Se estudia la regulación de temperatura utilizada por zopilotes colocados en una cámara metabólica.

1. Universidadde Sonora
OperacionesUnitariasII
Regulaciónde temperaturaen zopilotes
(Cathartesaura)
Omar PeñuñuriMiranda
11/Febrero/2016

2. Regulación de temperatura en Zopilotes (Cathartes aura)
ZEEV ARAD
Department of Biology, Technion, Haifa, Israel
MARVIN H. BERNSTEIN
Department of Biology, New Mexico State University, Las
Cruces, E.U
The Condor 90:913-919
The Cooper Ornithological Society 1988

3. Índice
Apartado No. De Diapositiva
Introducción 4
Materiales y métodos 7
Resultados 17
Discusión 25
Conclusiones 33

4. Introducción

5. • Buitres del nuevo mundo, (familia Cathartidae), usan nuevos
medios para aumentar la perdida de calor durante la
exposición al calor
-Extienden la piel desnuda del cuello y la cabeza
-Extienden las alas
-Recurren a la urohidrosis

6. • La regulación de la temperatura ah sido ampliamente
estudiado en Buitres Negros, durante la exposición al calor en
reposo y durante ejercicio
• Solo existen datos fragmentarios sobre la regulación de la
temperatura para los zopilotes
• Es por ello que se realizo este estudio, para proporcionar una
descripción mas completa de las relaciones térmicas del
zopilotes en reposo para su comparación con los Buitres
negros e informes de otras aves similares

7. Materiales y métodos

8. • Se utilizaron 6 zopilotes con una masa corporal que va de 1.26
a 1.53 kg con una media de 1.38kg ± 0.106 kg;
• Capturados en el sur de Arizona y transportados a la
Universidad de Nuevo México
• Se mantienen en un aviario al aire libre (6x6x4m de altura)
parcialmente con sombra y protegido contra el viento

9. • Los experimentos se llevaron a cabo desde el mes de enero
hasta mayo
• Durante el invierno, se suministro calor al aviario con lámparas
infrarrojas de 250 W
• Se empleo una dieta de aves de presa y agua
• Antes de cada experimento, se le privo al ave de comida y
agua durante un día

10. • Se coloco un termopar de cobre, con De=0.7mm recubierto
con polietileno (PE 90) a un diámetro final de 1.27 mm,
colocado a 4 cm de la cloaca del ave para medir la
temperatura corporal (Tb)
• A continuación el ave se coloco en un recipiente de 64 litros
con sus paredes interiores pintadas de negro
• Este recipiente se introdujo en una cámara ambiental en la
que se controlo la temperatura de forma automática (±0.5 C)

11. • La temperatura ambiente (Ta) se midió con otro termopar en
el aire de la cámara cerca de las aves
• Los termopares fueron conectados atreves de un multiplexor
(Bailey, modelo CAL-l) a un termómetro digital (Bailey, modelo
TH-6D), y este a su vez a un potenciómetro (Houston,
Omniscribe)

12. • Consumo de oxigeno( 𝑉𝑂2), producción de CO2 ( 𝑉𝐶𝑂2) y la
perdida de agua por evaporación ( 𝑚 𝑒) se midieron en un
sistema de flujo abierto.
• El aire seco, libre de CO2, se extrae de la cámara de los
animales por medio de una bomba de vacío
• La sudoración del ave elevo la presión de vapor del agua del
aire dentro de la cámara; se utilizó diferentes tasas de flujo a
través del sistema a diferentes Ta, para regular la presión de
vapor inferior a 20 Torr. Tabla 1

14. Una muestra de aire sale de la cámara y se dirige a un
higrómetro de punto de rocío (E G & G, modelo 992- Cl)
conectado a un multímetro digital (Keithley, modelo 160). El
resto se dirige a través de una columna que contiene un
desecante (Drierite), a continuación, a través de un analizador
de CO2 de infrarrojos, (Beckman, modelo 864) y, por último, a
través de un analizador de oxígeno (Applied Electroquímica,
modelo S3A). Todas las salidas de los instrumentos se
registraron en cartas separadas de potenciómetros (Houston,
Omniscribe).

15. • Los valores en estado estacionario de O2, el CO2 y el vapor de
agua contenido en el efluente de la cámara, junto con la
velocidad de flujo, se emplearon para calcular 𝑉𝑂2, 𝑉𝐶𝑂2y 𝑚 𝑒
Los volúmenes de gas fueron corregidos a condiciones de temperatura y
presión normales, secas (STPD).
• La tasa metabólica (la producción de calor, 𝐻 𝑚) y la pérdida
de calor por evaporación ( 𝐻𝑒) se calcularon a partir de 𝑉𝑂2 y
𝑚 𝑒 (perdida de agua por evaporacion)
• El coeficiente de transferencia de calor (h) fue calculado como:
𝐻 𝑚- 𝐻𝑒/Tb-Ta

16. • Cada vez que un ave fue probada, se expuso por 2-3 hr en
cada rango de temperatura en el transcurso de un día
• Todos los experimentos se llevaron a cabo durante las horas
del día en la fase alfa a fin de evitar efectos diurnos
Rangos de
temperatura (C)
10-17
17-32
32-35
35-41

17. Resultados

18. • Tb no vario significativamente en el rango de Ta utilizado
(10.7-40.4 C), con un promedio de 39.7 ± 0.6 C durante 75
mediciones en 6 buitres
• El correspondiente 𝐻 𝑚 media fue de 5.66 ± 1.01 W o 4.14 ±
0.80 W/ kg.
• La zona neutral térmica se extendió al más alto valor de Ta
empleado ,40.4 C, manteniendo un 𝑉𝑂2 promedio de 0,74 ±
0.14 cm3/g hr

19. • A través de la gama completa de Ta por debajo de Tlc, VO2
aumentó significativamente según:
Vo2 = 1.12 - O.O12Ta (1)
A Ta=10.7 C, VO2= 0,99 ml/(g hr); 34% mayor al observado
dentro de la TNZ

20. • La tasa de intercambio respiratorio (R = VCO2/VO2) no
variaron significativamente con la Ta, con un promedio de 0.76
± 0.04, ), un valor dentro del rango reportado previamente
para el buitre negro (0.70-0.83) en Ta de 5 a 42.5 C (Larochelle
et al. 1982)
• El ritmo cardíaco y respiratorio por debajo de TNZ es
invariante. El primer promedió 142 ± 13, mientras que el
segundo promedio de 10 ± 3 min-1.

21. • 𝑚 𝑒 no varia
significativamente por
debajo de TNZ (1,27 ±
0,29)
• Sobre Tlc, 𝑚 𝑒
incremento
significativamente con
Ta, de acuerdo a:
𝑚 𝑒 = 0.149𝑒0.08𝑇𝑎
(2)
Para Ta=40.4 C, 𝑚 𝑒 =5.4

22. • La pérdida de agua por evaporación por debajo de Tlc disipa el
calor a una velocidad media de 1.2 ± 0,2 W
• En comparación, el 𝐻𝑒 a Ta=40.4 C fue máximo, que asciende
a 5,9 W, un aumento de casi cinco veces. La relación de 𝐻𝑒 a
𝐻 𝑚 aumentó significativamente con Ta
• La relación de 𝐻𝑒 / 𝐻 𝑚 por debajo de Tlc es:
𝐻𝑒 / 𝐻 𝑚 = 0.050 + O.O068Ta 3(a)
• mientras que por encima Tlc la relación es:
𝐻𝑒 / 𝐻 𝑚 = 0.03𝑒0.08𝑇𝑎
3(b)

24. • Figura 4 muestra que h no varió significativamente por debajo
de Tlc con un promedio de 0,19 ± 0,04 W / (kg "C). Dentro de
la TNZ, h aumentó significativamente con Ta de acuerdo a:
h = 0.024𝑒0.08𝑇𝑎
(4)

25. Discusión

26. Discusión:Temperatura Corporal
Especie Tb (C) Autor
Zopilote 39.7 Arad y Bersntein (1988)
zopilote 38-40 Hatch (1970)
zopilote 41 Enger (1957)
Águila calva 38.9-41.2 Stalmaster y Gessaman
(1984)
Quebrantahuesos 38.8-39 Siegfried y Frost (1973)
Buitre negro 39.4-42 Mahoney (1983)
Buitre negro 37.3-42.9 Larochelle (1982)

27. Discusión: Comportamiento de
termo regulación
• No hubo jadeo por debajo de Ta=40 C
• Larochelle (1982), en buitres negros, se observo jadeo a
Ta=45 cuando Tb llego a los 43 C
• Después de que los zopilotes fueron devueltos al aviario, a
pesar de su larga privación, estos no se acercaron a la comida
o el agua

28. • Los Zopilotes no pudieron evitar la hipertermia debido a la
incapacidad de extender sus alas y cuello (una respuesta
observada anteriormente durante la exposición al calor en
esta especie (Hatch, 1970) )
• Alas extendidas por parte de zopilote también pudo ser
importante para la ganancia de calor radiante en las mañanas
frías (Clark y Ohmart 1985).

29. • Se llego a la conclusión de que el zopilote en reposo puede
tolerar Ta superior a 40 ° C sólo cuando es capaz de utilizar su
comportamiento termorregulador.
Alas extendidas
Cuello extendido
Urohidrosis

30. Discusión: Prod de calor
Ave Prod. De calor Hm (W/Kg) Autor
Zopilote 4.1 Arad Y Bernstein (1988)
Zopilote 3.1 Enger (1957)
Buitre negro 3.2 Larochelle (1982)
Buitre negro 3.6 Enger (1957
Buitre negro 4.0 Grubb (1983)
Buitre negro 4.4 Mahoney (1983)
Halcón cola roja 4.2 Hayes y Gessaman (1979)
Halcon cola roja 3.5 Wasser (1986)
Águila pescadora 3.7 Wasser (1986
Tabla comparativa de valores de Hm para distintas aves

31. Discusión: Perdida de calor por
evaporación
• El zopilote reduce al mínimo la pérdida de calor por
evaporación por debajo la TNZ, disipando 13 al 22% de su
producción de calor metabólico.
• Buitres negros disipa 45% más calor de lo que producen a los
45 ° C a (La Rochelle et al., 1982) y puede ser que el zopilote
también pueda obtener este nivel cuando es libre de asumir
posturas adecuadas

32. Discusión: Coef. de trans. de
calor
• Para el zopilote, T<Tlc, h= 0.19 W/Kg C (Arad y Bernstein)
• Para el B.Negro h= 0.27 W/Kg C (Lasiewski 1972)
• Para el B.Negro h=0.33 W/Kg C (Mahoney 1983)
• El coef. de trans. de calor, pudo ser mas alto, si el zopilote
hubiese tenido la posibilidad de extender sus alas y cuellos

33. Conclusiones

34. • Las respuestas térmicas medidas en los zopilotes fueron
bastantes similares a los obtenidos en otros estudios para el
buitre negro
• Al evitarse los comportamientos termo regulatorios del
zopilote, se limito la tolerancia que este tiene a las altas
temperaturas.

35. Gracias por su atención.
Preguntas?...