Nota del editor: Los médicos tienen un lugar especial entre los pensadores que han elaborado el argumento del diseño inteligente. Tal vez eso es porque, más que los biólogos evolutivos, que están familiarizados con los desafíos de mantener un sistema complejo que funciona, el cuerpo humano. Con esto en mente, Evolution Noticias se complace en ofrecer esta serie, "El cuerpo diseñado." Para la serie completa, ver aquí . El Dr. Glicksman practica la medicina paliativa para una organización de cuidados paliativos.
Entre las otras dinámicas de la naturaleza, el cuerpo tiene que lidiar con el calor (la transferencia de energía a partir de un objeto a otro) y la temperatura (el movimiento al azar dentro de un objeto o de su energía interna). La temperatura central del cuerpo está directamente relacionada con la cantidad de calor que produce a través del metabolismo, la suma total de todas sus reacciones químicas. La célula humana es capaz de aprovechar sólo alrededor de una cuarta parte de la energía liberada por la descomposición de moléculas complejas, como los hidratos de carbono, grasas y proteínas. Las tres cuartas partes restantes se libera en forma de calor en el cuerpo. Como con cualquier máquina de trabajo, el más activo es el cuerpo, más calor se libera.
Además del calor liberado por su metabolismo, la temperatura central del cuerpo está también directamente relacionada con la cantidad de calor que se pierde, o ganancias derivadas de, su medio ambiente. Sentarse directamente en el sol en una isla tropical y su cuerpo va a obtener rápidamente una gran cantidad de calor. Salir por la noche en la tundra congelada que llevaba sólo una camiseta y pantalones vaqueros y su cuerpo va a perder rápidamente una gran cantidad de calor. El cuerpo debe tomar el control de su temperatura central porque si no es la correcta, puede afectar negativamente a la función de la enzima y la integridad de la membrana plasmática y otras estructuras celulares.
En mis últimos artículos, me he demostrado que la temperatura normal del núcleo del cuerpo se establece por el hipotálamo a los 97 o - 99 o F (36 o -37 °C). Los estudios indican que este rango de temperatura es el uno en el que los sistemas enzimáticos del cuerpo trabajan mejor. La función tiroidea contribuye a la temperatura del núcleo mediante el establecimiento de la tasa metabólica basal (BMR), que es la cantidad de calor del cuerpo genera en reposo completo.Pero la vida es un proceso dinámico en el que sobreviva el cuerpo debe mantenerse activo, liberando más calor mientras viven en un entorno donde las temperaturas fluctúan. El hipotálamo recibe los datos de los thermoreceptors centrales y mantiene la temperatura del núcleo en su puesta a punto mediante el uso de ambos medios voluntarios (desprendimiento o ponerse la ropa) y medios involuntarios (temblores o sudoración).
Estos sistemas irreductiblemente complejos utilizan su capacidad de supervivencia natural para mantener la correcta temperatura del núcleo donde debe estar por lo que los sistemas de enzimas dentro de las células pueden trabajar con la máxima eficiencia. La experiencia clínica enseña que si nuestros primeros ancestros no podría haber mantenido su temperatura central dentro del rango normal que nunca podrían haber sobrevivido lo suficiente para reproducirse. Dado que los seres humanos, al igual que otros mamíferos y aves, se puede controlar y mantener su temperatura interna relativamente alta a través de procesos internos, los científicos consideran animales de sangre caliente. Por el contrario, la temperatura del núcleo de la mayoría de los insectos, anfibios, reptiles y peces depende de su entorno y por lo que se consideran a sangre fría. Este artículo se centra en lo que significa ser de sangre fría y sangre caliente y lo que podría ser requerido para que uno desarrolle en el otro como afirman los biólogos evolutivos.
Seres humanos, como las aves y los mayoría de los mamíferos, son capaces de regular su temperatura central a un nivel que es por lo general por encima de su entorno, y, a veces menor de lo que también. Logran esto mediante el aumento de su respiración celular y la liberación de más calor de su metabolismo, alterando el flujo sanguíneo en la piel, sudor, jadeando, temblando, y la liberación de calor por romper la grasa. De esta manera, son capaces de controlar su temperatura de núcleo desde dentro. Ellos, por lo tanto se llaman endotérmicos (endo = + dentro de therm = calor). Puesto que pueden mantener su temperatura central relativamente estable, que también se conocen como homeotermos (homeo = mismo). La mayor necesidad de energía para lograr este tipo de termorregulación requiere una alta tasa metabólica en reposo, por lo que estos organismos tienen una tachymetabolism(taqui = + rápido Metabol = cambiar). En general, las aves y los mamíferos son endotérmicos y homeotermos con un tachymetabolism y se llaman de sangre caliente.
La mayoría de los insectos, reptiles, peces y anfibios, no son capaces de mantener una temperatura interna periódica desde dentro, y por lo tanto son más dependientes de la temperatura de su entorno. Por lo tanto, se les llamalos ectotherms (ecto = + fuera de therm = calor). Desde su temperatura central es bastante variable, que también se conocen como poiquilotermos (poikilo = variada). Con el fin de vivir dentro de estas pautas de temperatura, estas criaturas no tienen que proveerse de energía térmica tanto como los que son de sangre caliente. Estas criaturas tienden a tener una tasa metabólica en reposo inferior o bradymetabolism (Brady = lento). En general, insectos, reptiles, peces y anfibios son los ectotherms y poiquilotermos con un bradymetabolism y se llaman a sangre fría.
Hay ventajas y desventajas de ser ya sea de sangre fría o de sangre caliente. En particular, ya que la eficiencia de las reacciones químicas en la célula es dependiente de la temperatura del núcleo, siendo de sangre caliente permite una mayor actividad en entornos más fríos. animales de sangre caliente son, en general, capaces de buscar comida rápida y defenderse mejor en un rango de temperatura más amplio que los animales de sangre fría. Además, los animales de sangre caliente pueden apoyar órganos dependientes de la energía altamente complejos como el cerebro de los mamíferos.
Sin embargo, para mantener una temperatura de núcleo que es a menudo mucho más alto que su medio ambiente, animales de sangre caliente deben utilizar más de la energía que obtienen de los alimentos en forma de calor. Esto significa que los animales de sangre caliente requieren mucha más comida (a menudo alrededor de cinco a diez veces más) que los animales de sangre fría para sobrevivir. En comparación con los animales de sangre fría, los de sangre caliente son equivalentes de la naturaleza para el gas de vehículos de alto consumo y energéticamente ineficientes, ya que utilizan mucha energía para mantener su temperatura corporal para mantener sus sistemas de órganos funcionen correctamente. los de sangre fría son ecológicos, eficiencia energética, y más en sintonía con su entorno, ya que no necesitan utilizar la mayor cantidad de combustible para mantener sus sistemas de órganos funcionen correctamente.
la sabiduría científica convencional dice que los animales de sangre caliente evolucionaron a partir de los de sangre fría. Es poco lo que se dice acerca de cómo este desarrollo evolutivo podría haber tenido lugar o qué transiciones viable entre estos dos pasos se vería así. La conversión de un animal de sangre fría en un animal de sangre caliente sería como convertir un Modelo-T Ford en un Lexus. En lugar de hacer girar el motor para empezar, sentado en un vehículo con corrientes de aire, y se mueve en un movimiento herky-espasmódicos de los cambios de marcha, el conductor moderna comienza electrónicamente el motor a distancia, se sienta cómodamente en un vehículo estanco al aire con temperatura controlada, y goza de buen aceleración de la transmisión automática.
Un ejercicio de pensamiento crítico
Cuanto más se entiende lo que se necesita para la vida para sobrevivir dentro de las leyes de la naturaleza, más se da cuenta de lo inadecuada y simplista de las teorías evolutivas son biólogos. Imagínese un ejercicio de pensamiento crítico: Teniendo en cuenta los hechos de la biología actual, determinar los retos a los que se enfrentan los biólogos evolutivos para explicar cómo los animales de sangre fría se desarrollaron en los de sangre caliente. Tenga en cuenta estas tres preguntas y respuestas para el ejercicio.
(1) Ya sea frío o de sangre caliente, todas las formas de vida, incluso las bacterias y amebas, tienen algún tipo de mecanismo termorregulador. Dado que la temperatura es uno de los muchos parámetros fisiológicos que deben ser controlados para mantener la vida, debe biólogos evolutivos no tienen que describir cada uno de estos mecanismos termorreguladores y la forma en que se hizo más sofisticada?
Cada uno de estos mecanismos termorreguladores requiere que el organismo sentir el cambio en la temperatura, decidir lo que hay que hacer, y luego efectuar un cambio adecuado en función de corregir la situación. Por ejemplo, cuando la temperatura del núcleo de los animales de sangre caliente cae por debajo del punto de ajuste, que pueden aumentar de forma automática su producción de calor mientras que al mismo tiempo que se limita la pérdida de calor. La mayoría de los animales de sangre fría, por el contrario, sólo pueden entrar en calor por mentir en el sol. ¿Cómo podría un sistema tan complejo irreductible haber evolucionado sin dejar de ser funcional y permitiendo la supervivencia?
(2) Una de las principales diferencias entre los organismos de sangre caliente y de sangre fría es que el primero puede generar más calor de su metabolismo que el segundo. Es importante tener en cuenta que cuando los animales de sangre fría a aumentar su nivel de actividad, que emiten más calor al igual que los de sangre caliente lo hacen. La diferencia clave entre ellos es que, en general, ya sea en reposo o con la actividad completa, animales de sangre caliente tienden a dar más calor que los de sangre fría. ¿No os parece que en tratar de mostrar cómo los animales de sangre fría-evolucionaron en los de sangre caliente, los biólogos evolutivos primero necesitarían para explicar el mecanismo detrás de este fenómeno y los cambios que deben haber tenido lugar a lo largo del camino?
De hecho, parece que no sólo las células de los organismos de sangre fría tienen menos mitocondrias y así liberan menos calor a través de la respiración celular, pero el proceso de la respiración celular parece ser diferente también. En las últimas décadas, los científicos han demostrado que no son proteínas de desacoplamiento (UCPs) dentro de las células de la mayoría de los organismos, que, sobre todo en los de sangre caliente, parecen reducir la cantidad de energía de sus células almacenan en forma de ATP y causar la liberación de más calor. Aunque la actividad de la tiroides está presente en la mayoría de los invertebrados y los vertebrados, parece que una de sus funciones únicas en animales de sangre caliente es para activar estas UCPs y aumentar la producción de calor. La producción y el control de la hormona tiroidea esirreductiblemente complejo y requiere capacidad de supervivencia natural, ya que tiene muy poco o demasiado de él es muy perjudicial. Este es un segundo punto muy importante que debe ser abordado por los biólogos evolutivos antes de reclamar para entender cómo los animales de sangre fría se desarrollaron en los de sangre caliente.
(3) Si, para mantener los sistemas de enzimas que conforman el metabolismo en sus células que trabajan con la máxima eficiencia, los animales de sangre caliente deben mantener su temperatura corporal dentro de un cierto rango para sobrevivir, ¿cómo los animales de sangre fría se mantienen vivos en estos menor temperaturas? En otras palabras, antes de reclamar saber qué frío animales de sangre se convirtió en los de sangre caliente, ¿no le parece biólogos evolutivos deberían abordar esta otra diferencia obvia en la función celular básica?
Parece ser que, cuando se trata de muy importantes las reacciones metabólicas, la mayoría de los animales de sangre fría tienen varios sistemas de enzimas diferentes en lugar de que sean capaces de trabajar a diferentes temperaturas para permitir la supervivencia. Esto significa que, en general, cuando se trata de los genes que codifican para los procesos metabólicos importantes, las células de los organismos de sangre fría por lo general tienen más que los de sangre caliente. Esto significa que mientras que los animales de sangre fría fueron evolucionando en los de sangre caliente que habría sido la eliminación de los genes de estos diversos procesos metabólicos importantes en cada paso del camino. ¿Cómo los organismos intermedios podrían haber sobrevivido durante esta transición - que implica una pérdida de flexibilidad metabólica y el desarrollo de una mayor producción de calor junto con el control termorregulador - es otro enigma que los biólogos evolutivos tienen que abordar.
Como biólogo Ann Gauger ha señalado enfáticamente aquí en Evolución Noticias, "poder explicativo de la biología evolutiva es inversamente proporcional a su rigor." Sostengo que si fueron educados adultos reflexivos no sólo acerca de cómo se ve la vida, pero ¿cómo funciona para sobrevivir dentro de las leyes de la naturaleza, puntos de vista sobre la evolución sería muy diferente a como lo hacen hoy.
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