¿Cómo respiran los tiburones?

¿Cómo respiran los tiburones?

¿Cómo respiran los tiburones?

Los tiburones capturan su parte de la fascinación humana. Estos fósiles vivientes de los mares poseen una asombrosa variedad de características. La creencia de que los tiburones mueren si dejan de nadar es casi un conocimiento común, pero no es del todo exacta. Los tiburones en los océanos no están en constante movimiento, entonces, ¿cómo respiran los tiburones?

La concentración de oxígeno en el agua es mucho más baja que la concentración de oxígeno en el aire. Los animales con branquias desarrollaron métodos estructurales y de comportamiento para absorber la mayor cantidad de oxígeno posible del agua que los rodea. Los tiburones desarrollaron métodos de respiración muy efectivos que se adaptan perfectamente a su entorno.

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Branquias de tiburon

Branquias de tiburón de bambú de bandas marrones

Los tiburones, como todos los peces, respiran por las branquias. Las branquias son órganos respiratorios que realizan la misma función que los pulmones en los animales terrestres. Las branquias de un tiburón contienen cientos de filamentos plumosos con miles de laminillas por filamento. Las laminillas contienen pequeños vasos sanguíneos o capilares. Los capilares absorben oxígeno del agua y liberan dióxido de carbono. Los pulmones humanos contienen capilares con el mismo propósito. Los tiburones absorben el 80% de la concentración de oxígeno del 1% en el agua. Los pulmones humanos absorben un magro 25% de la concentración de oxígeno del 21% en el aire.



Ventilación del ariete

Tiburón peregrino, Cetorhinus maximus, Coll Island, Escocia

Los tiburones tienen de 5 a 7 arcos branquiales con una sola hendidura branquial en cada arco. La mayoría de los peces tienen un opérculo o cubierta sobre sus branquias. Los tiburones no tienen opérculo, pero tienen branquias branquiales perpendiculares a los arcos branquiales. Los tiburones respiran a través de la ventilación ram. La ventilación del ariete se produce cuando el agua fluye sobre las branquias del tiburón. El agua pasa por la boca y sobre las branquias cuando un tiburón nada hacia adelante. Los tiburones tienen una hendidura branquial adicional, o espiráculo, directamente detrás de los ojos. El espiráculo dirige el agua a la boca, y los branquiestros dirigen el agua sobre las hendiduras branquiales.

Circulación de tiburones

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Los tiburones tienen corazones con dos cámaras. La sangre oxigenada viaja desde las branquias hasta el atrio del corazón del tiburón. El corazón bombea sangre oxigenada a las arterias para llegar a los tejidos y órganos de todo el cuerpo. La sangre desoxigenada viaja a través de las venas hasta el ventrículo del corazón. El ventrículo bombea sangre desoxigenada a los capilares branquiales. El corazón de un tiburón no es muy fuerte: el flujo de agua ayuda a mover la sangre a través del sistema circulatorio del tiburón, por lo que el corazón no proporciona toda la fuerza necesaria para mantener el flujo sanguíneo.



Principio Ramjet

Tiburón de arrecife de punta blanca

Todo el proceso de ventilación y circulación del ariete en un tiburón se vuelve más eficiente a medida que el tiburón nada más rápido. El proceso acelerado durante la natación más rápida se denomina principio de estatorreactor. El principio de estatorreactor ayuda a los tiburones a perseguir presas sin cansarse. La sangre de un tiburón circula en contracorriente que siempre se mueve en la dirección opuesta del agua, lo que ayuda a maximizar la absorción de oxígeno del mar.

Bombeo bucal

tiburón ángel en el acuario puedes verlo

Los tiburones a menudo se denominan fósiles vivientes porque las especies actuales se encontraron muy atrás en el registro fósil. A pesar del largo linaje de las especies de tiburones de hoy en día, existieron especies antiguas antes que ellos. Los tiburones más viejos usaban el bombeo bucal para respirar cuando no se movían. El bombeo bucal utiliza los músculos bucales o de las mejillas para llevar agua hacia la boca y sobre las branquias. Los peces óseos y algunas especies de tiburones de hoy en día, como los tiburones nodriza, los tiburones ángel y los tiburones alfombra, todavía usan la respiración bucal.

Tiburones que se alimentan de fondo

alimentador inferior, fondo oceánico, arena Martin Voeller / Getty Images

La mayoría de los tiburones que pueden utilizar el bombeo bucal se alimentan por el fondo. Con frecuencia descansan en el fondo del océano y tienen un cuerpo aplanado dorsoventralmente. Sus cuerpos son planos y delgados a lo largo de la espalda. Los tiburones de respiración bucal tienen espiráculos prominentes detrás de los ojos. Los espiráculos atraen el agua y la empujan hacia afuera cuando el tiburón está enterrado en la arena del fondo del océano.



Ventilación bucal y ram

Mujer mira tiburón en el acuario de Barcelona

Muchos tiburones perdieron gradualmente las estructuras físicas necesarias para el bombeo bucal a medida que evolucionaron. Los espiráculos de los tiburones grandes y rápidos se encogieron y desaparecieron a medida que evolucionaron hasta convertirse en depredadores modernos y elegantes. La ventilación ram es más eficiente energéticamente que la respiración bucal. El flujo de agua cuando un tiburón nada utiliza menos energía que bombear agua a la boca. La mayoría de las especies de tiburones modernos pueden alternar entre el bombeo bucal y la ventilación del ariete. El tiburón tigre de arena alterna frecuentemente entre métodos de respiración porque caza presas en el fondo del océano y nada a través del agua.

Ventiladores de ariete obligados

obligado, ahogarse, nadar, tiburón ballena ifish / Getty Images

Algunos tiburones son ventiladores de ariete obligatorios. Han perdido por completo la capacidad de respirar mediante el bombeo bucal. Aproximadamente 24 de las 400 especies conocidas de tiburones son ventiladores de ariete obligatorios. Estos tiburones nadan continuamente y se ahogan si no saben nadar. Los tiburones blancos, el marrajo, los tiburones salmón y el tiburón ballena solo respiran a través de la ventilación ram. Sus espiráculos son apenas visibles y el gran blanco ya no tiene espiráculos.

¿Cómo descansan los tiburones?

un tiburón gato está durmiendo en la arena en el suelo

Los científicos creen que los tiburones que respiran solo a través de una ventilación de ariete obligada utilizan las características del agua para descansar sin ahogarse. La temperatura, la salinidad y la hora del día afectan la concentración de oxígeno del agua del océano. Los científicos descubrieron tiburones de arrecife inmóviles en las Cuevas de los Tiburones Durmientes durante la década de 1970. Los tiburones de arrecife respiran con ventilación de ariete obligada. Los científicos teorizaron que la concentración excepcionalmente alta de oxígeno en las aguas de la cueva permitió a los tiburones de arrecife permanecer quietos.

Tiburones en riesgo

tiburón, riesgo, ilegal, ahogar, límites FOTÓGRAFO EXTREMO / Getty Images

Los tiburones tienen una asombrosa capacidad de adaptación. Sus métodos de respiración son especialmente adecuados para sus hábitos alimentarios y su entorno. Los depredadores ápice tienden a ser ventiladores de ariete obligados, mientras que los alimentadores inferiores tienen mecanismos de bombeo bucal bien desarrollados. Los tiburones, como especie, sobrevivieron a dos eventos de extinción masiva a lo largo de la larga historia de la Tierra. Desafortunadamente, los tiempos modernos ponen a prueba los mecanismos de supervivencia de los tiburones hasta sus límites. El aleteo ilegal deja a los tiburones ahogarse sin poder hacer nada, ya que no pueden nadar sin aletas. Las redes de pesca también interfieren con la capacidad de nadar. Organizaciones ilegítimas con zoológicos o acuarios no regulados en todo el mundo han matado a miles de tiburones por ignorancia e incompetencia durante el transporte.