Taller, sistema respiratorio de los reptiles

GUÍA DE TRABAJO – PULMONES DE REPTILES
Nombre del estudiante: ___________
Curso: ___________
Fecha: ___________
Comprender las diferencias entre los tipos de pulmones en los reptiles, especialmente los pulmones faveolares (lagartos y serpientes) y los pulmones en circuito (cocodrilianos), y cómo estas estructuras están relacionadas con su forma de vida. (NOTA PULSA EN LAS IMAGENES PARA VERLAS MAS GRANDES)

A. Lee con atención el texto del punto 6.9 sobre “Pulmones faveolares”.
(Si el profesor desea, puede leerlo en voz alta con la clase, subrayando las partes más importantes).

Los reptiles son los primeros vertebrados completamente terrestres que hemos analizado hasta ahora. Su radiación evolutiva ocurrió durante el Pérmico, un período geológico caracterizado por un inmenso desierto central en el supercontinente Pangea. Por ello, los animales más exitosos eran aquellos que no dependían del agua en ninguna etapa de su ciclo de vida. No resulta sorprendente, entonces, que aunque el embrión de los reptiles intente formar arcos branquiales, estos nunca se desarrollen completamente; en su lugar, se degeneran, se solidifican o se transforman para dar origen a nuevas estructuras. Sin embargo, este aspecto forma parte de la historia evolutiva del sistema esquelético.
El clado que agrupa a lagartos y serpientes se conoce como Lepidosauria, y dentro de él, la mayoría de sus miembros presentan pulmones de estructura faveolar, también descritos como con forma de panal. Esta estructura difiere notablemente del sistema alveolar característico de los mamíferos.
En los mamíferos, el pulmón está compuesto por un árbol bronquial que se ramifica progresivamente hasta terminar en los alvéolos, pequeñas cavidades con forma de racimo de uvas que se encuentran incrustadas en el tejido esponjoso del pulmón. Estas estructuras maximizan el área superficial de intercambio gaseoso.
Por otro lado, en los lepidosaurios, el pulmón faveolar está compuesto por múltiples cavidades internas (los faveolos) que se proyectan desde las paredes internas del pulmón, dando una apariencia de panal. Estas cavidades incrementan significativamente el área de superficie interna en comparación con los simples pliegues presentes en los pulmones de los anfibios y peces pulmonados adultos, o con las superficies completamente lisas de las vejigas natatorias de los peces óseos.
Sin embargo, a diferencia de los sistemas respiratorios de cocodrilianos y aves, el flujo de aire en los pulmones faveolares de los lepidosaurios es bidireccional, al igual que en los mamíferos: el aire entra por la tráquea, pasa a los faveolos donde ocurre el intercambio de gases, y luego sale por la misma vía por la que entró. Esta característica limita la eficiencia del sistema, ya que los faveolos deben alternar entre aire fresco y aire exhalado (rico en CO₂), lo que reduce la proporción de oxígeno disponible en cada ciclo respiratorio.

B. Escribe en tu cuaderno el siguiente título: “6.9 Pulmones faveolares” y responde las siguientes preguntas (responde en frases completas):
i. ¿Qué animales tienen pulmones faveolares?
ii. ¿Por qué se les llama pulmones “en forma de panal”?
iii. ¿Qué función cumplen los faveolos?
iv. ¿Por qué este tipo de respiración es menos eficiente que la de las aves o cocodrilos?
v. ¿Qué diferencia hay entre un pulmón faveolar y uno alveolar?

C. Dibuja en media página cada uno
6.10a. Dibujo de pulmón faveolar en una página completa.

6.10b. Dibuja al Tretioscincus bifasciatus.

D. Lee el texto del punto 6.11 sobre “Pulmones cocodrilianos”.

El pulmón de los cocodrilianos presenta una estructura altamente especializada, conocida como circuito respiratorio, que difiere notablemente del patrón de árbol respiratorio alveolar en forma de racimo de uvas de los mamíferos o del patrón faveolar en forma de panal observado en los reptiles del grupo de lagartos y serpientes. En lugar de alvéolos o faveolos, los cocodrilianos poseen un sistema de conductos especializados para el intercambio gaseoso, organizados en dos galerías principales: los ventrobronquios, que se extienden hacia la región abdominal (por debajo del eje del cuerpo), y los dorsobronquios, que se dirigen hacia la región dorsal (hacia la espalda). Estas dos estructuras están interconectadas por una red de finos conductos llamados parabronquios, donde ocurre el intercambio de gases.
El flujo de aire en los pulmones de los cocodrilianos es unidireccional: al inhalar, el aire entra por la tráquea y fluye primero hacia los dorsobronquios; desde allí, desciende a través de los parabronquios, donde ocurre el intercambio gaseoso, y finalmente se almacena en los ventrobronquios antes de ser expulsado en la exhalación. Este flujo continuo asegura que los parabronquios estén siempre en contacto con aire fresco (rico en oxígeno), a diferencia de los alveolos mamíferos, que alternan entre aire fresco y aire residual.
Esta disposición confiere a los pulmones de los cocodrilianos dos ventajas notables:

1. La capacidad de almacenar aire fresco y aire residual en compartimentos separados (ventrobronquios y parabronquios), lo que les permite mantener la respiración por períodos prolongados sin emitir burbujas, una adaptación crucial para la caza sigilosa bajo el agua.

2. Una eficiencia respiratoria extremadamente alta, solo superada por la de las aves, lo que maximiza el aprovechamiento del oxígeno disponible.
   Gracias a esta eficiencia, especies como Crocodylus intermedius pueden permanecer sumergidas sin necesidad de respirar durante más de una hora, lo que les permite esperar pacientemente a sus presas sin ser detectadas. Esta adaptación ha sido clave en su éxito como depredadores emboscadores en hábitats acuáticos.

E. Escribe en tu cuaderno el siguiente título: “6.11 Pulmones cocodrilianos” y responde estas preguntas:
i. ¿Qué estructuras permiten el paso del aire en los pulmones de los cocodrilos?
ii. ¿Cómo es el flujo del aire en estos pulmones? ¿Unidireccional o bidireccional?
iii. ¿Por qué es útil para un cocodrilo tener aire fresco separado del aire usado?
iv. ¿Qué ventaja le da a los cocodrilos poder respirar así cuando están bajo el agua?
v. ¿Cuál es la diferencia entre un parabronquio y un alveolo?
vi. En la sección 6.12a ¿Qué parte del sistema respiratorio en circuito faltó señalar? ¿Ubícala basándote en la información del texto

F. Dibuja en media página cada uno
6.12a. Dibuja el sistema respiratorio de un cocodriliano.

6.12b. Dibuja a Crocodylus intermedius.

G. Realiza un cuadro comparativo:
Copia este cuadro en tu cuaderno y complétalo escribiendo cómo es cada órgano respiratorio por fuera, por dentro y qué tan eficiente es para respirar. Usa lo que aprendiste en las lecturas, dibujos y explicaciones anteriores.

📍Estructura externa (elige para cada uno):
• Sistema de tubos ramificados como un árbol, termina en formas de uvas
• Bolsa lisa y alargada sin divisiones internas visibles
• Red de tubos que parecen túneles interconectados en un circuito
• Pulmón con aspecto de panal en su superficie interna
• Saco simple con pocos pliegues visibles por fuera

📍Estructura interna (elige para cada uno):
• Contiene parabronquios que permiten paso unidireccional del aire
• Tiene cavidades llamadas faveolos que aumentan el área interna
• Intercambio de gases ocurre en alvéolos al final de los bronquios
• No tiene estructuras para el intercambio de gases
• Paredes internas con pliegues/arrugas que permiten un intercambio básico

📍Eficiencia respiratoria (elige para cada uno):
• Media, por la alternancia de aire fresco y aire usado
• Alta, con aire fresco constante en la zona de intercambio
• Muy baja, no está hecha para respirar
• Media, por la alternancia de aire fresco y aire usado

• Baja, suficiente solo para animales poco activos.