Cualquiera que haya estado en lugares altos, altos de verdad, como La Paz, por ejemplo, sabe que allí arriba hay menos aire y que por haber menos aire, hay menos oxígeno. Para muchos animales, entre los que nos encontramos los seres humanos, eso es un problema (Ver Donde falta el aire para una explicación más pormenorizada). Pero para otros no lo es en absoluto. Hace cerca de cincuenta años, un investigador de la Universidad de Duke (EEUU), llevó unos gorriones a 6.100 m de altura, donde hay menos de la mitad de oxígeno que a nivel del mar. Los pajarillos no se inmutaron. Junto a los gorriones, también llevó unos ratones. Estos, sin embargo, mostraron un comportamiento radicalmente diferente. De hecho, no mostraron comportamiento alguno; se quedaron tiesos, patas arriba, en estado semicomatoso.

El investigador pensó que los gorriones quizás tuviesen una hemoglobina de alta afinidad por el oxígeno, de manera que fuese capaz de captar una cantidad apreciable de oxígeno incluso bajo condiciones de tanta escasez. Al fin y al cabo, esa es una de las características en la que basan algunos mamíferos su capacidad para vivir en zonas muy altas (veasé la entrada “Camélidos de altura”). Sin embargo, no encontró diferencias significativas entre la afinidad de la hemoglobina de los gorriones y la de los ratones, por lo que las diferencias entre las dos especies debían radicar en el funcionamiento del sistema cardiovascular, del respiratorio, o de ambos a la vez.

En relación con el sistema cardiovascular hay que decir que las aves tienen el corazón de gran tamaño. El de un gorrión es tres veces más grande que el de un ratón. Por esa razón, en cada latido bombea mucha más sangre. Y además de eso, los pulmones de las aves son tremendamente eficaces, mucho más que los pulmones de mamíferos. Veamos, en primer lugar, cómo respiran los mamíferos, para así valorar mejor el modo en que lo hacen las aves.

En el pulmón de mamíferos el aire inspirado y el espirado se mueven por la misma vía; el flujo es bidireccional. Además, el pulmón no se vacía del todo al espirar; siempre queda un cierto volumen de aire sin desalojar. Por ello, el aire inspirado, cargado de oxígeno, se mezcla en la cavidad pulmonar con el que ha quedado, que tiene mucho menos oxígeno. Así pues, el aire cuyo oxígeno es tranferido desde el interior del pulmón hacia los capilares sanguíneos tiene una concentración de oxígeno significativamente menor que la atmosférica. Dado que la difusión desde un enclave a otro depende del gradiente (la diferencia de presiones parciales) de oxígeno entre ambos, esa difusión sería más intensa de lo que es si el contenido en oxígeno del interior pulmonar fuese como el del aire inspirado.

En las aves las cosas ocurren de otra forma. El aparato respiratorio de las aves es complejo pero, como se ha dicho, muy efectivo. En estos también se toma y se expulsa el aire por el mismo lugar, por la boca, pero el itinerario que sigue en el interior es bastante más intrincado. El aparato respiratorio de aves cuenta con cuatro sacos aéreos, y en cada movimiento respiratorio se produce un desplazamiento del aire inspirado de un saco a otro, de manera que va recorriendolos todos uno a uno. Entre dos de esos sacos se encuentran los bronquios, que tienen forma tubular y el aire pasa por esos tubos, siempre en el mismo sentido, sin que haya posibilidad de que se mezcle el aire inspirado con el espirado. Como consecuencia de ello, la presión parcial de oxígeno del aire que proporciona el oxígeno a los capilares bronquiales es bastante alta, lo que facilita considerablemente la transferencia. Por si eso fuese poco, la disposición física de bronquios y capilares también contribuye a facilitar esa transferencia.

Así pues, ya sabemos qué es lo que permite a los gorriones encontrarse tan cómodos a gran altura. En cierto modo podríamos decir que las aves se encuentran “preadaptadas” a vivir en lugares tan altos.