Este documento describe un estudio sobre la capacidad de la cigarra del desierto de Sonora (Diceroprocta apache) para enfriarse mediante evaporación. Los investigadores midieron las tasas de pérdida de agua y las temperaturas corporales de cigarras vivas y muertas expuestas a diferentes niveles de humedad y temperatura. Los resultados mostraron que las cigarras vivas podían reducir rápidamente su temperatura corporal mediante evaporación del agua, mientras que las cigarras muertas no podían hacerlo. Esto indica que la evaporación del

1. UNIVERSIDAD DE SONORA
El Derroche de Agua como Adaptación a los Desiertos
Cálidos: Tasas de Pérdida de Agua y Enfriamiento por
Evaporación en la Cigarra del Desierto de Sonora,
Diceroprocta apache (Homoptera: Cicadidae)
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Departamento de ingeniería química y metalurgia
Materia: Operaciones unitarias II
Semestre 2022-2
Profesor: Nuñez Esquer Marco Antonio
Alumnos: Garcia Mercado Miguel Anguel
Garcia Peraza Victor Adrian

2. Autor(es): Eric C. Toolson
Año: 1984 - 1986
Fuente: Zoología Fisiológica, Vol. 60,
No. 4 (Jul. - Aug., 1987), pp. 379-385
Publicado por: University of Chicago
Press.
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El Derroche de Agua como Adaptación a los Desiertos
Cálidos: Tasas de Pérdida de Agua y Enfriamiento por
Evaporación en la Cigarra del Desierto de Sonora,
Diceroprocta apache (Homoptera: Cicadidae)
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3. Índice de contenido
1. Introducción…………………………………………. (4)
2. Materiales y métodos ……………………………… (8)
3. Resultados………………………………………….. (12)
4. Discusión……………………………………………. (15)
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4. INTRODUCCIÓN
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5. Artrópodos
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● Adaptaciones que promueven la adquisición y retención de agua.
● Mecanismos fisiológicos y bioquímicos.
● Tolerancia a una temperatura corporal alta (Tb).
● Tasa de pérdida de agua (WLR).
● Aumento de Tasa de pérdida de agua en artrópodos vivos y muertos.
● Reducción de tasas de flujo de agua transcuticular (TWF).

6. Diceroprocta apache (cigarra)
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● Efecto del WLR.
● Reduccion de Temperatura corporal (Tb) por evaporación.
● Distintos mecanismos de enfriamiento por evaporación en insectos.
● Enfriamiento por evaporación prolongado. ¿Bueno o malo?
● La selección de microhábitat es un papel clave en la biología térmica.

7. Objetivos
● Determinar si la Diceroprocta apache también es capaz de enfriamiento por evaporación.
● Y ciertos aspectos de sus relaciones con el agua, específicamente la permeabilidad cuticular y
la regulación de las tasas de flujo de agua transcuticular (TWF), están adaptados para facilitar
el proceso de enfriamiento.
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Materiales y métodos

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Diceroprocta apache (Cigarra)
Se recolectaron muestras adultas de Diceroprocta apache (Total =24).
Se usaron dentro de 10 minutos de su recolección.
Cada cigarra se anestesió por medio de una exposición de 30 s a CO2.
Se realizó una pequeña punción en el tórax dorsal 3 mm a la derecha
de, y posterior a, el tórax medio.
Se insertó un termopar de cobre-constantan.
De manera similar, se insertó otro termopar a través de la cutícula
abdominal entre el tercer y cuarto segmentos a 2 mm a la derecha de la
midorsalina.
Se dejó que la cigarra se recuperara durante 5 minutos.
Luego se colocó en una cámara de flujo pasante (vol = 12 litros) que se
instaló en una sala ambiental Walkin mantenida a 45 C, HR 40% -50%.

10. Condiciones de trabajo
El aire de la habitación se hizo pasar a través de una
columna de drierite.
A una velocidad de flujo de 2,0 litros min-1.
La temperatura en la cámara experimental, se monitorea
durante cada ejecución por medio de un tercer termopar
colocado a 2 cm de la cigarra.
La HR de la cámara fue consistentemente <5%.
La temperatura torácica (Tth) de cigarra y las temperaturas
abdominales (Tabd) se registraron a diferentes tiempos.
La prueba experimental duró 1 hora. Al final de cada
corrida, se liberó la cigarra.
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11. Fórmulas para la determinación de resultados
Los datos de control se obtuvieron de cigarras (tres de cada sexo) muertas por una exposición de 1-h expuesta a cianuro (CN-)
inmediatamente antes del experimento.
El efecto de la alta HR sobre la temperatura corporal (Tb) se evaluó retirando una cigarra de la cámara experimental y
colocándola en una cámara revestida con toallas de papel que estaban saturadas con agua destilada.
Debido a la naturaleza dramática del efecto de la HR alta sobre la Tb, este experimento se repitió solo una vez para cada sexo.
Las constantes de calentamiento torácicas y abdominales individuales se estimaron trazando el logaritmo natural de (Ta - Tth) y
(Ta - Tabd) frente al tiempo.
Las porciones lineales de cada gráfico se identificaron por inspección y se analizaron por regresión de mínimos cuadrados. La
pendiente así determinada es una estimación de la constante de calentamiento, cuyas unidades son grados C min-1.
Las constantes de calentamiento torácico y abdominal para cada cigarra se promediaron y se convirtieron en un valor específico
de masa (min g-1') dividiéndolas por la masa de la cigarra.
La tasa de pérdida de agua (WLR) se determinó por técnicas gravimétricas estándar usando la cámara de flujo pasante.
El área superficial de cada cigarra se estimó usando la siguiente fórmula:
SA = 12 (M)2/3
Las relaciones superficie-volumen se estimó dividiendo el área superficial (SA) por la masa (M).
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Resultados

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● Aumento de la temperatura torácica
y abdominal en hembras y machos.
● Efecto de la temperatura corporal en
diceroprocta apache, hembras y
machos muertos.
Fig. 1.-Las temperaturas torácica (U) y abdominal (O) de un Diceroprocta hembra vivo se expusieron a aire
seco (HR <5%) a Ta de 45,5 C. La cigarra se transfirió a una atmósfera saturada después de la lectura de
minutos 20 y se devolvió a la cámara de baja HR en el momento indicado por la flecha que apunta hacia
abajo. También se representan las estadísticas de resumen para tres hembras muertas (control).

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● a 30 °C los valores de WLR son significativamente
mayores en individuos muertos que en vivos y
mayores en machos que en hembras.
● A 45.5°C, la WLR en machos muertos es mayor que
en hembras muertas.
● y los valores de WLR son 60 % más bajos ambos
sexos muertos, que individuos vivos.
TABLA 1 SE EXPUSIERON Tbs DE Diceroprocta A AIRE SECO (HR <5%) A Ta DE
45,5 C
TABLA 2 WLR GRAVIMÉTRICO DE Diceroprocta
apache EN ATTa DE AIRE SECO ((HR <5%) 30 Y 45,5 C

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Discusión

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Fig. 1.-Las temperaturas torácica (U) y abdominal (O) de un Diceroprocta hembra vivo se expusieron a aire
seco (HR <5%) a Ta de 45,5 C. La cigarra se transfirió a una atmósfera saturada después de la lectura de
minutos 20 y se devolvió a la cámara de baja HR en el momento indicado por la flecha que apunta hacia
abajo. También se representan las estadísticas de resumen para tres hembras muertas (control).
TABLA 3 DEPENDENCIA DE LAS CONSTANTES DE
CALENTAMIENTO ESPECÍFICAS DE MASA (gmin-') EN LA
RELACIÓN SUPERFICIE: VOLUMEN EN Diceroprocta apache,
POR MEDIO DE UN MEJOR AJUSTE DE MÍNIMOS CUADRADOS
DE UN MODELO LINEAL.
Los autores atribuyeron estos hallazgos
a la termorregulación conductual de las
cigarras.
El equilibrio rápido y reversible de Tb
con Ta en la cámara de alta HR
significa que la reducción de Tb es el
resultado de la evaporación del agua.

17. ¿Cuál es el beneficio selectivo del enfriamiento por evaporación?
El mantenimiento de una temperatura corporal (Tb) reducida requiere una rápida evaporación de
agua, un proceso que, en el caso de D. apache, se ve facilitado por una combinación de dos factores:
1. El primero de los cuales es una permeabilidad cuticular sorprendentemente alta.
2. El segundo factor es un proceso dependiente de la energía que aumenta activamente el flujo
transcuticular (TWF).
¿Por qué, entonces, D. apache ha desarrollado la capacidad de tolerar la pérdida de proporciones tan
grandes de su agua corporal total?
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18. Bibliografía
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19. Gracias por su atención
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