Capítulo 5
Relaciones de organismos con el
agua
Conceptos clave
• El movimiento de agua a lo largo de gradientes de concentración de agua determina su
disponibilidad para los organismos.
• Las plantas y animales terrestres regulan su agua interna balanceando la pérdida de agua con la adquisición de agua.
• Organismos marinos y de agua dulce utilizan mecanismos complementarios para regular su balance interno de agua y solutos.
El movimiento de agua a lo largo de
gradientes de concentración de
agua determina su disponibilidad
para los organismos
• Contenido de agua en el aire
• Movimiento de agua en ambientes
acuáticos
• Movimiento de agua entre los suelos y las
plantas
Contenido de agua en el aire
• Humedad relativa: medida relativa de la cantidad de agua en el aire
• Humedad relativa =
(densidad de vapor de agua / densidad de vapor de agua en atmósfera saturada) X 100
• Humedad relativa =
(presión parcial de vapor de agua / presión de vapor de agua en atmósfera saturada) X 100
• A medida que aumenta la temperatura del aire más agua puede contener
Déficit de presión de vapor
• Déficit de presión de vapor (vpd) =
presión de vapor de agua en atmosfera
saturada – presión parcial de vapor de
agua del aire
– Medida de la capacidad del aire para secar – Sugiere la dirección en la que el agua va a
Movimiento de agua en ambientes acuáticos
• En el ambiente acuático las diferencias en concentración de agua son más leves
– Movimiento de agua es influenciado por los solutos disueltos
– Agua se mueve de menor a mayor concentración de solutos
• Mecanismos:
– Difusión – Osmosis
• Organismos isosmóticos = cuyos fluidos tienen igual concentración de agua y solutos que su ambiente
• Hiposmóticos = sus fluidos con menor concentración de solutos que el ambiente
Movimiento de agua entre los
suelos y las plantas
• Vimos que a mayor vpd mayor cantidad
de agua tiende a recoger el aire
• En las plantas el agua se mueve desde el
suelo a las raíces, por tallos y hojas, hacia
la atmósfera afuera de la planta
•
Ψ
Ψ
Ψ
Ψ
(Psi) = potencial de agua = capacidad
del agua para hacer trabajo
•
El agua se va a mover de un potencial de
agua mayor a uno menor
Factores que influencian a
Ψ
•
Ψ
Ψ
Ψ
Ψ
solutos= potencial por concentración
de solutos
•
Ψ
Ψ
Ψ
Ψ
mátrico= potencial mátrico
– Atracción de moléculas de agua hacia partículas o superficies
•
Ψ
Ψ
Ψ
Ψ
presión= potencial por evaporación en
Regulación del balance hídrico en
tierra
• Concepto clave: Las plantas y animales
terrestres regulan su agua interna
balanceando la pérdida de agua con la
adquisición de agua.
Regulación del agua en tierra
• En animales:
– Wia = agua interna del animal
– Wd = agua por beber (“drinking”)
– Wf = agua en la comida (“food”; líquida o por
extracción metabólica)
– Wa = agua absorbida del aire
– We = agua por evaporación (ej., sudor)
– Ws = agua por secreciones y excreciones – Wia = Wd + Wf + Wa - We - Ws
Regulación del agua en tierra
• En plantas:
– Wip = agua interna de la planta – Wr = agua por raíces
– Wa = agua absorbida del aire – Wt = agua por transpiración – Ws = agua por secreciones – Wip = Wr + Wa - Wt - Ws
Adquisición por animales
• Maneras comunes:
– La mayoría la adquiere por Wd.
– Muchos pueden adquirirla por Wa o Wf.
• Animales de desiertos:
– Por Wd si viven cerca de oasis.
– De otras maneras si viven alejados de oasis:
• Lepidochora (chinche del desierto)
• Onymacris (escarabajo del desierto)
Adquisición por plantas
• Aunque algunas pueden absorberla del
aire por las hojas (Wa) la mayoría la
obtiene por las raíces (Wr)
•
Plantas de lugares mas secos
generalmente tienen mas raíces y mas
profundas que las de lugares mas
húmedos
•
Algunas tienen la capacidad para
ajustarse a una condición mas seca, otras
no.
Conservación de agua
• Otra manera para mantener el balance
hídrico es evitando perder agua.
•
Generalmente hay una relación inversa
entre la magnitud de la sequedad del
hábitat de una especie y su capacidad
para evitar la pérdida de agua.
•
Una manera común de evitar perder agua
es hacerse impermeable acumulando cera
en la superficie de sus cuerpos.
Otros patrones de balance hídrico
• Organismos diferentes con maneras de
balancear similares
– Saguaro y camello
• Dos artrópodos con maneras diferentes
Movimiento de agua en ambientes acuáticos
• En el ambiente acuático las diferencias en contenido de agua son mas leves
– Movimiento de agua es influenciado por los solutos disueltos
– Agua se mueve de menor a mayor concentración de solutos
• Mecanismos:
– Difusión – Osmosis
• Organismos isosmóticos = cuyos fluidos tienen igual contenido de agua y solutos que su ambiente
• Hiposmóticos = con menor contenido de solutos • Hiperosmóticos = con mayor contenido de solutos
Balance hídrico en ambientes
acuáticos
• Wi = agua interna
• Wd = agua por beber
• Ws = agua en secreciones
• Wo = agua por osmosis
• Wi = Wd – Ws ± Wo
• Además de tener que regular el agua
estos organismos enfrentan la regulación
de solutos.
Retos de organismos acuáticos
•
El caso especial del tiburón marino
• En agua salada:
– Sales tienden a entrar al organismo – Agua tiende a salir del organismo
• En agua dulce:
– Sales tienden a salir del organismo – Agua tiende a entrar al organismo
Organismos marinos y de agua
dulce utilizan mecanismos
complementarios para regular su
balance interno de agua y solutos.
En agua dulce:
Excretar agua
Absorción activa
de sales
En agua de mar:
Beber agua
Excretar sales
Defina o describa
• Humedad relativa
• vpd
• Isosmótico
• Hiposmótico
• Agua metabólica
• Wip
Preguntas de repaso
• Según lo expuesto en clase, si comparamos ratas canguro criadas en lugares secos, otras
criadas en lugares medianamente secos, y otras en lugares bien secos, ¿en cuál de ellos
debemos encontrar que las ratas pierdan mas agua?
– Lugares menos secos – Lugares mas secos – Lugares bien secos
– La pérdida de agua no va a depender del grado de sequía del lugar
Preguntas de repaso
• ¿Cuál de las siguientes es una adaptación
para el mantenimiento del balance hídrico
en animales de lugares secos?
– Impermeabilización de su superficie – Orina diluida
– Sudor copioso
Preguntas de repaso
• La regulación hídrica en animales se
puede resumir con la siguiente ecuación:
– Wia = Wd – Wf – Wa + We + Ws – Wia = Wd– We + Wa – Ws + Wf – Wia = Wf – Wd – Wa + We + Ws – Wia = We + Ws – Wd – Wf – Wa – Wia = Wd – Wa – We + Wf – Ws
Preguntas de repaso
• ¿Cuál de los siguientes organismos presenta una excepción del concepto clave “Organismos marinos y de agua dulce utilizan mecanismos complementarios para regular su balance
interno de agua y solutos”?
– Mosquito de agua dulce
– Pez híperosmótico de agua dulce – Tiburón marino
psicrómetro
Punta seca Punta mojada
