Biología gravitacional

La biología gravitacional es el estudio de los efectos que tiene la gravedad sobre los organismos vivos . A lo largo de la historia de la Tierra, la vida ha evolucionado para sobrevivir a condiciones cambiantes, como cambios en el clima y el hábitat . Sin embargo, un factor constante en la evolución desde que comenzó la vida en la Tierra es la fuerza de la gravedad. Como consecuencia, todos los procesos biológicos están acostumbrados a la fuerza de la gravedad siempre presente e incluso pequeñas variaciones en esta fuerza pueden tener un impacto significativo en la salud y el funcionamiento y el sistema de los organismos. ^[1]

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La fuerza de gravedad sobre la superficie de la Tierra, normalmente denominada g , se ha mantenido constante tanto en dirección como en magnitud desde la formación del planeta. ^{[ cita requerida ]} Como resultado, tanto la vida vegetal como la animal han evolucionado para depender de ella y afrontarla de diversas maneras. Por ejemplo, los humanos emplean modelos internos en la planificación motora que dan cuenta de los efectos de la gravedad sobre las habilidades motoras gruesas y finas. ^[2]

Los tropismos vegetales son movimientos direccionales de una planta con respecto a un estímulo direccional. Uno de estos tropismos es el gravitropismo , o el crecimiento o movimiento de una planta con respecto a la gravedad. Las raíces de las plantas crecen hacia la atracción de la gravedad y lejos de la luz solar, y los brotes y tallos crecen contra la atracción de la gravedad y hacia la luz solar.

La gravedad ha influido en el desarrollo de la vida animal desde el primer organismo unicelular . El tamaño de las células biológicas individuales es inversamente proporcional a la fuerza del campo gravitatorio ejercido sobre la célula. Es decir, en campos gravitatorios más fuertes el tamaño de las células disminuye, y en campos gravitatorios más débiles el tamaño de las células aumenta. La gravedad es, por tanto, un factor limitante en el crecimiento de las células individuales.

Las células, que eran naturalmente más grandes que el tamaño que la gravedad por sí sola permitiría, tuvieron que desarrollar medios para protegerse contra la sedimentación interna. Varios de estos métodos se basan en el movimiento protoplásmico , la forma delgada y alargada del cuerpo celular, el aumento de la viscosidad citoplasmática y un rango reducido de gravedad específica de los componentes celulares en relación con el plasma fundamental. ^[3]

Los efectos de la gravedad sobre los organismos multicelulares son considerablemente más drásticos. Durante el período en que los animales evolucionaron por primera vez para sobrevivir en la tierra, se habría requerido algún método de locomoción dirigida y, por lo tanto, una forma de esqueleto interno o externo para hacer frente al aumento de la fuerza aparente de la gravedad debido al debilitamiento de la fuerza ascendente de flotabilidad . Antes de este punto, la mayoría de las formas de vida eran pequeñas y tenían una apariencia similar a la de un gusano o una medusa, y sin este paso evolutivo no habrían podido mantener su forma o moverse en la tierra.

En los vertebrados terrestres de mayor tamaño, las fuerzas gravitacionales influyen en los sistemas musculoesqueléticos , la distribución de fluidos y la hidrodinámica de la circulación .

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