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lunes, 11 de junio de 2012

Verdades absolutas… CASO 11

Una nueva entrada de "verdades absolutas" se me ocurrió el otro día, viendo una noticia… Y me dije a mi mismo: "¡Venga, escríbela!" Pero como ya es un poco tarde, programaré esta entrada. Saldrá publicada mientras este cuidando de un examen de botánica, así que de seguro habrá gente que la lea publicada antes que yo mismo.

La "verdad"

Todos recordaremos de la ESO y del bachillerato, que hay animales de sangre fría y animales de sangre caliente, ¿verdad? Y todos recordamos que cuando nos hablaban de los animales de sangre fría, siempre se nos mencionaba como grupos de ejemplo a los invertebrados, a los peces, a los anfibios y a los reptiles. ¿Correcto? Veámoslo según los libros de la ESO de la web del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte de 2011
Los peces, los anfibios y los reptiles no pueden controlar la temperatura de su cuerpo. Únicamente, buscando otro ambiente más cálido o más frío pueden cambiar esa temperatura. Por ello, si la temperatura es adversa, pueden quedar aletargados. Se dice que son animales ectotérmicos (poiquilotermos).
Y cuando, en el bloque temático de vertebrados nos hablaban de los reptiles, y nos decían sus características, principalmente se remarcaban tres: tienen escamas, ponen huevos –son ovíparos– y tienen la sangre fría. Otra vez. Y nos lo dejaban como características generales. Sí, a veces nos podían decir "pero bueno, hay algunas serpientes que incuban el huevo dentro del cuerpo y parece como si dieran a luz crías vivas: son ovovivíparas" y ahí quedaba todo. Veamoslo:
Obtenido del libro digital de 1º de la ESO de aquí

Y éste del libro digital de 1º de Bachillerato, aquí

¿Entonces todos los reptiles tienen sangre fría? Según los libros de la ESO y del Bachillerato, sí.

¿Y otras fuentes?
Según las respuestas que han enviado a esta página de Yahoo! respuestas –fuente tan fiable como preguntarle a mi abuela–, ante la pregunta de si existen serpientes de sangre caliente, responden
"al ser Reptiles son Pecilotermos, es decir de sangre fría (…). No existe ninguna Serpiente que sea de sangre Caliente porque si existiera dejarían de ser Reptiles"(Ni idea de lo que significa "pecilotermo". Lo he buscado y en castellano no sale nada)
"todos los reptiles son de sangre fría"
 "ninguna porque son REPTILES. Ningun reptil es de sangre fría." (éste creo que se lió, quería decir caliente, no fría… me parece a mi)
"todos los reptiles tienen sangre fría"
Éste de un tal Bulubu, me gusta…
"Todos los Reptiles son de Sangre Fría , sin Excepción."
… Bien. En mi opinión, podrían haberse quedado en hablar de la no existencia de serpientes de sangre caliente, sin meterse en camisas de once varas, porque a lo peor la cagan… veamos…

¿Es cierto que "Todos los Reptiles son de Sangre Fría , sin Excepción"?

La respuesta es no.

Pero antes que nada necesitamos definir qué es sangre fría, y en contraposición, qué es sangre caliente.

Definiendo términos

Los términos sangre fría y sangre caliente no son términos científicos. Son formas vulgares de denominar a diferentes tipos de metabolismo de termorregulación. Existen cuatro formas conocidas de termorregulación en los organismos vivos, que no son excluyentes entre sí. Es decir, que es habitual que un animal dado combine varias de esas formas. 
Animal de sangre caliente, homeotermo
  • Endotermia: Es la capacidad de algunos seres vivos de controlar la temperatura corporal (desde ahora TC) mediante la actividad interna: jadear, sudar, tiritar, quemar grasas,…
  • Homeotermia: Es la capacidad de algunos seres vivos de mantener la TC constante y generalmente superior a la temperatura que hay en el exterior.
Estos dos términos generalmente vienen juntos aunque de forma exclusiva hay algunos endotermos que son heterotermos; no obstante, homeotermia y endotermia suelen usarse como sinónimos. Así será durante el texto, salvo especificaciones concretas. De forma general, podemos decir que éstos son los animales de sangre caliente.
  • Poiquilotermia: Es la condición de algunos seres vivos de mantener su TC a la misma temperatura que el exterior, y variar de forma consiguiente.
  • Ectotermia: Es la capacidad de algunos seres vivos de controlar su TC por medios ajenos a si mismos –colocarse al sol, orientar su cuerpo al viento,…–.
Estos dos términos también suelen usarse como sinónimos, ya que van generalmente unidos el uno al otro, salvo contadas excepciones, y también podemos decir que éstos son los que se engloban en la catalogación de sangre fría.
  • Y Heterotermia: Este tipo especial incluye la capacidad de regular la temperatura corporal de forma puntual, en condiciones concretas o durante eventos particulares mediante mecanismos endotérmicos, pero de mantener una ectotermia en el resto de las situaciones. De estos casos particulares hablaremos al final.
Animal de sangre fría, poiquilotermo
Podríamos también citar los dos tipos de termometabolismo en función de la tasa metabólica en reposo, presentes en la naturaleza: el bradimetabolismo y el taquimetabolismo, pero considero que complicaría innecesariamente la explicación.

De forma general, por tanto, podríamos decir que los animales de sangre fría serían aquellos que funcionan como poiquilotermos/ectotermos, y los de sangre caliente, los que son endotermos/homeotermos, y así lo tomaremos durante el resto del texto.

Reptiles homeotermos antiguos

Hueso homeotérmico y
su irrigacion de capilares
En el pasado existieron reptiles que tenían sangre caliente. Tal y como demostraron los paleontólogos Ostrom y Bakker con sus experimentos en dientes y en restos óseos, analizando la capilarización de los mismos y la ausencia de anillos de crecimiento –lo que demuestra que se mantenían activos incluso en invierno–, aparentemente muchos dinosaurios eran, al menos, homeotermos. Un buen resumen de las evidencias encontradas, podéis encontrarlo aquí. Además, según algunas hipótesis, algunos de ellos disponían de estrategias similares a las usadas hoy en día por los elefantes africanos para evitar el sobrecalentamiento en climas cálidos. Éstos usan sus grandes orejas; aquéllos usaban crestas o velas, como era el caso de Spinosaurus o Stegosaurus, insisto, según qué hipótesis.
Yutyrannus hualin dinosaurio
emplumado homeotermo
Y no nos podemos olvidar del creciente número de descubrimientos de dinosaurios emplumados, de los que no cabe duda su homeotermia.

Y eso no es todo. No solo los dinosaurios demostraron ser homeotermos. Unas investigaciones recientes demuestran que al menos plesiosaurios e ictiosaurios –dos grupos de reptiles marinos que ¡cuidado!, no eran dinosaurios– también resultaron ser homeotermos.

De modo que es falso afirmar que todos los reptiles son de sangre fría, ya que nos encontramos con unos cuantos grupos prehistóricos que resultaron ser homeotermos.

Pero alguien me podría decir… "¡Tío! que esos ya están muertos. Los reptiles actuales sí, esos todos son de sangre fría."
Y yo les diré otra vez: "no".

¿Reptiles homeotermos actuales? El caso de la gigantotermia

De base, se me han presentado unos rumores, fruto de una página creata, que afirman que las tortugas laúd son de sangre caliente. Si eso es cierto, ya tenemos un reptil actual que no es de sangre fría. Habrá que comprobarlo.

El estudio afirma que una laúd en un estanque con agua a 22ºC –y su organismo a la misma temperatura– al ser trasladado a un nuevo estanque a 7ºC, mantiene su temperatura largo tiempo. Entrando un poco más al ajo, he encontrado que si bien es cierto que pueden hacerlo, eso no los convierte en animales de sangre caliente.

Tortuga laud, un gigantotermo.
Lo que ocurre en las tortugas laúd es un fenómeno denominado gigantotermia, o también llamada homeotermia inercial. No es una verdadera homeotermia, ya que no es capaz de mantener de forma constante su temperatura, pero ayudándose de una enorme relación volumen/superficie –es decir, que tienen muy poca superficie de contacto con el medio externo, y un enorme volumen interno– su temperatura desciende de una forma muy lenta. Este fenómeno de la gigantotermia sólo es coherente en animales de sangre fría, ya que, aunque sea de forma muy lenta, siguen dependiendo de la temperatura exterior, ya carecen de ningún método innato de regular la TC.

Entre los animales gigantotérmicos más importantes nos encontraríamos, además de a la tortuga laúd, a grandes tiburones como el gran blanco o el tiburón-ballena. 

Si seguimos buscando, no se conoce ningún cocodrilo, ninguna serpiente, ningún lagarto,… que tenga sangre caliente,… de modo que ¿entonces sí que es cierto, que todos los reptiles actuales son de sangre fría?
Y yo insisto en la respuesta: no.

Nos estamos olvidando de alguien

Las aves: reptiles de sangre
caliente
, al fin y al cabo
Sí. ¿Sabéis de quién? De las aves. No debemos olvidar que las aves son, al fin y al cabo, un pequeño grupo de terópodos. Terópodos, que a su vez forman parte de los saurisquios, que son los dinosaurios; y los dinosaurios son reptiles. En resumen, como vimos hace ya tiempo, las aves SON reptiles.

Y resulta que las aves son homeotermas. Mantienen su TC constante, independientemente de la temperatura que haya al exterior y son capaces de regular su TC.

Esto demuestra que la afirmación realizada al inicio de "todos los reptiles son de sangre fría" sea falsa, nos refiramos a reptiles antiguos o a reptiles actuales.

...Y los términos intermedios

Como apostillado, decir que no todos los animales pueden ser englobados, de hecho, en esas dos categorías artificiales. De hecho, hay casos de animales que en función del momento, o de la parte del cuerpo, o de la situación, se comportan a veces como poiquilotermos y a veces como homeotermos.

Como ejemplo, diremos que los atunes –típicamente poiquilotermos con algo de gigantotermia– cuando descienden a grandes profundidades, en aguas frías, son capaces de mantener su cerebro y sus ojos calientes aunque se enfríe el resto del cuerpo: regulación parcial de la temperatura.

Otro ejemplo curioso es el de las abejas, que si bien son también poiquilotermas, son capaces de mantener caliente no su propio cuerpo, sino la colmena.

Y no son los únicos casos… hay otra "verdad absoluta" de desmontar, a este respecto. Como dije en la presentación…
todos recordamos que cuando nos hablaban de los animales de sangre fría, siempre se nos mencionaba como grupos de ejemplo a los invertebrados, a los peces, a los anfibios y a los reptiles. ¿Correcto?
Y dentro de la palabra "invertebrados" hay muchísimas cosas. Entre otras los insectos. ¿Son todos los insectos de sangre fría? Bueno. De nuevo, la respuesta vuelve a ser no.

El particular caso de la heterotermia 

Es cierto que en estado de reposo, todos los insectos dependen de la temperatura externa para mantener su temperatura interna, es decir, que son ectotermos, poiquilotermos.

Xylocopa violacea, un
insecto heterotermo.
Pero muchos insectos realizan ejercicios de calentamiento antes de alzar el vuelo, moviendo rápido las alas –quemando nutrientes para calentar los músculos del vuelo–. A veces pueden generar diferencias de temperatura de hasta 25ºC respecto a la temperatura ambiente.

Explicado de otro modo: Generalmente, estos animales en reposo, se mantienen efectivamente en una situación de ectotermia poiquilotérmica –es decir, que mantienen la misma TC que en el exterior–, pero en esos momentos puntuales en los que necesitan calentarse para poder volar, llevan a cabo mecanismos endotérmicos, y se comportan, en ese momento y durante todo el vuelo, como un homeotermo endotérmico –es decir, que mantienen una temperatura elevada en el cuerpo, controlada mediante aspectos fisiológicos. Pero luego vuelven a su ectotermia poiquilotérmica…

¿Entonces dónde los clasificamos? Los fisiólogos han colocado una nueva categoría para estos casos particulares que de vez en cuando son endotermos y de vez en cuando ectotermos, y se llama heterotermia, y por lo tanto no podemos considerar a estos animales ni completamente endotermos ni completamente ectotermos, ya que son endotermos y ectotermos en función de la situación en la que se encuentren.

Podéis leer más sobre la heterotermia en este interesante resumen.

… Es decir...


En la naturaleza, casi nada es blanco o negro. Ni todos los reptiles ni todos los insectos son de sangre fría. Señor Bulubu, aprenda un poco antes de aseverar algo "sin Excepción". Y a los señores que hacen los libros, ya va siendo hora de que vayan corrigiendo. 

6 contribuciones:

Spandau dijo...

Hace tiempo leí que los dragones de komodo, cuando persiguen a sus presas vivas (generalmente cabras y antaño ciervos) son capaces de acelerar su metabolismo y en consecuencia su temperatura corporal a niveles comparables a los de un mamífero.

Mi pregunta:
¿No será un caso de eslabón intermedio entre reptiles y un nuevo género? Digamos uno de esos estados intermedios que según algunos creacionistas no existen.

Vary Ingweion dijo...

Hola, Spandau.
No me gusta nada el calificativo de "estado intermedio" o "eslabón perdido". Todas las especies son estados intermedios entre una especie y otra, al fin y al cabo.

Por otro lado, los reptiles no son un género. Aunque evolucione en dirección de la homeotermia, aunque le salgan plumas y vuele, seguirá siendo un reptil.

Finalmente, lo que mencionas, si es cierto –que no lo he comprobado– es otro caso particular de heterotermia.

Jose Luis dijo...

Es curioso que menciones el aumento de temperatura por el batir de alas, precisamente estoy leyendo un libro de Steven Vogel (Ancas y Palancas "Mecánica natural y mecánica humana") y en el capitulo 9 (Funcionamiento de los motores") habla de que los insectos emplean como base del almacenamiento elástico en sus alas resilina cuyo coeficiente elástico es del 97% (Torkel Weis-Fogh), es decir, superior al colágeno que empleamos los mamiferos que es del 93% y se detiene en analizar que esta diferencia en la generación de calor (3% frente a 7%) es fundamental ya que la alta frecuencia (Olavi Sotavalta registró un máximo de 2.218 por segundo) junto con el pequeño tamaño (que dificulta la dispersión) podría hacer que el insecto superará los aproximadamente 40º de límite en el comienzan a degradarse las proteínas.

Spandau dijo...

Hola Vary Ingweion

Perdón por las imprecisiones, no tengo muy claro el tema de la taxonomía y me hago líos.

En definitiva lo que quería decir es lo mismo que tú dices, que todas las especies somos estados intermedios, pues estamos en continua evolución

Itizhor dijo...

Pero entonces, las aves... ¿Qué son? ¿Un grupo de reptiles? ¿O es que depende de si hablamos desde la taxonomía linneana o la cladística?

Vary Ingweion dijo...

Itizhor. La taxonomía clásica es muy artificial, y deja muchos huecos y genera errores, de tipo parafiletismo y polifiletismo.

Desde todos los puntos de vista naturales, las aves son un pequeño grupo de reptiles. Excluir a las aves de los reptiles es un error. Es un parafiletismo. Ese error viene solucionado usando una clasificación cladística, que no presta atención a los nombres de las categorías, que quedan definidos como clados. De ese modo, deducimos que el clado aves es un pequeño grupo dentro del clado Theropoda, que a su vez está dentro del clado Saurixchia, ésta dentro del clado Dinosauria, éstos dentro del clado Arcosauria, y éstos a su vez, dentro del gran clado Reptilia.

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