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Los animales necesitan obtener de su entorno ciertas moléculas orgánicas para construir y renovar sus propias estructuras. Además también necesitan un suministro de energía que les permita desarrollar las actividades que les son propias. Esa energía la obtienen también de moléculas orgánicas, algunas de ellas coincidentes o muy similares a las que se utilizan como sillares de construcción de sus estructuras. Las moléculas que obtienen los animales de su entorno son, principalmente, carbohidratos, grasas y proteínas. Una vez adquiridas, las fragmentan hasta disponer de ellas en forma de sus unidades constitutivas, que son azúcares simples, ácidos grasos y aminoácidos, que es la forma en que serán utilizadas bien para renovar y construir las estructuras corporales propias, bien para degradarlas metabólicamente para sintetizar moléculas utilizables como moneda de intercambio energético; se trata, principalmente, de trifosfato de adenosina (ATP), molécula cuyos enlaces fosfato contienen la energía que se utiliza en las células para desarrollar trabajo biológico cuando es necesario. Además de componentes estructurales y sustratos para la obtención de energía, los animales han de ingerir ciertas vitaminas y oligoelementos que son esenciales para el normal funcionamiento del organismo.

Se denomina alimento al conjunto de sustancias que se adquieren con los fines dichos. Y el procesamiento para la posterior utilización incluye su adquisición, su digestión y la absorción de los productos de la digestión.

Los primeros animales realizaban la digestión dentro de las células, pero esa forma de proceder está limitada por el pequeñísimo tamaño que han de tener las partículas de alimento para su introducción en el interior celular. Esa limitación se pudo salvar cuando aparecieron estructuras específicas en forma de saco o de tubo y abiertas al exterior, en cuyo interior pudieron digerirse los alimentos. Los cnidarios, por ejemplo, tienen una cavidad general tapizada por un endodermo interno llamado gastrodermis, que se abre al exterior por un orificio (que hace funciones de boca) en cuyo perímetro se disponen una serie de tentáculos de los que se sirve el animal para atrapar el alimento y llevarlo a la boca.

En otros grupos de posterior aparición, el fondo del saco se abrió al exterior dando lugar a un tubo y un segundo orificio. El orificio inicial era la boca y el segundo, el ano. El tubo resultante era un aparato digestivo cuyas células epiteliales fueron evolucionando y dando lugar a áreas especializadas en diversas funciones. Así, las células especializadas en la digestión ácida quedaron en un compartimento separado de la zona en que quedaron las células especializadas en la digestión alcalina. Además, otras áreas se dedicaron a la recepción y almacenamiento inicial del alimento, y otras al procesamiento de los residuos. De esta forma, no todo el alimento ingerido tiene por qué ingresar en las células digestivas, quedando el material indigerible fuera de ellas.

Se han desarrollado formas muy diversas de adquirir el alimento, formas que están relacionadas, a su vez, con las características del mismo. Aunque como ocurre con muchas otras clasificaciones, también en lo relativo a la alimentación las categorías tienen fronteras no muy bien definidas, los modos de alimentación pueden clasificarse de acuerdo con las categorías que se presentan a continuación.

Comedores de fluidos. Entran en este grupo todos aquellos que succionan fluidos de plantas o animales de mayor tamaño que ellos mismos. Aquellos que permanecen unidos durante largos periodos de tiempo al organismo del que se alimentan son considerados parásitos. Moscas blancas, cochinillas y pulgones se alimentan de la savia de las plantas; vampiros, mosquitos, y sanguijuelas, de la sangre de animales; y luego están los que, como las tenias y otros parásitos intestinales, se alimentan de jugos intestinales.

Filtradores (o suspensívoros). Son aquellos cuyo alimento se encuentra en suspensión en una masa de agua; lo atrapan haciendo pasar el agua por un cedazo en ingiriendo lo que queda retenido en él. El alimento pueden consistir en bacterias, microalgas unicelulares, partículas detríticas, protozoos, y hasta pequeños animales, como los crustáceos eufasiáceos ( krill) que sirve de alimento a las ballenas. Entre la macrofauna, los filtradores más abundantes son los bivalvos, que se alimentan de todo tipo de partículas de materia orgánica en suspensión. A este grupo pertenecen, entre otros, esponjas, copépodos, poliquetos, bivalvos y ballenas.

Sedimentívoros. Son los que se alimentan de partículas de sedimento en el que abunda la materia orgánica, normalmente de carácter detrítico. De hecho, en ocasiones se utiliza la denominación "detritívoro" para referirse a los sedimentívoros. La mayor parte de los sedimentívoros son, como la mayoría de los suspensívoros, micrófagos, porque ingieren partículas microscópicas. En este grupo se encuentran los gusanos de tierra (oligoquetos, por ejemplo), o algunos bivalvos y holoturias.

Herbívoros. Se consideran parte de este grupo a aquellos animales macrófagos (que capturan trozos macroscópicos de alimento) que se alimentan de materia vegetal predominantemente (algas, plantas, frutas o semillas, sobre todo). Dado que una parte importante de los materiales que sirven de alimento a los herbívoros es difícil de digerir, no es extraño que muchos herbívoros hayan desarrollado modalidades de digestión en las que intervienen microorganismos simbiontes. Los rumiantes, como las vacas, han recurrido a una fermentación pregrástrica a cargo de diferentes microbios que ponen a disposición del animal sustancias que de otra forman no estarían a su alcance. Otros, como caballos y conejos, cuentan con un dispositivo para la digestión microbiana simbióntica que se encuentra en el intestino posterior, ya sea el colon del animal, ya en sacos intestinales ciegos.

Carnívoros. Como los anteriores, también estos son macrófagos. Capturan presas animales y las ingieren, a veces troceándola, como el león, y en otras ocasiones introduciéndola entera en su aparato digestivo, como la serpiente pitón.

Omnívoros. Los omnívoros son los que consumen indistintamente material vegetal o animal, aunque su sistema digestivo se asemeja más al de los carnívoros que al de los herbívoros. Los cerdos y los seres humanos entramos dentro de esta categoría.

Animales con simbiontes autótrofos en sus tejidos. Algunos ejemplos son los cnidarios (corales) con dinoflagelados simbiontes (fotosintetizadores) en su interior que proporcionan al hospedador parte de su alimento; o los anélidos siboglínidos que habitan los entornos de fuentes hidrotermales sulfurosas en fondos oceánicos, y que contienen bacterias quimiolitotrofas que proporcionan al gusano todo el alimento que necesita.
Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

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Modalidades de alimentación - Cuaderno de Cultura Científica

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Los animales necesitan obtener de su entorno ciertas moléculas orgánicas para construir y renovar sus propias estructuras. Además también necesitan un suministro de energía que les permita desarrollar las actividades que les son propias. Esa energía la obtienen también de moléculas orgánicas, algunas de ellas coincidentes o muy similares a las que se utilizan [...]

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Los anfibios se encuentran entre los grupos de vertebrados más vulnerables a los cambios fisiológicos inducidos por el cambio climático. Su piel permeable, ciclo de vida bifásico y huevos sin cubierta hacen que los anfibios sean extremadamente sensibles a pequeños cambios de temperatura y humedad. Se ha demostrado que su éxito reproductivo, funciones inmunes y grado de sensibilidad a contaminantes químicos pueden verse afectados directamente por el calentamiento global. Uno de los efectos negativos más destacado en la fisiología de los anfibios se da principalmente a través de cambios en el período de latencia metabólica durante la temporada invernal. Un claro ejemplo es el aumento de la mortalidad y reducción de la capacidad reproductiva en algunas poblaciones de sapo común ( Bufo bufo): los inviernos cada vez más suaves provocan el acortamiento del periodo de latencia metabólica invernal, causando un empeoramiento general del estado corporal de muchos individuos. Además, las temperaturas mínimas cada vez más suaves impiden que el metabolismo de estos anfibios les lleve al estado de latencia total durante el invierno, por lo que los individuos continúan consumiendo sus reservas y reduciendo como consecuencia su masa corporal. La pérdida de masa corporal incide directamente en una reducción de las probabilidades de supervivencia. También los eventos climáticos extremos como las sequías y las olas de calor están generando efectos negativos en las poblaciones de algunos anfibios. Se ha demostrado que la ola de calor del 2003 generó impactos negativos considerables en la supervivencia de la rana común ( Pelophylax perezi) en Europa. También se han constatado descensos poblacionales interanuales considerables en las poblaciones del tritón pirenaico ( Calotriton asper) en nueve barrancos del Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido, directamente relacionados con los años con una mayor ocurrencia de eventos climáticos extremos (principalmente avenidas y sequías).Por último, la fisiología y el comportamiento de los invertebrados también pueden verse afectados por los cambios en las condiciones climáticas. Este es, por ejemplo, el caso de la procesionaria del pino ( Thaumetopoea pityocampa), cuyas poblaciones en los últimos años han aumentado su éxito reproductivo y ampliado su área de distribución en algunas zonas de los Pirineos como consecuencia del aumento de las temperaturas mínimas y de la reducción de los días de lluvia.

Especialmente vulnerables a estos cambios son las especies migratorias y aquellas especies tanto terrestres como acuáticas cuya temperatura corporal depende de la temperatura ambiental. Los cambios fenológicos, además de buenos indicadores del cambio climático, tienen una importancia ecológica crítica, ya que pueden impactar sobre la capacidad competitiva de las diferentes especies y por lo tanto en la estructura de las comunidades y en definitiva en el funcionamiento del ecosistema.

En el caso de las aves migratorias, la mayor variabilidad climática que ha caracterizado las últimas décadas está alterando los patrones migratorios de algunas especies residentes temporales en los Pirineos. Entre los principales cambios documentados está el anticipo de la fecha de llegada al continente europeo en primavera, observado en más de 100 especies, el retraso en la partida otoñal y en general los cambios en los patrones migratorios, particularmente intensos en las aves migrantes de corta distancia. El anticipo de la fecha de llegada a Europa se ha vinculado al aumento de las temperaturas invernales en el África subsahariana, lugar de invernada de la mayoría de estas especies. Por otro lado, el retraso en la partida otoñal parece tener conexión con las altas temperaturas registradas en los lugares de llegada. En particular, se ha estimado un avance promedio de la fecha de llegada de alrededor de 0,16 días al año desde 1959, con valores máximos para algunas especies de hasta 0,27 días al año.

Los cambios fenológicos afectan también a los invertebrados. Entre los insectos, los estudios sobre los lepidópteros y principales especies de polinizadores, han revelado su especial sensibilidad a los cambios de temperatura. Por lo que respecta a los lepidópteros, en las últimas décadas se han registrado adelantos en la fecha de los primeros avistamientos en la mayoría de las especies estudiadas, relacionados al parecer con el aumento de las temperaturas medias.

Es altamente probable que la tendencia actual en los cambios fenológicos de muchas especies animales se mantenga e incluso se acentúe en el futuro, a medida que aumenten las temperaturas y haya una mayor variabilidad climática a causa del calentamiento global. Además de modificar los calendarios fenológicos de algunas especies, el efecto acumulado podría acabar alterando gravemente las interacciones entre las diferentes especies, con consecuencias en todos los niveles de la cadena trófica, afectando a la dinámica de muchas especies y de los ecosistemas de alta montaña.

En términos generales, se ha estimado un desplazamiento promedio del área de distribución geográfica de las especies europeas de aproximadamente 17 km hacia latitudes mayores, y/o 11 m hacia altitudes superiores, por decenio . Un aspecto crítico para las especies de fauna de montaña reside en que los desplazamientos ascendentes se ven a menudo limitados por otros factores derivados de la actividad humana como la fragmentación del hábitat o los cambios en el uso del suelo. Estos factores pueden alterar la conectividad entre áreas del territorio, obstaculizando las migraciones hacia altitudes superiores y por lo tanto la capacidad de las distintas especies para adaptarse a las nuevas condiciones. Además, los desplazamientos en altura, en las montañas conllevan una pérdida de hábitat, ya que el área de distribución se reduce inevitablemente a medida que se asciende. Como consecuencia, algunas especies corren el riesgo de quedar progresivamente aisladas en las pequeñas áreas de hábitat adecuado restante, con el consiguiente aumento de su vulnerabilidad e incluso riesgo de extinción, debido a la escasez de alimentos y a la cada vez menor variabilidad genética de sus poblaciones.

En la mayoría de las especies de alta montaña el límite inferior del rango de distribución está restringido por las condiciones climáticas inadecuadas, mientras que el límite superior está condicionado por la disponibilidad de un tipo particular de vegetación, especie vegetal o hábitat. Por este motivo, los cambios en el rango de distribución de las especies pirenaicas también dependerán de la capacidad de la vegetación para desplazar su área de distribución con el tiempo: si la velocidad a la que se desplazan las comunidades vegetales es menor que la velocidad a la que varían las condiciones climáticas, las nuevas áreas de distribución potencial de muchos animales podrían reducirse considerablemente respecto a las originales.

En cuanto a los mamíferos, las especies endémicas de alta montaña y con baja capacidad de dispersión parecen presentar una mayor sensibilidad a los efectos del cambio climático en su distribución. También algunas especies de aves podrían sufrir una contracción de su rango de distribución en los Pirineos. Si bien la capacidad de volar aumenta considerablemente su capacidad de dispersión, la reducción del rango de distribución de las comunidades vegetales de las que dependen muchas especies podría ser determinante en especies como la perdiz nival ( Lagopus muta pyrenaica).

Las respuestas fenológicas y los cambios en la distribución de las especies tienen potenciales repercusiones negativas en las especies de niveles tróficos superiores y en general en aquellas especies que interactúan entre sí a través de sinergias de distinta naturaleza (relaciones interespecíficas). Algunos ejemplos son los casos de los sistemas herbívoro-planta, o depredador-presa, ya que los cambios en la presencia y/o abundancia que afectan a una determinada especie inciden también en las demás especies relacionadas, a través de desfases o desajustes entre los calendarios fenológicos. Estos desfases pueden alterar la capacidad de algunas especies para ejercer funciones clave en el ecosistema, y como consecuencia también el funcionamiento del ecosistema.

El desplazamiento en altura del área de distribución de las especies nativas puede suponer una ventaja competitiva para la expansión y asentamiento de algunas especies exóticas, ya que estas se encuentran con nuevos nichos climáticamente idóneos y con bajos niveles de competencia por los recursos a causa del desplazamiento de las especies originales.

De la misma manera, algunas áreas protegidas que hasta ahora se encontraban interconectadas a través de corredores naturales o artificiales, es probable que resulten aisladas para ciertas especies que no toleren las nuevas condiciones climáticas de los corredores. Este fenómeno podría ser especialmente notable en los espacios protegidos con presencia de especies endémicas caracterizadas por una capacidad de dispersión reducida y un alto grado de especialización ecológica.

Favorecer la creación de un catálogo de áreas pirenaicas especialmente sensibles al cambio climático para las zonas de la cordillera con ecosistemas emblemáticos y únicos, vulnerables o especialmente sensibles o que cuenten con especies amenazadas o endémicas cuya distribución y características dificultan su desplazamiento;

Promover usos del territorio pirenaico compatibles con la conservación y con capacidad de amortiguar los efectos del cambio climático;

Armonizar las políticas de adaptación de los demás sectores con los objetivos de protección, mejora y restauración de la biodiversidad para maximizar las sinergias positivas entre ellas ( principio de desarrollo sostenible);

Fortalecer y redirigir los actuales planes de seguimiento y control de especies pirenaicas vulnerables, planes de prevención, control y gestión de especies exóticas invasoras y plagas en consideración a los potenciales efectos inducidos por el cambio climático;

Profundizar en el estudio del desplazamiento de los rangos de distribución de las especies causado por el cambio climático y el potencial de adaptación de las diferentes especies en riesgo

Actualizar las listas rojas de especies considerando su vulnerabilidad actual y potencial al cambio climático;

Favorecer la creación de bases de datos transfronterizas, como los atlas pirenaicos de especies vegetales y animales;

Promover la creación de mecanismos, metodologías y foros participativos para la coordinación de medidas de adaptación intersectoriales y transfronterizas destinadas a garantizar la protección de las especies y hábitats pirenaicos especialmente vulnerables al cambio climático;

Fomentar la difusión de iniciativas de "ciencia ciudadana" en los Pirineos, concebida como iniciativas de colaboración efectiva entre ciudadanos e investigadores para enriquecer las bases de datos sobre seguimiento fenológicos de especies, observaciones de ecosistemas sensibles, recopilación de datos de muestreo y repositorios

Garantizar la difusión efectiva de las acciones de adaptación finalmente promovidas, su progreso y los resultados obtenidos, a todos los actores interesados y a la sociedad.

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Los anfibios se encuentran entre los grupos de vertebrados más vulnerables a los cambios fisiológicos inducidos por el cambio climático. Su piel permeable, ciclo de vida bifásico y huevos sin cubierta hacen que los anfibios sean extremadamente sensibles a pequeños cambios de temperatura y humedad.

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Publicación interactiva que hace un recorrido por los aparatos o sistemas digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor.

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Los animales, como todos los seres vivos, deben tomar del medio exterior las sustancias necesarias para mantener sus estructuras y realizar sus funciones.

Estas sustancias reciben el nombre de nutrientes y el conjunto de procesos que llevan a cabo para obtenerlas y utilizarlas se llama nutrición .

Los animales son seres heterótrofos , lo que quiere decir que necesitan alimentarse de materia orgánica ya elaborada (alimento) , producida por los seres autótrofos. Al tener que tomar sustancias orgánicas ya elaboradas, los animales deben "hacerlas suyas", es decir incorporarlas a su organismo para poder utilizarlas. Surge así la necesidad de un aparato digestivo que transforme esta materia vegetal o animal, en pequeñas moléculas asimilables por las células del organismo.
Si el organismo es complejo, para llevar el alimento a las células de su cuerpo precisa de un sistema de transporte : el aparato circulatorio.

La utilización de los nutrientes por las células para obtener energía, implica la necesidad de O ₂. Por tanto, el O ₂ procedente del exterior debe incorporarse al organismo problema que se resuelve a través del aparato respiratorio. .

Las células del organismo, realizan entonces con los nutrientes y el O ₂ los procesos metabólicos para obtener la materia y la energía necesarias.
En estos procesos, además del CO₂, se producen otras sustancias de desecho, que deben ser eliminadas, lo cual implica la necesidad de un aparato excretor

Para realizar la nutrición, el organismo necesita por tanto cuatro aparatos:

1. Aparato digestivo: se encarga de tomar el alimento del exterior, digerirlo y absorberlo.

2. Aparato circulatorio: transporta, por el interior, todos los productos digeridos y absorbidos, así como los desechos originados en los procesos de nutrición.

3. Aparato respiratorio: toma el oxígeno del aire y expulsa el CO₂ sobrante.

4. Aparato excretor: concentra y expulsa al exterior las sustancias tóxicas producidas en las funciones de nutrición.

Procesos de la nutrición animal .
Se pueden considerar las siguientes etapas:

1. Ingestión de los alimentos
Consiste en la incorporación de los alimentos mediante los órganos situados en la boca o en sus proximidades.
Los alimentos pueden ser:

Alimentos líquidos.
Muchos animales toman sólo líquidos, como jugo de plantas, sangre o materia animal disuelta. Tienen estos animales, estructuras chupadoras de diversas clases.

Alimentos de partículas sólidas microscópicas.
En este caso la ingestión se realiza por medio de filtros localizados en la boca y en los cuales quedan retenidas las partículas.

Alimentos sólidos en grandes fragmentos.
La ingestión se realiza cortando y masticando. Las estructuras que realizan este proceso son las mandíbulas y los dientes.

2. Digestión
Consiste en la transformación de las macromoléculas componentes de los alimentos en moléculas sencillas, que pueden ser absorbidas y utilizadas por las células del propio organismo.
Dependiendo de la complejidad de los animales, la digestión puede ser:

Digestión intracelular: Propia de organismos unicelulares (protozoos) y de algunos pluricelulares sencillos, como las esponjas.
Al carecer de medio interno, la digestión se efectúa dentro de las células y los lisosomas vierten sus enzimas digestivos a lasvacuolas digestivas. Después de realizar la digestión, los productos de desecho se expulsan al exterior por una vacuola fecal.

Digestión mixta. Algunos metazoos inferiores, como los celentéreos tienen una digestión en parte intracelular y en parte extracelular.
Estos animales poseen, tapizando la cavidad gástrica, unas células secretoras de enzimas. Los alimentos llegan a dicha cavidad y empiezan a ser digeridos (digestión extracelular). Las partículas parcialmente digeridas son fagocitadas por otras células de la pared de la cavidad gástrica, terminando allí la digestión(digestión intracelular). Los residuos se expulsan a la cavidad gástrica y posteriormente al exterior.

Digestión extracelular: Característica de animales superiores, que tienen un tubo digestivo dividido en varias partes, en cada una de las cuales se segregan distintos enzimas digestivos específicos.
La digestión , por tanto , se va realizando de una forma gradual.
Es elaparato digestivo que veremos con más detalle.

3. Transporte de los alimentos digeridos a las células
Una vez transformados los alimentos en sustancias asimilables, la sangre y el aparato circulatorio tienen la misión de transportar estas sustancias a todas las células.
En este proceso, el aparato respiratorio es el encargado de llevar el oxígeno a las células.

4. Metabolismo celular
Las moléculas nutritivas digeridas y transportadas por la sangre, son transformadas en el interior de la célula en energía (catabolismo) o bien utilizadas para la síntesis de moléculas más complejas ( anabolismo).

5. Excreción Por último, los residuos metabólicos son expulsados al exterior por medio del aparato excretor.

La idea de este tema, es hacer un recorrido evolutivo, por todos estos aparatos implicados en la Nutrición, a través de los diversos grupos biológicos, haciendo un estudio más detallado de la organización de cada uno de ellos en el hombre.

Puedes acceder a los distintos aparatos, en los botones siguientes:

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Los animales, como todos los seres vivos, deben tomar del medio exterior las sustancias necesarias para mantener sus estructuras y realizar sus funciones. Estas sustancias reciben el nombre de nutrientes y el conjunto de procesos que llevan a cabo para obtenerlas y utilizarlas se llama nutrición .

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Introducción: ¿Qué aparatos o sistemas intervienen en la nutrición?

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Introducción: ¿Qué aparatos o sistemas intervienen en la nutrición?

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Vídeo de repaso sobre los aparatos o sistemas que intervienen en la función de nutrición.

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Sistemas que intervienen en la nutrición

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Publicación de BioESOsfera con una explicación sencilla y llena de imágenes sobre los sistemas de nutrición animal.

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Las funciones vitales de los animales - LA FUNCIÓN DE NUTRICIÓN

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Descripción de la función completa de la función de nutrición en animales: digestión, respiración, circulación y excreción en animales.

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En esta presentación del Gobierno de Canarias encontraréis una explicación detallada de los distintos aparatos y sistemas que intervienen en la función de nutrición en animales.