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Enfriamiento evaporativo en la cigarra
del desierto: eficiencia térmica y costos
agua/metabólicos
Operaciones Unitarias II
Juan Diego López Bojorquez
Fecha: 15/02/17
Artículo
 Enfriamiento evaporativo en la cigarra del desierto: eficiencia
térmica y costos agua/metabólicos.
 Autores: Neil F. Hadley, Michael C. Quinlan y Michael L.
Kennedy
 Departamento de zoología, Universidad Estatal de Arizona
 Artículo de: “The Company of Biologists Limited 1991”
 Año de publicación: 1991
 No. de pag: 269-283
Índice
Resumen…………………………………..4
Introducción ……………………………...5
Cuestiones …………………………...……6
Materiales y métodos ……………………7
Resultados y discusión …………………..11
Conclusiones ………………………………15
Resumen
 Usando el xilema de las plantas
de agua para enfriamiento
evaporativo, la chicharra del
desierto Diceroprocta apache
puede mantener una temperatura
corporal a lo mucho de 5°C por
debajo de la temperatura
ambiente
Introducción
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utilizan el enfriamiento evaporativo para expedir el exceso de calor
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desierto, esta especie tiene acceso a un suministro de agua constante y
abundante que utiliza para el enfriamiento evaporativo durante períodos
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 Las chicharras fueron recolectadas en Tempe, Arizona
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microphylla se proporcionaron diariamente como una fuente
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para la evaporación por perdida de agua en loa chicharras se
muestra en la figura 1.
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respirómetro de vidrio, sensor de agua, analizador de dióxido
de carbono, columna de lavado CO2 / H2O y analizador de
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Enfriamiento evaporativo
de la cigarra
 Sistema de flujo de aire usado para
medir el flujo de oxigeno, CO2, perdida
de agua por evaporación y temperatura
corporal de las chicharras
Protocolos
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escalonada de 30 a 42 ° C con pasos a 33, 36, 38 y 40 ° C
 VO2, VCO2 y EWL se midieron a 30 ° C
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 Los animales se pesaron inmediatamente antes y después de las corridas y
se determinó también la masa seca. Intervalo de 30 s.
Resultados y discusión
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ecuación estándar que relaciona la masa corporal con el área
(A = 12M ^ 67, donde A es el área en cm2 y M es la masa
corporal en g )
 Las actividades conductuales de las cigarras estaban
estrechamente asociadas con los patrones de intercambio
térmico y de gas
Un composición de figuras que
indican el flujo de O2, de CO2,
perdida de agua por evaporación,
Ta y Tb. Las masa inicial del animal
fue de 0.493g y la final 0.554
 Perdida de agua por
evaporación y la diferencia de
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cigarras. Temperatura del aire
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ilustran la importancia del contenido de agua en el cuerpo del animal.
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directa al éxito de la alimentación del animal.
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  • 1. Enfriamiento evaporativo en la cigarra del desierto: eficiencia térmica y costos agua/metabólicos Operaciones Unitarias II Juan Diego López Bojorquez Fecha: 15/02/17
  • 2. Artículo  Enfriamiento evaporativo en la cigarra del desierto: eficiencia térmica y costos agua/metabólicos.  Autores: Neil F. Hadley, Michael C. Quinlan y Michael L. Kennedy  Departamento de zoología, Universidad Estatal de Arizona  Artículo de: “The Company of Biologists Limited 1991”  Año de publicación: 1991  No. de pag: 269-283
  • 3. Índice Resumen…………………………………..4 Introducción ……………………………...5 Cuestiones …………………………...……6 Materiales y métodos ……………………7 Resultados y discusión …………………..11 Conclusiones ………………………………15
  • 4. Resumen  Usando el xilema de las plantas de agua para enfriamiento evaporativo, la chicharra del desierto Diceroprocta apache puede mantener una temperatura corporal a lo mucho de 5°C por debajo de la temperatura ambiente
  • 5. Introducción  Debido a su tamaño pequeño y limitadas reservas de agua, varios artrópodos utilizan el enfriamiento evaporativo para expedir el exceso de calor  La Diceroprocta apache Davis. Al alimentarse del xilema de las plantas del desierto, esta especie tiene acceso a un suministro de agua constante y abundante que utiliza para el enfriamiento evaporativo durante períodos prolongados.  Estas extruyen el agua a través de poros en su tórax de manera análoga a la sudoración de los mamíferos
  • 6. Cuestiones  ¿Qué tasa de entrada de agua de la alimentación es necesaria para equilibrar las pérdidas transpiracionales durante el enfriamiento evaporativo?  ¿Cuál es el diferencial máximo entre la temperatura ambiente y la temperatura corporal durante el enfriamiento por evaporación por evaporación?  ¿La adquisición y posterior transferencia de agua a la superficie de la cutícula constituyen un costo metabólico significativo para la cigarra?
  • 7. Materiales y métodos  Las chicharras fueron recolectadas en Tempe, Arizona  Todos los animales traían un termopar que estaba en contacto con el tracto central de los poros del tórax dorsal.  Las ramas frescas del helecho del desierto Lysiloma microphylla se proporcionaron diariamente como una fuente de alimento.  El flujo de aire del sistema para medir el flujo de O2 y Co2 para la evaporación por perdida de agua en loa chicharras se muestra en la figura 1.  El sistema consiste en el circuito de muestreo consistió en un respirómetro de vidrio, sensor de agua, analizador de dióxido de carbono, columna de lavado CO2 / H2O y analizador de oxígeno.
  • 8. Enfriamiento evaporativo de la cigarra  Sistema de flujo de aire usado para medir el flujo de oxigeno, CO2, perdida de agua por evaporación y temperatura corporal de las chicharras
  • 9. Protocolos  En el primer procedimiento, se aumentó Ta (gradualmente) de una manera escalonada de 30 a 42 ° C con pasos a 33, 36, 38 y 40 ° C  VO2, VCO2 y EWL se midieron a 30 ° C  Se midieron las concentraciones de VCo2 (flujo de aire 50 ml / min)  Todas las cargas se iniciaron durante las horas de luz diurna y se realizaron en condiciones de luz completa.  Los animales se pesaron inmediatamente antes y después de las corridas y se determinó también la masa seca. Intervalo de 30 s.
  • 10.
  • 11. Resultados y discusión  Las correcciones de área superficial se calcularon usando la ecuación estándar que relaciona la masa corporal con el área (A = 12M ^ 67, donde A es el área en cm2 y M es la masa corporal en g )  Las actividades conductuales de las cigarras estaban estrechamente asociadas con los patrones de intercambio térmico y de gas
  • 12. Un composición de figuras que indican el flujo de O2, de CO2, perdida de agua por evaporación, Ta y Tb. Las masa inicial del animal fue de 0.493g y la final 0.554
  • 13.  Perdida de agua por evaporación y la diferencia de temperaturas Ta-b en función del agua contenida en 11 cigarras. Temperatura del aire estuvo a 42°C
  • 14.  Relación entre Ta y Tb en la Diceroprocta apache
  • 15. Conclusiones  Los resultados de esta investigación acerca de la cigarra claramente ilustran la importancia del contenido de agua en el cuerpo del animal.  Muchas de las variaciones en el contenido de agua son una consecuencia directa al éxito de la alimentación del animal.  El contenido del agua es un importante factor determinante en el enfriamiento por evaporación  Cada uno de los experimentos sufrió una mejoría, cuando la capsula estaba ventilada.