Sistema de refrigeración biológica para organismos masivos

Cuanto más grande es un animal, más difícil es enfriarlo. Ignorando el problema de la fuerza ósea/muscular frente al tamaño/peso y diciendo que un animal podría llegar a tamaños extravagantes, ¿un segundo sistema cardiovascular específicamente para la termorregulación lo ayudaría a regular su temperatura corporal central? ¿Cuál sería el fluido en cuestión, asumiendo que este organismo hipotético es de bioquímica terrestre?

¿Qué tiene de malo el sistema circulatorio sanguíneo normal? ¿Qué podría hacer un segundo sistema de circulación de fluidos que no pueda hacer el sistema circulatorio normal? (Esta es una pregunta importante; debe encontrar una respuesta convincente, o de lo contrario no puede justificar la presión evolutiva).
No entiendo esta pregunta. Los problemas de la ley del cubo cuadrado son la razón principal por la que los animales grandes son imposibles. Si ignora la ley, no necesita un sistema circulatorio separado... el calor no se acumulará. ¿Qué no estoy entendiendo?
@SRM Suponiendo que he encontrado una forma de eludir la ley del cubo cuadrado, en términos de resistencia ósea al peso/tamaño. ¡El sobrecalentamiento sigue siendo un problema! Editaré la pregunta para aclarar eso.

Respuestas (3)

La verificación de la realidad FALLA y PASA la prueba...

La vida tal como la conocemos : Siguiendo con la vida tal como la conocemos en la Tierra, la probabilidad de que evolucione un sistema cardiovascular paralelo es muy poco probable. Todavía no ha sucedido, pero eso no nos impedirá considerar otras posibilidades.

Pero en otros mundos, se pueden elegir otros caminos evolutivos. Ahora resulta que los terrícolas ya tenemos dos sistemas circulatorios. Uno circula sangre. El otro circula la linfa. Sin embargo, no es un sistema cerrado, pero sugiere que otros sistemas paralelos podrían evolucionar en otros lugares.

Sistema cerrado de lujo : un sistema de este tipo podría ayudar con la termorregulación. En lugar de drenar la linfa al núcleo, este sistema drenará el calor del núcleo hacia el exterior. Un órgano, posiblemente algún tipo de "pulmón" que tendría mucha superficie, intercambiaría calor del sistema CV al sistema HE. Este último simplemente haría circular fluido a alta temperatura (quizás agua o glicol) hacia algún tipo de apéndice del radiador. Estos pueden ser aletas, volantes, alas o frondas. La fina piel de tales apéndices facilitará la transferencia de calor al medio ambiente.

Este sistema también se puede utilizar a la inversa. Si el interior del animal se vuelve demasiado frío, al principio podría reducir su frecuencia cardíaca secundaria y luego escalar al reducir el área de superficie de sus frondas o volantes, tal vez enroscándolos o doblándolos dentro de una bolsa de algún tipo. También podría buscar un entorno relativamente cálido y, extendiendo sus velas y volantes hacia el calor, simplemente bombearía fluido caliente de regreso al núcleo.

El sistema de evacuación de calor descrito anteriormente está completamente cerrado. Esto evita que los depredadores, los vectores de enfermedades, la basura y la porquería de todo tipo tengan acceso al interior del animal. También permite una respuesta más matizada y más rápida al cuerpo frente a las condiciones ambientales.

No tan Deluxe Open System : como nos recuerda AlexP, la vida tal como la conocemos proporciona otras fuentes de inspiración. A algunos animales no les importa si les entra un poco de porquería, así que también encontramos inspiración en el sistema vascular de agua de los equinodermos. En este sistema, el agua se aspira a través de un orificio y se bombea a través de vasos por todo el cuerpo como medio de locomoción. El WVS es multipropósito en criaturas marinas, mucho más como nuestro sistema circulatorio. Este tipo de sistema, paralelo al sistema CV, podría evolucionar en una gran criatura de sangre caliente para la termorregulación.

El agua del mar circundante sería capturada a través de un orificio y bombeada a través de los vasos del sistema termorregulador, quizás mediante una acción peristáltica. Esta agua más fría pasaría al núcleo más cálido donde se calentaría. Una vez que el agua está lo suficientemente caliente, se expulsa de nuevo por el mismo orificio y el proceso se puede repetir según sea necesario.

El sistema de evacuación de calor descrito anteriormente es un sistema abierto. Aunque se han colocado medidas de seguridad (barbas o filtros similares a cabellos), algunos desechos y una gran cantidad de microorganismos aún pueden ingresar. Pequeñas piedras o desechos pueden obstruir los vasos mientras los microbios se acercan mucho a los órganos vitales. Un problema más serio es que el animal seguramente no podrá habitar aguas cálidas: si solo puede absorber agua tibia, eventualmente sufrirá de hipertermia, al ser incapaz de regular suficientemente su temperatura central.

Bomba de calor biológica en ambos sentidos.

"La probabilidad de un sistema cardiovascular paralelo": vea el sistema vascular de agua de los equinodermos que impulsa sus pies ambulacrales . (Y los humanos tenemos un sistema linfático , con el fluido bombeado por las contracciones de la musculatura.)
@AlexP: tomé nota del sistema linfático. Sin embargo, gracias por notar el WVS, eso también podría funcionar.

No veo por qué se necesitaría o evolucionaría un sistema de refrigeración separado.

Los animales ya tienen sangre bombeando alrededor de su sistema y ya la usan para refrescarse a través del jadeo (p. ej., perros), refrigeración por aire (p. ej., orejas de elefante) o evaporación (p. ej., humanos sudando).

Todo lo que se necesitaría sería hacer funcionar el sistema vascular a través de los sistemas de enfriamiento (a través de cualquier mecanismo) y luego a través del cuerpo. Potencialmente, para criaturas muy grandes, tendrías un arreglo especial donde la sangre va a la superficie para ser enfriada, luego pasa por el cuerpo, luego regresa a la superficie, etc.

También podría tener múltiples corazones, múltiples disipadores de calor, etc., de modo que, por ejemplo, cada sección de la criatura use un sistema sanguíneo con enlaces entre esos sistemas para igualar la presión. Pero todo evolucionaría a partir de los mismos sistemas que usa la vida en este momento.

Aire.

Supongamos que se trata de un animal terrestre. El calor debe descargarse al aire. Los métodos para hacer esto incluyen aumentar el área de superficie y aprovechar el sistema respiratorio para mover el espacio muerto hacia adelante y hacia atrás (jadeo).

Una criatura verdaderamente masiva podría airear su interior produciendo un sistema por el cual el aire pasa a través del cuerpo y hacia afuera. Este podría ser un segundo sistema respiratorio que no se preocupaba por el intercambio de gases o tal vez una adaptación del sistema digestivo, poniendo en uso los mecanismos existentes para tomar aire.

El resultado sería un viento a través del cuerpo de la criatura. Una criatura húmeda como nosotros probablemente también saturaría este aire con agua evaporada, perdiendo temperatura por el cambio de fase como lo hacemos cuando sudamos.


Acetona.

Otro posible refrigerante es la acetona. La acetona es producida por procesos biológicos que incluyen nuestros propios cuerpos: la dieta cetogénica lleva el nombre de la cetona acetona que nuestros cuerpos producen en esta dieta. La acetona tiene una presión de vapor baja. Un dedo humedecido con acetona se sentirá frío a medida que la acetona se evapora, el cambio de fase se lleva el calor. El sudor de acetona sería un refrigerante formidable. Un problema es que la producción de acetona cuesta carbono y luego se pierde, por lo que usar acetona para enfriar sería metabólicamente más costoso que usar agua.

También una criatura que suda acetona sería inflamable, pero probablemente se apagaría rápidamente.