máximo de solo una hora.

En una Tierra alternativa, el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno todavía ocurrió hace 56 millones de años, excepto que duró mucho más (digamos, de tres a cuatro veces más). Algunas aguas se calentaron tanto y se volvieron tan ácidas que algunas especies de tiburones escaparon de la extinción arrastrándose hacia la tierra, ocupando los nichos de peces óseos como saltadores de lodo y bagres andantes. Estos "tiburones pulmonados" pueden permanecer fuera del agua por un máximo de cuatro días.

Pero los peces óseos que respiran aire tienen lo único que lo hace posible para ellos pero no para los tiburones: una vejiga natatoria. Dado que ya está lleno de aire, es fácil para algunas especies de peces modificarlos en algo comparable a un pulmón. Pero los tiburones no tienen vejigas natatorias, por lo que tienen que encontrar algún otro método para hacer posible la respiración de aire.

Dentro de las limitaciones de 56 millones de años de evolución y sin vejigas natatorias, ¿ cómo podrían los tiburones pulmonar respirar aire dentro de un límite de cuatro días?

dales un nado mas malo, no es una adaptacion especialmente dificil
Hay otro problema con los tiburones terrestres. Necesitarán un esqueleto óseo como soporte, en lugar del cartílago que tienen ahora, de lo contrario, estarán restringidos a hábitats muy limitados.

Respuestas (3)

La respiración de aire evolucionó varias veces en la Tierra, utilizando diferentes órganos y estrategias. Además, sobre esto:

Dado que ya está lleno de aire, es fácil para algunas especies de peces modificarlos en algo comparable a un pulmón.

La evidencia sugiere que los pulmones existían antes de que las vejigas natatorias se convirtieran en algo:

Darwin creía que los pulmones evolucionaron a partir de las vejigas de gas, pero el hecho de que los peces con pulmones sean el tipo de pez óseo más antiguo, más la evidencia molecular y de desarrollo, apunta a lo contrario: que los pulmones evolucionaron antes que las vejigas natatorias. Las branquias estaban presentes en los primeros peces, pero los pulmones también evolucionaron bastante pronto, posiblemente a partir del saco de tejido que rodea las branquias. Las vejigas natatorias evolucionaron poco después de los pulmones y se cree que evolucionaron a partir del tejido pulmonar.

Con eso aclarado: los primeros vertebrados en caminar por la tierra en el mundo real fueron los anfibios, que son conocidos por respirar a través de la piel y de los pulmones para cumplir con su presupuesto de oxígeno. Es posible que su tiburón también necesite desarrollar algo de respiración cutánea.

También podrían evolucionar para respirar por el ano como lo hacen algunas tortugas , así como las larvas de libélula y los pepinos de mar.

También podrían desarrollar branquias de funcionamiento en seco. Las branquias no pueden funcionar cuando están secas porque :

La densidad del agua evita que las branquias se colapsen y queden unas encima de otras, que es lo que sucede cuando se saca un pez del agua.

Al mantenerlos húmedos con una mucosidad, el tiburón terrestre podría mantenerlos trabajando en el aire.

Finalmente, pueden combinar lo anterior con un toque de insectos y desarrollar más entradas de aire en sus cuerpos. Podrían tener branquias que van desde la cara hasta la cola.

Tragando aire y almacenándolo en un intestino rico en capilares o cámara del estómago

Algunos tiburones, sobre todo el tiburón tigre de arena ( Carcharias taurus ), tragan aire para ayudarse en la flotabilidad, lo que les permite flotar casi inmóviles en la columna de agua (si alguna vez ha estado en un acuario y ha visto tigres de arena, probablemente haya notado este).

Muchos otros peces pueden respirar oxígeno, pero lo absorben a través de porciones altamente vascularizadas del estómago o los intestinos en lugar de sus vejigas natatorias. Ejemplos de esto incluyen lochas, trahiras y varias familias de bagres. Si un tiburón comenzó a tragar aire para flotar y luego comenzó a desarrollar una sección vascularizada del estómago o el intestino para absorber oxígeno, entonces la selección natural podría convertir eso en un pulmón al separar la cámara de gas del resto del tracto digestivo. De hecho, los tiburones ya tienen un intestino grueso muy grande en forma de espiral con múltiples válvulas que podrían reutilizarse para este trabajo, posiblemente incluso combinado con un método rectal de tomar oxígeno como se ve en algunas tortugas o larvas de libélula.

De hecho, se cree que los pulmones de los peces sarcopterigios (tetrápodos, peces pulmonados) y las vejigas natatorias de otros peces se derivan de una simple extracción del intestino en primer lugar, es por eso que los sistemas respiratorio y digestivo están conectados en la respiración de aire. vertebrados.

Los tiburones que respiran aire usan el espiráculo para mover el aire hacia un cuerpo de agua retenido en la boca y la garganta.

El tiburón tiene branquias. Las branquias están en continuidad con la boca y el agua fluye por la boca y sale por las branquias cuando los tiburones están nadando. Esta es la ventilación ram y la utilizan los tiburones nadadores rápidos. Esos tiburones deben nadar para respirar. Otros tiburones pueden quedarse quietos y bombear agua a través de las branquias con la boca o, si no, a través de la boca, a través de espiráculos en la parte superior de la cabeza.

https://www.livescience.com/34777-sharks-keep-swimming-or-die.html

Algunos tiburones, particularmente aquellos que no son nadadores activos, como los tiburones nodriza y cabeza de toro, respiran mediante bombeo bucal. Este método recibe su nombre de los músculos bucales (boca) que atraen agua activamente hacia la boca y sobre las branquias, lo que permite que los tiburones respiren mientras permanecen quietos.

Estos tiburones también tienen espiráculos prominentes o aberturas respiratorias detrás de los ojos que permiten que los peces succionen agua mientras están enterrados bajo la arena.

Otros tiburones usan ventilación ram; es decir, ventilan sus branquias nadando muy rápido con la boca abierta. Algunos tiburones, como el tiburón tigre, pueden alternar entre el bombeo bucal y la ventilación ram dependiendo de la rapidez con la que estén nadando.

https://cimioutdoored.org/spiracles-the-secret-of-the-benthic-shark/

Los condrictios bentónicos, como el tiburón cuerno, la raya redonda o el pez guitarra de nariz de pala, viven en el fondo del mar, con la boca ubicada en la parte inferior de la cabeza para obtener alimento de la arena debajo de ellos. Muchos de estos animales también se camuflan y evitan la depredación o se acercan sigilosamente a sus presas enterrándose en la arena. Para respirar sin bombeo bucal o ventilación ram, usan agujeros especializados detrás de los ojos llamados espiráculos. Los espiráculos actúan como una pajita o un tubo de respiración que sobresalen de la arena, sacando agua sobre sus branquias y saliendo por las hendiduras branquiales. Esto permite que estos animales permanezcan inmóviles y debajo de la arena mientras aún pueden obtener oxígeno.

espiráculo de tiburón https://biologywise.com/shark-body-parts

En sus tiburones que respiran aire, capturan una gran bocanada de agua cuando salen del agua y luego mantienen la boca cerrada. Estos tiburones también pueden cerrar sus hendiduras branquiales desde el exterior para que el agua no se escape. Usan el órgano del espiráculo para mover el aire hacia el agua contenida en la boca, bombeándolo de un lado a otro y usando una variación de la "bomba bucal" para hacer girar el agua oxigenada contra las branquias.

A medida que estos peces pasan más tiempo fuera del agua, modifican la salinidad de la bocanada de agua para que coincida con la de la sangre, y luego los glóbulos rojos salen de los espacios vasculares y entran en esta bocanada de agua, mejorando su capacidad de transporte de oxígeno.


El problema con este método: el tiburón no puede abrir la boca mientras respira aire. No comer.