Peces con poco oxígeno

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Pseudocrenilabrus multicolor (Imagen: Jmatz, Wikipedia) | Pseudocrenilabrus multicolor (Imagen: JMatz, Wikipedia)

Hay circunstancias bajo las cuales la concentración de oxígeno disuelto en las aguas naturales llega a ser muy baja. Esa situación es frecuente cuando la producción primaria (producción vegetal) es intensa, esto es, cuando se dan altas concentraciones de nutrientes minerales en el agua, junto con luz y temperatura adecuadas, puesto que son las condiciones idóneas para que se produzca una alta actividad de fotosíntesis. Al producirse de esa forma abundante materia orgánica, aumenta mucho la actividad microbiana y esa actividad consume mucho oxígeno. Ni lo que producen los propios organismos fotosintéticos (algas y microalgas, principalmente), ni lo que difunde desde la atmósfera es suficiente para equilibrar la concentración de oxígeno, y ésta tiende a bajar. Se dan lo que se conocen en nuestra jerga como condiciones “hipóxicas”. A las condiciones normales, que son las que corresponden a una situación en la que el oxígeno disuelto en el agua está en equilibrio con la atmósfera, las denominamos condiciones “normóxicas”.

Hay animales que no toleran las condiciones de hipoxia. Pero otros sí las toleran; son capaces de vivir en aguas en las que la concentración de oxígeno está por debajo de lo normal. Pseudocrenilabrus multicolor victoriae es uno de esos animales. Es un pez de agua dulce, un cíclido, para ser más precisos. Vive en los lagos, estanques y ríos del África oriental. En los ríos la concentración de oxígeno suele ser alta, si bien varía con las estaciones del año. En la estación seca puede llegar a detenerse la corriente de agua y queda retenida en charcos y pozas; bajo esas condiciones la concentración de oxígeno puede reducirse de manera notable. Por el contrario, en la época de lluvias los ríos bajan con abundante agua y las condiciones son de normoxia. Sin embargo, en lagos y embalses, por regla general, suelen darse bajas concentraciones de oxígeno.

La tolerancia para con las condiciones de hipoxia es posible, -cuando se da-, gracias a diferentes mecanismos fisiológicos. Por ejemplo, tanto la concentración de hemoglobina en sangre, como su afinidad por el oxígeno, pueden ser diferentes dependiendo de la concentración de oxígeno del agua en que se encuentran los peces. Bajo condiciones de hipoxia, ambas, concentración de hemoglobina y afinidad por el oxígeno suelen ser más altas, porque esos rasgos facilitan la captación de oxígeno.

Pero no son solo la hemoglobina y su función, la misma anatomía de los peces puede también ser diferente. En los Pseudocrenilabrus a los que me refiero aquí se ha visto que los ejemplares que viven en aguas de menor concentración de oxígeno, tienen branquias de mayor tamaño. Además, no parece que tal rasgo tenga base genética, sino que es consecuencia de la flexibilidad del desarrollo de los peces. Esto lo sabemos porque los ejemplares de esta especie criados experimentalmente en agua de baja concentración de oxígeno desarrollan branquias de mayor tamaño que los criados en aguas normóxicas.

Es evidente que al tener branquias de mayor tamaño, los peces criados bajo condiciones de hipoxia disponen de una mayor superficie corporal dedicada al intercambio respiratorio, y de esa forma se facilita la toma de oxígeno. Así pues, esa variabilidad anatómica constituye una adaptación fisiológica de gran valor, pues posibilita o, cuando menos, facilita la vida en aguas con escasez de oxígeno.

Pero la que hay entre unas branquias y otras no es la única diferencia anatómica observada en esos peces. Porque resulta que los que viven en aguas hipóxicas tienen también el cerebro más pequeño que los que viven en aguas normóxicas. Según los investigadores que han estudiado estas variaciones, las diferencias observadas en el tamaño encefálico no son el resultado de una adaptación, sino una consecuencia perjudicial de las condiciones de hipoxia.

El tejido encefálico, como es bien sabido, tiene altos requerimientos de oxígeno, ya que es metabólicamente muy activo. Y por esa razón, no es fácil –ni quizás posible- mantener cerebros de tamaño normal en agua hipóxica, puesto que no podrían satisfacerse las necesidades de oxígeno. Es muy posible que ese rasgo tenga consecuencias negativas, pues es probable que, para una misma especie, un cerebro de menor tamaño tenga también menor capacidad cognitiva. Y sin embargo, en el balance entre pros y contras, parece evidente que ganan los pros, puesto que a pesar de tener un encéfalo de menor tamaño y quizás por ello una menor capacidad cognitiva, hay peces de esta especie viviendo en esas aguas. Es muy posible que en ellas la competencia por el alimento sea menor, pues no todas las especies acuáticas tienen la capacidad de vivir en aguas hipóxicas, y esa es una ventaja muy importante, tanto como para superar los inconvenientes que conlleva el tener un cerebro de menor tamaño.

Fuente: E. Crispo eta L. J. Chapman (2010): “Geographic variation in phenotypic plasticity in response to dissolved oxygen in an African cichlid fish” Journal of Evolutionary Biology 23: 2091–2103


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