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Fisiología comparativa

Marcha 22, 2022

La fisiología comparativa es una subdisciplina de la fisiología que estudia y explora la diversidad de características funcionales de varios tipos de organismos. Está estrechamente relacionado con la fisiología evolutiva y la fisiología ambiental. Según Clifford Ladd Prosser, "la fisiología comparativa no es tanto una disciplina definida como un punto de vista, una filosofía".[1]​

Historia

Originalmente, la fisiología se enfocaba principalmente en los seres humanos, en gran parte por el deseo de mejorar las prácticas médicas. Cuando los fisiólogos empezaron a comparar diferentes especies, a veces no era por simple curiosidad para entender cómo funcionan los organismos, sino también por el deseo de descubrir principios fisiológicos básicos. Este uso de organismos específicos convenientes para estudiar preguntas específicas se conoce como el Principio de Krogh.

Metodología

C. Ladd Prosser, [2]​ fundador de la fisiología comparativa moderna, describió una amplia agenda para la fisiología comparativa en su volumen editado en 1950:[3]​

1. Describir cómo diferentes tipos de animales satisfacen sus necesidades. Esto equivale a catalogar los aspectos funcionales de la diversidad biológica, y fue criticado por "coleccionar sellos" con la sugerencia de que el campo debería ir más allá de esa fase inicial, exploratoria.[4]​

2. El uso de información fisiológica para reconstruir las relaciones filogenéticas de los organismos. En principio, la información fisiológica podría usarse igual que la información morfológica o la secuencia de ADN para medir la divergencia evolutiva de los organismos. En la práctica, esto rara vez se ha hecho, por al menos cuatro razones:

  • La fisiología no deja muchas señales fósiles,
  • no puede medirse en especímenes de museo,
  • es difícil de cuantificar en comparación con la morfología o las secuencias de ADN, y
  • es más probable que la fisiología sea más adaptativa que el ADN y, por lo tanto, sujeta a una evolución paralela y convergente, lo que confunde la reconstrucción filogenética.

3. Para dilucidar cómo la fisiología media las interacciones entre los organismos y sus entornos. Esto es esencialmente ecología fisiológica o fisiología ecológica.

4. Identificar "sistemas modelo" para estudiar funciones fisiológicas particulares. Los ejemplos de esto incluyen el uso de axones gigantes de calamar para comprender los principios generales de la transmisión nerviosa, el uso de los músculos agitadores de la cola de serpiente de cascabel para medir los cambios in vivo en los metabolitos (porque todo el animal se puede colocar en una máquina de RMN), [5]​ y el uso de Poikilotherms ectotérmicos para estudiar los efectos de la temperatura en la fisiología.

5. Usar el "tipo de animal" como variable experimental.

"Mientras que otras ramas de la fisiología utilizan variables como la luz, la temperatura, la tensión del oxígeno y el equilibrio hormonal, la fisiología comparativa utiliza, además, especies o tipos de animales como una variable para cada función".[6]​
Veinticinco años después, Prosser expresó las cosas de esta manera: "Me gusta pensar que se trata de un método en fisiología que utiliza el tipo de organismo como una variable experimental".[1]​

Los fisiólogos comparativos a menudo estudian organismos que viven en ambientes "extremos" (por ejemplo, desiertos) porque esperan encontrar ejemplos especialmente claros de adaptación evolutiva.[3]​ Un ejemplo es el estudio del balance hídrico en mamíferos que habitan en el desierto, en los que se ha encontrado que exhiben especializaciones renales.[7]​

De manera similar, los fisiólogos comparativos se han sentido atraídos por organismos "inusuales", como los muy grandes o los pequeños. Como ejemplo, de estos últimos, se han estudiado los colibríes. Como otro ejemplo, las jirafas se han estudiado debido a sus largos cuellos y la expectativa de que esto conduciría a especializaciones relacionadas con la regulación de la presión arterial. Más generalmente, se han estudiado los vertebrados ectotérmicos para determinar cómo cambia el equilibrio ácido-base en la sangre y el pH a medida que cambia la temperatura corporal.

Fondos

En los Estados Unidos, la investigación en fisiología comparada está financiada por los Institutos Nacionales de la Salud y la Fundación Nacional de Ciencias .

Sociedades

Una serie de sociedades científicas ofrecen secciones sobre fisiología comparativa, que incluyen:

  • Sociedad fisiológica americana
  • Sociedad de Australia y Nueva Zelanda para Fisiología Comparada y Bioquímica
  • Sociedad Canadiense de Zoólogos
  • Sociedad para la biología integrativa y comparativa
  • Sociedad de Biología Experimental

Biografías

Knut Schmidt-Nielsen (1915–2007) fue una figura importante en fisiología comparada con vertebrados, durante muchos años en la facultad de la Universidad de Duke y formó a un gran número de estudiantes . También fue autor de varios libros, incluido un texto influyente, todos conocidos por su estilo de escritura accesible.

Grover C. Stephens (1925–2003) fue un conocido fisiólogo de invertebrados, y se desempeñó en la facultad de la Universidad de Minnesota hasta convertirse en el presidente fundador del Departamento de Biología Organísmica de la Universidad de California en Irvine en 1964. Fue el mentor de numerosos estudiantes graduados, muchos de los cuales han continuado construyendo el campo . Fue autor de varios libros y, además de ser un biólogo consumado, también fue un pianista y filósofo consumado.

Algunas revistas que publican artículos sobre fisiología animal comparada

  • American Journal of Physiology - Regulatory, Integrative and Comparative Physiology
  • Annual Review of Physiology
  • Comparative Biochemistry and Physiology
  • Integrative and Comparative Biology
  • Journal of Comparative Physiology
  • Journal of Experimental Biology
  • Physiological and Biochemical Zoology

Véase también

Referencias

  1. ↑ Prosser, C. L. (1975). «Prospects for comparative physiology and biochemistry». Journal of Experimental Zoology 194 (1): 345-348. PMID 1194870. doi:10.1002/jez.1401940122. 
  2. Greenberg, M. J.; P. W. Hochachka; C. P. Mangum (1975). «Biographical data: Clifford Ladd Prosser». Journal of Experimental Zoology 194 (1): 5-12. PMID 1104756. doi:10.1002/jez.1401940102. 
  3. ↑ Garland, T., Jr.; P. A. Carter (1994). «Evolutionary physiology». Annual Review of Physiology 56: 579-621. PMID 8010752. doi:10.1146/annurev.ph.56.030194.003051. 
  4. Mangum, C. P.; P. W. Hochachka (1998). «New directions in comparative physiology and biochemistry: mechanisms, adaptations, and evolution». Physiological Zoology 71 (5): 471-484. PMID 9754524. 
  5. Conley, K. E.; S. L. Lindstedt (1996). «Rattlesnake tail-shaking: minimal cost per twitch in striated muscle». Nature 383 (6595): 71-73. PMID 8779716. doi:10.1038/383071a0. 
  6. Prosser (1950, p. 1)
  7. Al-kahtani, M.A.; C. Zuleta; E. Caviedes-Vidal; T. Garland, Jr. (2004). «Kidney mass and relative medullary thickness of rodents in relation to habitat, body size, and phylogeny». Physiological and Biochemical Zoology 77 (3): 346-365. PMID 15286910. doi:10.1086/420941. 

Otras lecturas

  • Barrington, E. J. W. 1975. Comparative physiology and the challenge of design. Journal of Experimental Zoology 194:271-286.
  • Clark, A. J. 1927. Comparative physiology of the heart. Cambridge University Press, London.
  • Dantzler, W. H., ed. 1997. Handbook of physiology. Section 13: comparative physiology. Vol. I. Oxford Univ. Press, New York.
  • Dantzler, W. H., ed. 1997. Handbook of physiology. Section 13: comparative physiology. Vol. II. Oxford Univ. Press, New York. viii + 751-1824 pp.
  • Feder, M. E., A. F. Bennett, W. W. Burggren, and R. B. Huey, eds. 1987. New directions in ecological physiology. Cambridge Univ. Press, New York. 364 pp.
  • Garland, T., Jr., and P. A. Carter. 1994. Evolutionary physiology. Annual Review of Physiology 56:579-621. PDF
  • Gibbs, A. G. (1999). «Laboratory selection for the comparative physiologist». Journal of Experimental Biology 202: 2709-2718. 
  • Gilmour, K. M.; Wilson, R. W.; Sloman, K. A. (2005). «The integration of behaviour into comparative physiology». Physiological and Biochemical Zoology 78: 669-678. doi:10.1086/432144. 
  • Gordon, M. S., G. A. Bartholomew, A. D. Grinnell, C. B. Jorgensen, and F. N. White. 1982. Animal physiology: principles and adaptations. 4th ed. MacMillan, New York. 635 pages.
  • Greenberg, M. J., P. W. Hochachka, and C. P. Mangum, eds. 1975. New directions in comparative physiology and biochemistry. Journal of Experimental Zoology 194:1-347.
  • Hochachka, P. W., and G. N. Somero. 2002. Biochemical adaptation — mechanism and process in physiological evolution. Oxford University Press. 478 pp.
  • Mangum, C. P., and P. W. Hochachka. 1998. New directions in comparative physiology and biochemistry: mechanisms, adaptations, and evolution. Physiological Zoology 71:471-484.
  • Moyes, C. D., and P. M. Schulte. 2006. Principles of animal physiology. Pearson Benjamin Cummings, San Francisco. 734 pp.
  • Prosser, C. L., ed. 1950. Comparative animal physiology. W. B. Saunders Co., Philadelphia. ix + 888 pp.
  • Randall, D., W. Burggren, and K. French. 2002. Eckert animal physiology: mechanisms and adaptations. 5th ed. W. H. Freeman and Co., New York. 736 pp. + glossary, appendices, index.
  • Ross, D. M. (1981). «Illusion and reality in comparative physiology». Canadian Journal of Zoology 59: 2151-2158. doi:10.1139/z81-291. 
  • Schmidt-Nielsen, K. 1972. How animals work. Cambridge University Press, Cambridge.
  • Schmidt-Nielsen, K. 1984. Scaling: why is animal size so important? Cambridge University Press, Cambridge. 241 pp.
  • Schmidt-Nielsen, K. 1997. Animal physiology: adaptation and environment. 5th ed. Cambridge University Press, Cambridge. ix + 607 pp.
  • Schmidt-Nielsen, K. 1998. The camel's nose: memoirs of a curious scientist. 352 pp. The Island Press.
  • Somero, G. N. 2000. Unity in Diversity: A perspective on the methods, contributions, and future of comparative physiology. Annual Review of Physiology 62:927-937.
  • Stephens, G.C.; Schinske, R.A. (1961). «Uptake of amino acids by marine invertebrates». Limnology and Oceanography 6 (2): 175-181. doi:10.4319/lo.1961.6.2.0175. 
  • Stephens, G.C. (1982). «Recent progress in the study of "Die Ernährung der Wassertiere und der Stoffhaushalt der Gewasser"». American Zoologist 22 (3): 611-619. doi:10.1093/icb/22.3.611. 
  • Manahan, D.T.; Wright, S.H.; Stephens, G.C.; Rice, M.A. (1982). «Transport of dissolved amino acids by the mussel, Mytilus edulis: Demonstration of net uptake from seawater by HPLC analysis». Science 215 (4537): 1253-1255. doi:10.1126/science.215.4537.1253. 
  • Swallow, J. G.; Jr; Garland, T. (2005). «Selection experiments as a tool in evolutionary and comparative physiology: insights into complex traits - An introduction to the symposium». Integrative and Comparative Biology 45 (3): 387-390. PMID 21676784. doi:10.1093/icb/45.3.387. 
  • Willmer, P., G. Stone, and I. Johnston. 2005. Environmental physiology of animals. Second edition. Blackwell Science, Oxford, U.K. xiii + 754 pp.
  •   Datos: Q5155643

Marcha 22, 2022
fisiología, comparativa, fisiología, comparativa, subdisciplina, fisiología, estudia, explora, diversidad, características, funcionales, varios, tipos, organismos, está, estrechamente, relacionado, fisiología, evolutiva, fisiología, ambiental, según, clifford,. La fisiologia comparativa es una subdisciplina de la fisiologia que estudia y explora la diversidad de caracteristicas funcionales de varios tipos de organismos Esta estrechamente relacionado con la fisiologia evolutiva y la fisiologia ambiental Segun Clifford Ladd Prosser la fisiologia comparativa no es tanto una disciplina definida como un punto de vista una filosofia 1 Indice 1 Historia 2 Metodologia 3 Fondos 4 Sociedades 5 Biografias 6 Algunas revistas que publican articulos sobre fisiologia animal comparada 7 Vease tambien 8 Referencias 9 Otras lecturasHistoria EditarOriginalmente la fisiologia se enfocaba principalmente en los seres humanos en gran parte por el deseo de mejorar las practicas medicas Cuando los fisiologos empezaron a comparar diferentes especies a veces no era por simple curiosidad para entender como funcionan los organismos sino tambien por el deseo de descubrir principios fisiologicos basicos Este uso de organismos especificos convenientes para estudiar preguntas especificas se conoce como el Principio de Krogh Metodologia EditarC Ladd Prosser 2 fundador de la fisiologia comparativa moderna describio una amplia agenda para la fisiologia comparativa en su volumen editado en 1950 3 1 Describir como diferentes tipos de animales satisfacen sus necesidades Esto equivale a catalogar los aspectos funcionales de la diversidad biologica y fue criticado por coleccionar sellos con la sugerencia de que el campo deberia ir mas alla de esa fase inicial exploratoria 4 2 El uso de informacion fisiologica para reconstruir las relaciones filogeneticas de los organismos En principio la informacion fisiologica podria usarse igual que la informacion morfologica o la secuencia de ADN para medir la divergencia evolutiva de los organismos En la practica esto rara vez se ha hecho por al menos cuatro razones La fisiologia no deja muchas senales fosiles no puede medirse en especimenes de museo es dificil de cuantificar en comparacion con la morfologia o las secuencias de ADN y es mas probable que la fisiologia sea mas adaptativa que el ADN y por lo tanto sujeta a una evolucion paralela y convergente lo que confunde la reconstruccion filogenetica 3 Para dilucidar como la fisiologia media las interacciones entre los organismos y sus entornos Esto es esencialmente ecologia fisiologica o fisiologia ecologica 4 Identificar sistemas modelo para estudiar funciones fisiologicas particulares Los ejemplos de esto incluyen el uso de axones gigantes de calamar para comprender los principios generales de la transmision nerviosa el uso de los musculos agitadores de la cola de serpiente de cascabel para medir los cambios in vivo en los metabolitos porque todo el animal se puede colocar en una maquina de RMN 5 y el uso de Poikilotherms ectotermicos para estudiar los efectos de la temperatura en la fisiologia 5 Usar el tipo de animal como variable experimental Mientras que otras ramas de la fisiologia utilizan variables como la luz la temperatura la tension del oxigeno y el equilibrio hormonal la fisiologia comparativa utiliza ademas especies o tipos de animales como una variable para cada funcion 6 Veinticinco anos despues Prosser expreso las cosas de esta manera Me gusta pensar que se trata de un metodo en fisiologia que utiliza el tipo de organismo como una variable experimental 1 Los fisiologos comparativos a menudo estudian organismos que viven en ambientes extremos por ejemplo desiertos porque esperan encontrar ejemplos especialmente claros de adaptacion evolutiva 3 Un ejemplo es el estudio del balance hidrico en mamiferos que habitan en el desierto en los que se ha encontrado que exhiben especializaciones renales 7 De manera similar los fisiologos comparativos se han sentido atraidos por organismos inusuales como los muy grandes o los pequenos Como ejemplo de estos ultimos se han estudiado los colibries Como otro ejemplo las jirafas se han estudiado debido a sus largos cuellos y la expectativa de que esto conduciria a especializaciones relacionadas con la regulacion de la presion arterial Mas generalmente se han estudiado los vertebrados ectotermicos para determinar como cambia el equilibrio acido base en la sangre y el pH a medida que cambia la temperatura corporal Fondos EditarEn los Estados Unidos la investigacion en fisiologia comparada esta financiada por los Institutos Nacionales de la Salud y la Fundacion Nacional de Ciencias Sociedades EditarUna serie de sociedades cientificas ofrecen secciones sobre fisiologia comparativa que incluyen Sociedad fisiologica americana Sociedad de Australia y Nueva Zelanda para Fisiologia Comparada y Bioquimica Sociedad Canadiense de Zoologos Sociedad japonesa de fisiologia comparativa y bioquimica Sociedad para la biologia integrativa y comparativa Sociedad de Biologia ExperimentalBiografias EditarKnut Schmidt Nielsen 1915 2007 fue una figura importante en fisiologia comparada con vertebrados durante muchos anos en la facultad de la Universidad de Duke y formo a un gran numero de estudiantes obituario Tambien fue autor de varios libros incluido un texto influyente todos conocidos por su estilo de escritura accesible Grover C Stephens 1925 2003 fue un conocido fisiologo de invertebrados y se desempeno en la facultad de la Universidad de Minnesota hasta convertirse en el presidente fundador del Departamento de Biologia Organismica de la Universidad de California en Irvine en 1964 Fue el mentor de numerosos estudiantes graduados muchos de los cuales han continuado construyendo el campo obituario Fue autor de varios libros y ademas de ser un biologo consumado tambien fue un pianista y filosofo consumado Algunas revistas que publican articulos sobre fisiologia animal comparada EditarAmerican Journal of Physiology Regulatory Integrative and Comparative Physiology Annual Review of Physiology Comparative Biochemistry and Physiology Integrative and Comparative Biology Journal of Comparative Physiology Journal of Experimental Biology Physiological and Biochemical ZoologyVease tambien EditarClaude Bernard Ecofisiologia Fisiologia evolutiva Fisiologia humana Principio de Krogh Lancelot Hogben Metodos comparativos filogeneticos FisiologiaReferencias Editar a b Prosser C L 1975 Prospects for comparative physiology and biochemistry Journal of Experimental Zoology 194 1 345 348 PMID 1194870 doi 10 1002 jez 1401940122 Greenberg M J P W Hochachka C P Mangum 1975 Biographical data Clifford Ladd Prosser Journal of Experimental Zoology 194 1 5 12 PMID 1104756 doi 10 1002 jez 1401940102 a b Garland T Jr P A Carter 1994 Evolutionary physiology Annual Review of Physiology 56 579 621 PMID 8010752 doi 10 1146 annurev ph 56 030194 003051 Mangum C P P W Hochachka 1998 New directions in comparative physiology and biochemistry mechanisms adaptations and evolution Physiological Zoology 71 5 471 484 PMID 9754524 Conley K E S L Lindstedt 1996 Rattlesnake tail shaking minimal cost per twitch in striated muscle Nature 383 6595 71 73 PMID 8779716 doi 10 1038 383071a0 Prosser 1950 p 1 Al kahtani M A C Zuleta E Caviedes Vidal T Garland Jr 2004 Kidney mass and relative medullary thickness of rodents in relation to habitat body size and phylogeny Physiological and Biochemical Zoology 77 3 346 365 PMID 15286910 doi 10 1086 420941 Otras lecturas EditarBarrington E J W 1975 Comparative physiology and the challenge of design Journal of Experimental Zoology 194 271 286 Clark A J 1927 Comparative physiology of the heart Cambridge University Press London Dantzler W H ed 1997 Handbook of physiology Section 13 comparative physiology Vol I Oxford Univ Press New York Dantzler W H ed 1997 Handbook of physiology Section 13 comparative physiology Vol II Oxford Univ Press New York viii 751 1824 pp Feder M E A F Bennett W W Burggren and R B Huey eds 1987 New directions in ecological physiology Cambridge Univ Press New York 364 pp Garland T Jr and P A Carter 1994 Evolutionary physiology Annual Review of Physiology 56 579 621 PDF Gibbs A G 1999 Laboratory selection for the comparative physiologist Journal of Experimental Biology 202 2709 2718 Gilmour K M Wilson R W Sloman K A 2005 The integration of behaviour into comparative physiology Physiological and Biochemical Zoology 78 669 678 doi 10 1086 432144 Gordon M S G A Bartholomew A D Grinnell C B Jorgensen and F N White 1982 Animal physiology principles and adaptations 4th ed MacMillan New York 635 pages Greenberg M J P W Hochachka and C P Mangum eds 1975 New directions in comparative physiology and biochemistry Journal of Experimental Zoology 194 1 347 Hochachka P W and G N Somero 2002 Biochemical adaptation mechanism and process in physiological evolution Oxford University Press 478 pp Mangum C P and P W Hochachka 1998 New directions in comparative physiology and biochemistry mechanisms adaptations and evolution Physiological Zoology 71 471 484 Moyes C D and P M Schulte 2006 Principles of animal physiology Pearson Benjamin Cummings San Francisco 734 pp Prosser C L ed 1950 Comparative animal physiology W B Saunders Co Philadelphia ix 888 pp Randall D W Burggren and K French 2002 Eckert animal physiology mechanisms and adaptations 5th ed W H Freeman and Co New York 736 pp glossary appendices index Ross D M 1981 Illusion and reality in comparative physiology Canadian Journal of Zoology 59 2151 2158 doi 10 1139 z81 291 Schmidt Nielsen K 1972 How animals work Cambridge University Press Cambridge Schmidt Nielsen K 1984 Scaling why is animal size so important Cambridge University Press Cambridge 241 pp Schmidt Nielsen K 1997 Animal physiology adaptation and environment 5th ed Cambridge University Press Cambridge ix 607 pp Schmidt Nielsen K 1998 The camel s nose memoirs of a curious scientist 352 pp The Island Press Review Somero G N 2000 Unity in Diversity A perspective on the methods contributions and future of comparative physiology Annual Review of Physiology 62 927 937 Stephens G C Schinske R A 1961 Uptake of amino acids by marine invertebrates Limnology and Oceanography 6 2 175 181 doi 10 4319 lo 1961 6 2 0175 Stephens G C 1982 Recent progress in the study of Die Ernahrung der Wassertiere und der Stoffhaushalt der Gewasser American Zoologist 22 3 611 619 doi 10 1093 icb 22 3 611 Manahan D T Wright S H Stephens G C Rice M A 1982 Transport of dissolved amino acids by the mussel Mytilus edulis Demonstration of net uptake from seawater by HPLC analysis Science 215 4537 1253 1255 doi 10 1126 science 215 4537 1253 Swallow J G Jr Garland T 2005 Selection experiments as a tool in evolutionary and comparative physiology insights into complex traits An introduction to the symposium Integrative and Comparative Biology 45 3 387 390 PMID 21676784 doi 10 1093 icb 45 3 387 Willmer P G Stone and I Johnston 2005 Environmental physiology of animals Second edition Blackwell Science Oxford U K xiii 754 pp Datos Q5155643 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Fisiologia comparativa amp oldid 138904936, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, 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