La Fisiología Animal Ambiental constituye una especialización de la Fisiología Animal. Los principios generales de la organización funcional de los animales que proporciona esa materia son analizados aquí en el contexto ambiental, a fin de identificar la naturaleza de las alteraciones de orden funcional producidas por las variables ambientales (principalmente abióticas) y analizar los correspondientes mecanismos de respuesta desde una perspectiva adaptativa.

Son requisitos básicos para cursar esta asignatura las nociones generales de fisiología animal que proporcionan las asignaturas del 3er curso de Biología: a) Fundamentos de Fisiología Animal y b) Fisiología de los Sistemas Animales. Por otra parte, para comprender el comportamiento de las poblaciones animales, así como ciertos aspectos del funcionamiento de los ecosistemas, son imprescindibles los contenidos de las materias de Bioquímica y Biología Molecular, de Biología Celular, de Zoología y de Genética.

Esta asignatura proporciona los conocimientos y las herramientas necesarias para afrontar salidas laborales en el ámbito de la acuicultura o la producción animal, la investigación marina o la ecotoxicología animal.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

C1. Analizar el comportamiento de los animales y la naturaleza de sus adaptaciones funcionales al medio.

C2. Integrar los principios y mecanismos fisiológicos, celulares y moleculares implicados en la regulación de las funciones animales.



COMPETENCIAS TRANSVERSALES

C3. Procesar e interpretar datos procedentes de observaciones y medidas de acuerdo con modelos explicativos.

C4. Elaborar y redactar informes de carácter científico-técnico.



RESULTADOS DE APRENDIZAJE

RA1. Utiliza estructuras y normas en la comunicación escrita especializada para la elaboración de documentos académicos y/o científicos tanto en las lenguas oficiales como en las extranjeras.

RA2. Utiliza la deducción a partir de datos experimentales para realizar descripciones holísticas de respuestas fisiológicas complejas (regulación o concordancia; respuesta aguda o crónica).

RA3. Argumenta sobre la influencia de las variables ambientales en la fisiología de los animales (temperatura, disponibilidad de gases respiratorios, disponibilidad de agua y electrolitos).

RA4. Elabora conclusiones generales comparando críticamente los resultados obtenidos de los experimentos con la literatura científica.

RA5. Defiende con asertividad sus experiencias y conocimientos adquiridos haciendo uso del lenguaje científico-técnico.

RA6. Argumenta sobre el impacto social y medioambiental de las acciones científico-técnicas propuestas ante un problema medioambiental específico del área de conocimiento.

INTRODUCCION GENERAL

Definición de Fisiología Animal Ambiental. Factores ambientales: Efectos sobre los sistemas biológicos. Zona de tolerancia y límites letales. Aclimatación. Significados del término adaptación. Óptimo fisiológico. Modelos regulador y concordante: homeostasia y homeocinesia. Consecuencias del estrés y criterios de evaluación. El metabolismo como forma integrada de respuesta fisiológica. Producción y uso de la energía metabólica. Actividad metabólica: metabolismo basal vs. metabolismo activo. Alometría del metabolismo. Teoría de “Dynamic Energy Budget".



OXÍGENO

Medio respiratorio y disponibilidad de oxígeno: aéreo vs. acuático. Hipoxia/anoxia ambiental. Oxiconcordantes y oxirreguladores. Mecanismos de oxirregulación. Transporte vascular de oxígeno. Pigmentos respiratorios. Curvas de disociación. Papel de los pigmentos respiratorios en la oxirregulación. Adaptaciones metabólicas en relación con la hipoxia/anoxia. Anaerobiosis funcional vs. Anaerobiosis ambiental.



TEMPERATURA

Respuesta a los cambios térmicos. Temperatura y tasa metabólica. Animales homeotermos y poikilotermos. Tolerancia térmica vs. forma de compensación. Aclimatación en poikilotermos. Mecanismos moleculares de aclimatación: modificación de la concentración enzimática, síntesis selectiva de isozimas y adaptación homeoviscosa. Endotermia y ectotermia. Equilibrio térmico y mecanismos de regulación en homeotermos. Zona termoneutra. Sistema integrado de regulación de la temperatura.



DISPONIBILIDAD DE AGUA Y SALES

Relaciones osmóticas. Eurihalinidad y estenohalinidad. Ajustes osmóticos en concordantes. Mecanismos generales de regulación osmótica. Regulación osmótica y balance hídrico en animales terrestres. Excreción de nitrógeno y economía hídrica.



TEMARIO DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

Las prácticas de laboratorio se desarrollarán en varias sesiones a lo largo de varias semanas, con una duración total de 15 horas.

-Aclimatación térmica del metabolismo en poiquilotermos.

-Desarrollo de índices respirométricos para el análisis de la capacidad oxirregulatoria en organismos acuáticos.

-Ajustes osmóticos al cambio de salinidad de invertebrados marinos osmoconcordantes.

El desarrollo del temario incluye la siguiente metodología:

1.- Principios básicos de Fisiología Animal Ambiental: incluye los contenidos de los capítulos Introducción y Metabolismo del temario, desarrollados mediante exposiciones magistrales (M).



2.- Los bloques correspondientes a las variables ambientales (Oxígeno, Temperatura y Economía de agua y electrolitos) se abordarán con una metodología tipo "APRENDIZAJE MEDIANTE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS" en la que los temas de cada bloque serán tratados en el marco de un conjunto de datos experimentales que constituye un "CASO DE ESTUDIO". El tratamiento de estos casos de estudio incluirá las siguientes actividades:

A.- Presentación y desarrollo de las cuestiones fundamentales analizadas en el caso en cuestión, en el contexto general del tema planteado, identificando el tipo de respuesta fisiológica y analizando las relaciones funcionales de los parámetros e índices fisiológicos considerados. A desarrollar mediante sesiones magistrales (M).

B.- Búsqueda de las fuentes bibliográficas y recopilación de información básica para enfocar el problema. Se realizará en forma de seminarios (S) y trabajo personal del alumno/a.

C.- Tratamiento de los datos mediante cálculos y expresiones gráficas a través hojas de cálculo que se desarrollan en prácticas de aula (GA) y trabajo personal del alumno/a.

D.- Presentación y discusión de las relaciones funcionales implicadas en estos tratamientos, todo ello realizado en sesiones de aula dirigidas por el/la profesor/a en sesiones de prácticas de aula (GA).

E.-Elaboración de informes escritos en formato de artículo científico por parte de grupos reducidos de alumnos/as (actividad no presencial), que tendrán que entregar y serán evaluados por el/la profesor/a. Defensa del trabajo elaborado en equipo en sesiones de prácticas de aula (GA) y retroalimentación de los resultados del caso de estudio.



3.- En las sesiones de laboratorio (GL), los/as alumnos/as realizan mediciones de parámetros fisiológicos y desarrollan procedimientos analíticos a partir de animales tratados en condiciones experimentales simples (e.g., sometidos a cambios de temperatura, salinidad del agua o disponibilidad de oxígeno) y llevan a cabo un tratamiento preliminar de los datos mediante ordenador. El trabajo en el laboratorio se evalúa sobre la base de un informe individual entregado por el/la alumno/a.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 50
  • Trabajos individuales (%): 10
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 40

La realización de las prácticas de laboratorio, es condición imprescindible para ser evaluado en el resto de las actividades, tanto en la evaluación continúa como en la final.



La evaluación de la asignatura incluirá los siguientes apartados:

Prueba escrita de contenidos: 50%

Informe individual sobre prácticas de laboratorio: 10%

Evaluación de informes sobre casos de estudio realizados en equipo: 40%



Se concede especial relevancia a la prueba escrita de contenidos, de forma que será necesario presentarse a la misma y obtener una calificación mínima de 4 sobre 10 para que se incorporen a la nota final el resto de las calificaciones.



La estructura de la prueba escrita será la siguiente: Preguntas cortas, preguntas a desarrollar y resolución de problemas.

No se realizarán exámenes parciales.



Los alumnos que renuncien a la evaluación continua y opten por la evaluación final deberán presentar su renuncia por escrito al profesor responsable de la asignatura en el plazo de 9 semanas desde el comienzo del curso. Sin embargo, dada la naturaleza organizativa de esta asignatura mediante casos de estudio, se recomienda comunicar esta decisión en un plazo de 5 semanas desde el inicio de curso.



El sistema de evaluación final consta de una prueba escrita (90% de la nota final) con preguntas cortas relativas a conocimientos teóricos y preguntas que requieren de la resolución de ejercicios, así como un cuestionario sobre el trabajo práctico de laboratorio (10% de la nota).



Tanto si se realizan y se evalúan los informes sobre casos de estudio, como si no, la no presentación a la prueba final supondrá la renuncia a la convocatoria de evaluación y constará como un No Presentado/a.



Durante el desarrollo de las pruebas de evaluación quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado. Solo se permite llevar calculadora. Ante cualquier caso de práctica deshonesta o fraudulenta se procederá aplicando lo dispuesto en el protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU.

La convocatoria extraordinaria se rige por los mismos criterios de evaluación que la convocatoria ordinaria. Se mantendrán las calificaciones obtenidas en los casos de estudio y trabajo de prácticas.



La no presentación a la prueba final supondrá la renuncia a la convocatoria de evaluación y constará como un No Presentado/a.



Durante el desarrollo de las pruebas de evaluación quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado. Solo se permite llevar calculadora. Ante cualquier caso de práctica deshonesta o fraudulenta se procederá aplicando lo dispuesto en el protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU.

Ordenador con programa hoja de cálculo EXCEL. Calculadora.

Bibliografía básica

HILL, R.W., WISE, G.A. & ANDERSON, M., 2006. Fisiología Animal. Harper & Row Publishers, N.Y.

RANDALL, D., BURGGREM, W. & FRENCH, K., 2002. ECKERT Animal Physiology. Mechanisms and adaptations. 5th ed. Freeman & Co.

SCHMIDT-NIELSEN, K. 1997. Animal physiology. Adaptation to environment,.5th Ed. Cambridge University Press. London.

SOMERO, G.N, LOCKWOOD B.L, TOMAMEK L., 2017. Biochemical adaptation: Response to Environmental Challenges from Lifes´s Origins to the Anthropocene. Sinauer Associates, Inc.

WILLMER, P., STONE, G.& FRENCH, K. 2005. Environmental physiology of animals. 2nd ed. Blackwell

Bibliografía de profundización

BLAKE, R. W. (Ed.) (1991). "Efficiency and economy in animal physiology" Cambridge University Press, Cambridge.
HOCHACHKA, PW & SOMERO, GN. 2002. Biochemical adaptation. Mechanisms and processes in biochemical evolution. Oxford University Press.
KOOIJMAN, S. A. L. M. (1993). "Dynamic energy budgets in biological systems". Cambridge Univ. Press
LOUW, G. 1993. Physiological Animal Ecology.
Mc NAB, BK. 2002. The physiological ecology of vertebrates. A view from energetic. Longman
PROSSER, C.L. (ed.) (1991). "Comparative animal physiology". Wiley, Nueva York.

Revistas

ANNUAL REVIEW OF PHYSIOLOGY.
COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY.
JOURNAL OF PHYSIOLOGY.
JOURNAL OF PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY.
REGULATORY INTEGRATIVE AND COMPARATIVE PHYSIOLOGY.
PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL ZOOLOGY.
PHYSIOLOGICAL REVIEWS.
MARINE AND FRESHWATER BEHAVIOUR AND PHYSIOLOGY.
JOURNAL OF COMPARATIVE PHYSIOLOGY.
INTEGRATIVE AND COMPARATIVE PHYSIOLOGY.
JOURNAL OF EXPERIMENTAL MARINE BIOLOGY AND ECOLOGY.
JOURNAL OF PHYSIOLOGY LONDON.
JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY.
JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY.

Direcciones web

www.pnas.org/
www.sciam.com/
www.cell.com/
www.neuron.org/
www.nature.com/index.html
www.sciencemag.org/