Es el mejillón cebra. Es peligroso porque se va extendiendo poco a poco por sistemas de agua dulce en los que antes no vivía, y allí donde llega causa grandes daños, tanto ecológicos como económicos.

Su nombre científico es Dreissena polymorpha, y en realidad no es un mejillón. Dreissena se encuentra más próximo a las almejas y bivalvos similares que a los mejillones. El nombre común obedece al hecho de que tienen cierta semejanza con los mejillones en la forma, aunque el mejillón cebra es más pequeño que los mejillones marinos. También se parecen a los mejillones en que se adhieren al sustrato mediante un “biso”, hebras de naturaleza protéica que se adhieren a superficies sólidas y que tienen una gran resistencia. Y el apelativo “cebra” se refiere al dibujo a rayas de la concha, que recuerda a las líneas de las cebras.

Dreissena polymorpha es de pequeño tamaño; puede alcanzar los 5 cm de longitud. Procede de los lagos del sudeste de Rusia, pero es una especie invasora, y se ha distribuido por muchísimos lugares del planeta. Tolera aguas de diferentes salinidades durante periodos prolongados y en lo relativo a la temperatura, tiene un rango de tolerancia bastante amplio. Además, desde el punto de vista biológico es muy eficiente, puesto que produce cantidades de huevos altísimas, más altas que las que suelen producir otros bivalvos de agua dulce.

Durante el siglo XIX se extendió por los canales del continente europeo hasta llegar al Mar del Norte y a Gran Bretaña. Al sur de Europa llegó más tarde; durante el último cuarto del pasado siglo alcanzó las penínsulas ibérica e itálica. En 1988 llegó a Norteamérica, a los Grandes Lagos y desde entonces no ha dejado de expandirse, poco a poco, por toda Norteamérica. Esa gran extensión se ha producido gracias a los traslados de pequeñas embarcaciones de pesca o de recreo entre ríos y lagos; las larvas y pequeños bivalvos van adheridos al fondo de las embarcaciones, lo que dificulta su detección.

Dreissena causa daños enormes. En muchas ocasiones ha desplazado a las especies autóctonas. Son capaces de asentarse encima de las poblaciones de bivalvos preexistentes, matando a los que quedan debajo. Surgen de esa forma nuevos asentamientos de mejillones cebra. Además, provocan grandes daños cuando se adhieren a estructuras de madera o de otros materiales empleados en obras propias de lagos, pantanos o ríos, como tuberías, canales, vigas de soporte y bombas de trasiego. Si penetran en el interior de una tubería, en pocos años pueden llegar a cegar su luz. Ello hace que se deban gastar importantes cantidades de dinero en limpiar y restaurar esas estructuras.

Se conoce un pez que come mejillones cebra, es el pez de agua dulce Rutilus rutilus. En algunas localidades, representan hasta un 90% de todo lo que comen esos peces. Sin embargo, todavía no se conoce ningún lugar en el que Rutilus haya llegado a limitar las poblaciones de mejillón cebra.

No es ninguna exageración afirmar que Dreissena polymorpha es una peligrosa plaga. Además de ser un enemigo de la biodiversidad de ríos y lagos, los daños económicos que puede causar son muy importantes, y hasta el momento no se ha encontrado ninguna forma eficaz de combatirla. El especialista David Aldridge, en la ponencia inaugural dictada en el Congreso Europeo de Malacología organizado por la Universidad del País Vasco y celebrado en julio de 2011 en Vitoria, ha propuesto utilizar toxinas microencapsuladas para acabar con esta especie. La idea tiene sentido, porque se basa en el modo de alimentación de la mayoría de los bivalvos, que consiste en la filtración de partículas microscópicas que se encuentran en suspensión en la masa de agua. No obstante, antes de ponerla en práctica habría que comprobar si, como afirman sus defensores, además de ser efectivo con las dreisenas, el método no es dañino para otras especies.

Imagen: GerardM (Wikipedia)
Imagen: GerardM

Añadido para los lectores vascos:

En agosto de 2007 se detectó la presencia de larvas de mejillón cebra en el embalse guipuzcoano de Lareo. El descubrimiento encedió la alarma, puesto que esa fue la primera ocasión en que se habían encontrado larvas de esta especie en algún cauce o masa de agua de la vertiente cantábrica. Según las investigaciones que se realizaron después de ese descubrimiento inicial, no se volvieron a detectar esas larvas en el pantano. Sin embargo, no ha dejado de extenderse; tras detectarse su presencia en el sistema de pantanos del Zadorra (Álava), en julio de 2011 también confirmó la existencia de poblaciones de ejemplares de adultos de esta especie en el pantano de Undúrraga, en el curso alto del río Arratia (Vizcaya), ya en la vertiente cantábrica. Se da la circunstancia de que el embalse de Undúrraga recibe una media anual de 148 hm3 de agua procedente del embalse de Urrúnaga, y está a su vez conectado con el sistema Ulibarri-Gamboa, del Zadorra (ambos en la cuenca del Ebro).

La situación actual de Dreisena polymorpha en los ríos de la Comunidad Autónoma Vasca puede consultarse aquí.

La serpiente venenosa Bothriechis schiegelli tiene pulas verticales (Imagen: Tad Arenseimer, Wikipedia)
La serpiente venenosa Bothriechis schiegelli tiene pulas verticales (Imagen: Tad Arenseimer, Wikipedia)

¿Quién no ha visto, en algún dibujo o fotografía, ojos de pupila vertical? Los tienen muchos vertebrados. En el pasado se han solido relacionar con hábitos nocturnos de vida, pero esa conexión no está clara. Además, es muy posible que otras presiones selectivas hayan favorecido ese rasgo.

Cuando la intensidad lumínica es débil las pupilas verticales no ayudan a ver. Los animales con ese tipo de pupilas las abren completamente de noche, cuando no hay luz, y adoptan una forma del todo esférica. Son otros los rasgos que se necesitan para ver de noche. Veamos este asunto en primer lugar.

Los vertebrados tenemos dos tipos de células fotorreceptoras, conos y bastones. Las denominamos así por su forma. Los conos permiten diferenciar colores, ya que los hay con pigmentos visuales diferentes, de manera que cada pigmento visual se excita a una longitud de onda diferente o, dicho de un modo más preciso, tiene un espectro de absorción con un óptimo diferente. Pero los conos no son adecuados cuando la intensidad lumínica es baja. Por el contrario, los bastones no sirven para diferenciar colores, pero son mucho más sensibles y gracias a ello son los fotorreceptores más adecuados para ver de noche. De hecho, la mayoría de los fotorreceptores de los vertebrados de vida nocturna son bastones. Además, sus ojos tienen córneas de gran tamaño y gran curvatura; y la lente es grande y esférica. Por otro lado, muchos animales nocturnos tienen pupilas redondas.

Así pues, ¿cuál es la ventaja de las pupilas verticales? La respuesta, al parecer, es que ofrecen una gran flexibilidad en lo relativo a las intensidades de luz que pueden recibir. El caso es que esas pupilas pueden conseguir grados de apertura muy diferentes y gracias a ello, cuando la intensidad lumínica es muy alta pueden permanecer prácticamente cerradas, mientras que cuando la intensidad es baja, se abren completamente y presentan una forma casi redonda. Por ello, son muy adecuadas para los animales que pueden estar activos en cualquier momento, tanto de día como de noche.

Además de ese factor, es muy posible que las pupilas verticales sean ventajosas por una razón adicional, que tiene que ver con el modo de alimentación. Porque puede que sean muy útiles para los depredadores cuyas presas se les acercan por los laterales, ya que esas pupilas les permiten verlos con gran precisión. La razón de esa ventaja es que en esos ojos, precisamente por ser las pupilas verticales, las imágenes tienen mayor profundidad de campo y precisión en el plano horizontal que en el vertical. Por lo tanto, si las presas se les aproximan por los lados, esos ojos resultan muy útiles para los depredadores del tipo “sit and wait” (sientaté y espera).

Hay bastantes vertebrados con puilas verticales, pero el grupo en el que más abundan es el de los reptiles. Por esa razón unos investigadores analizaron los ojos de 127 especies de serpientes de Australia (de las familias Acrochordidae, Colubridae, Elapidae, Homalopsidae y Pythonidae), y trataron de relacionar sus características con el modo de vida (nocturno, diurno o indiferente) y la forma de cazar (activa, sit-and-wait o mixta).

Los resultados que obtuvieron les resultaron sorprendentes, pues muchas de las serpientes con pupilas verticales resultaron ser de vida nocturna. Los investigadores sospechan que las serpientes de vida nocturna también deben, en numerosas ocasiones, desarrollar actividad durante el día, y en esos casos las pupilas verticales les son de gran utilidad, pues les permiten limitar, en gran medida y con precisión, la intensidad de luz que penetra en la cámara ocular. Por otro lado, confirmaron la relación entre ese rasgo del ojo y el modo de caza, ya que la mayoría de los depredadores que esperan agazapados a que una presa se les acerque tienen la pupila vertical, mientras que la mayoría de los que, total o parcialmente, cazan de forma activa, la tienen pupila circular.

Fuente: F. Brischoux, L. Pizzatto & R. Shine (2010): “Insights into the adaptive significance of vertical pupil shape in snakes” Journal of Evolutionary Biology, vol. 23: 1878–1885

Planigale tenuirostris (Imagen: Alan Couch)
Planigale tenuirostris (Imagen: Alan Couch)

Los ratones marsupiales no son verdaderos ratones. Tienen un aspecto entre ratón y musaraña, pero no tienen nada que ver ni con unos ni con otros, porque son mamíferos marsupiales. Son miembros del orden Dasyuriomorphia, igual que el renombrado demonio de Tasmania, aunque éste es más grande, bastante más grande en realidad. Los ratones marsupiales son muy pequeños; son, quizás, los marsupiales más pequeños. Y todos pertenecen al género Planigale, del que no se conocen más de cinco especies.

Una de ellas es Planigale gilesi, o planigalo de Giles. Como las otras especies del género, es de tamaño muy pequeño, de entre 6 y 15 g de masa corporal (¡ojo al dato!). Suelen encontrarse en el interior de las grietas largas (>1 m) y estrechas que surgen en los suelos arcillosos característicos de las llanuras de aluvión de los desiertos del centro de Australia. Salvo que haya inundación, se trata de lugares muy secos, pues pueden pasar meses sin que llueva. La mayor parte del tiempo la pasan dentro de las grietas, y salen de noche en busca de alimento. Son carnívoros, muy activos cuando cazan, y muy voraces.

Las especies del género Planigale despertaron el interés de los biólogos, porque pensaron que para poder vivir en esos desiertos habían de tener alguna característica especial. Pero al investigar su biología se llevaron una sorpresa con lo que encontraron o, mejor dicho, con lo que no encontraron, pues no hallaron ningún rasgo fisiológico que pudiera considerarse excepcional. La clave de su supervivencia en entornos tan secos se encuentra, al parecer, en el “letargo diario”. Se le da ese nombre a un estado caracterizado por una caída de la temperatura corporal por debajo de los 32 ºC de duración inferior a las 24 h.

Dados su minúsculo tamaño y el hecho de que puedan desarrollar una actividad muy intensa, sus requerimientos energéticos son muy altos. Además, en las zonas que habitan hay muy poca fauna, por lo que no disponen de muchas presas a las que dar caza para comer. Por otro lado, pueden perder mucha agua a través de las vías respiratorias, y aunque pueda resultar paradójico, pierden más agua cuando baja la temperatura ambiental. Eso ocurre porque al bajar la temperatura exterior elevan su metabolismo, de manera que, gracias al calor que se genera así, contrarrestan la mayor pérdida térmica que ocurre a temperaturas bajas. Pero para elevar el metabolismo han de consumir más oxígeno y eso exige que aumente la frecuencia respiratoria. Como el agua se pierde por evaporación desde las paredes de las vías respiratorias, al aumentar la tasa ventilatoria para obtener más oxígeno, también se renueva más rápidamente el aire en contacto con los epitelios y ese aire arrastra más vapor de agua, lo que hace que el agua que recubre esos epitelios se evapore con más facilidad.

Por todo ello, mantener una alta tasa de actividad de forma permanente resulta muy costoso, tanto en lo relativo al balance energético, como al balance hídrico. Sobreviven bajo esas condiciones gracias a una batería de tres elementos, dos de índole fisiológica y el tercero etológico.

Por un lado, no mantienen del todo constante la temperatura corporal cuando varía la temperatura ambiental. Por ejemplo, si la ambiental llega a valores tan bajos como 10 ºC, la corporal se reduce a 32’4 ºC. Lo que cabía esperar habría sido que se hubiese mantenido en 34’4 ºC, que es la temperatura normal de estos animales. De ese modo no solo reducen el gasto energético en un 9%; también ahorran agua. Por otro lado, recurren al letargo diario. Gracias a esa modalidad de letargo metabólico, ahorran mucha agua y mucha energía. Por poner un ejemplo, para una temperatura ambiental de 20 ºC, gracias al letargo diario reducen la tasa metabólica en un 79%, y en un 62% la pérdida de agua. Y por último, su mismo comportamiento también resulta clave: buscan microclimas adecuados y al igual que hacen los animales ectotermos, se ponen al sol cuando tienen ocasión; al calentarse así evitan gastar la energía que requeriría la generación endógena de calor .

En resumen, los animales de pequeño tamaño también han desarrollado mecanismos específicos gracias a los cuales sobreviven y medran en entornos en los que escasea el agua y el alimento. Este es un caso muy llamativo, porque las condiciones ambientales son ciertamente limitantes. Es verdad que el hecho de ser marsupiales facilita las cosas; seguramente ayuda el tener una temperatura corporal inferior a la de los mamíferos placentarios, pero, sobre todo, el elemento clave que garantiza la supervivencia de los ratones marsupiales en condiciones ambientales tan extremas es el letargo diario.

Birgus latro (Imagen: John Tann, Wikipedia)
Birgus latro(Imagen: John Tann, Wikipedia)

Birgus latro es el artrópodo terrestre más pesado del mundo. Puede llegar a alcanzar los 4 kg de masa y 40 cm de longitud corporal, aunque sus extremidades extendidas abarcan una distancia de 1m. No es el cangrejo más grande ni, seguramente, tampoco podría ser mayor de lo que es, pues lo más probable es que no pudiera sostener sobre sus extremidades una masa mayor y desplazarse en tierra firme. El más grande es el cangrejo gigante japonés, Macrocheira kaempfrei, al que hice referencia aquí, pero ese es marino y bajo el agua no operan las restricciones estructurales propias del medio terrestre. Birgus, o cangrejo de los cocoteros, como es conocido, vive en zonas costeras de islas tropicales de los océanos Índico y Pacífico, y se alimenta de cocos, higos, y diversos materiales orgánicos. Su nombre común hace alusión, precisamente, a que consume cocos, lo que no es hazaña pequeña. Los rompe con sus pinzas y come lo que hay en su interior.

Morfología y medición de la fuerza de las pinzas del cangrejo de los cocoteros. (Imagen: Shin-ichiro Oka, Taketeru Tomita & Kei Miyamoto)
Morfología y medición de la fuerza de las pinzas del cangrejo de los cocoteros. (Imagen: Shin-ichiro Oka, Taketeru Tomita & Kei Miyamoto)

Me ocupo hoy aquí de este cangrejo porque se ha publicado recientemente un estudio en el que se documenta que no sólo pesa mucho, sino que tiene, además mucha fuerza. En realidad, más que mucha, tiene muchísima fuerza; es el crustáceo que más tiene, de hecho. En un estudio liderado por Shin-Ichiro Oka, de la Okinawa Churasima Foundation, han medido la fuerza que desarrollan 29 cangrejos de los cocoteros de la isla de Okinawa.

Relación entre la fuerza (por unidad de masa) que desarrollan las mandíbulas o pinzas de distintos animales y el tamaño corporal (líneas de colores); la zona gris representa el rango de variación de la fuerza que desarrollan diferentes animales en sus actividades normales (locomoción, natación, saltos, etc.). (Imagen: Shin-ichiro Oka, Taketeru Tomita & Kei Miyamoto)
Relación entre la fuerza (por unidad de masa) que desarrollan las mandíbulas o pinzas de distintos animales y el tamaño corporal (líneas de colores); la zona gris representa el rango de variación de la fuerza que desarrollan diferentes animales en sus actividades normales (locomoción, natación, saltos, etc.). (Imagen: Shin-ichiro Oka, Taketeru Tomita & Kei Miyamoto)

Los investigadores observaron que la fuerza que ejercían con sus pinzas era proporcional al tamaño o masa corporal. El valor registrado más alto fue de 1800 newtons (un cangrejo de 2 Kg), por lo que uno de 4 kg llegaría a ejercer una de 3000 newtons. Para que nos hagamos una idea de lo que significan esas cifras, un bogavante ejercería una fuerza de no más de 250 newtons con sus pinzas, muy inferior a la de Birgus. Unas pinzas tan poderosas le permiten consumir una gran variedad de productos, como ya se ha apuntado. Y también son una poderosa arma defensiva, lo que le ayuda a evitar los ataques de buen número de depredadores potenciales y a rechazar la presencia en su entorno de posibles competidores.Y para seguir poniendo en contexto su extraordinaria fuerza, nuestras manos desarrollan alrededor de 300 newtons, y la mandíbula de un cocodrilo, de unos 16000, la más intensa que es capaz de desarrollar un animal.

Fuente: Shin-ichiro Oka, Taketeru Tomita, Kei Miyamoto (2016): A Mighty Claw: Pinching Force of the Coconut Crab, the Largest Terrestrial Crustacean. PlosOne.

Calamar de Humboldt (Fotografía: Rick Starr. Crédito: NOAA/CBNMS. - NOAA Photo Library: sanc1686)
Calamar de Humboldt (Fotografía: Rick Starr. Crédito: NOAA/CBNMS. – NOAA Photo Library: sanc1686)

El calamar de Humboldt está capacitado para permanecer durante periodos relativamente largos de tiempo en aguas hipóxicas; esto es, en aguas en las que la concentración de oxígeno es relativamente baja, muy inferior a la normal. Y eso le proporciona una clara ventaja competitiva.

La mayoría de los animales necesitan oxígeno. El oxígeno les es esencial en la vía metabólica que produce el ATP, que es la molécula que contiene la energía química que resulta de la transformación de las moléculas orgánicas (lípidos y carbohidratos, principalmente) en CO2 y agua, y que es posteriormente utilizada para desarrollar todo tipo de actividades biológicas (contracción muscular, transporte de sustancias, síntesis de nuevos tejidos, etc.). Hay animales que se las arreglan para obtener todo el oxígeno que necesitan incluso cuando su concentración en el medio respiratorio es baja. Ponen en juego mecanismos especiales a tal efecto.

Otros animales, por el contrario, recurren a la activación de vías anaerobias, que son rutas metabólicas que no necesitan el concurso del oxígeno. El problema es que esas rutas son de bajo rendimiento energético; o sea, dan lugar a menor producción de ATP. Además, hay animales que carecen de las enzimas metabólicas necesarias para que esas vías puedan funcionar. Los animales que desarrollan altos niveles de actividad necesitan mucho oxígeno y por lo tanto, no pueden vivir en situaciones de anoxia.

El calamar de Humboldt no es tan grande como el calamar gigante ni como el calamar colosal, pero no es un animal pequeño, ni mucho menos. Puede llegar a alcanzar 2 m de longitud y 50 kg de peso. Su nombre científico es Dosidicus gigas y es un poderoso depredador capaz de desplazarse a gran velocidad gracias a la propulsión a chorro que utilizan los cefalópodos. Es muy activo; además de las grandes migraciones estacionales, también realiza desplazamientos verticales de duración más corta. Al subir y bajar en el océano se encuentra con frecuencia con masas de agua de bajo contenido en oxígeno (<5 µM) y llega a permanecer en ellas durante horas. Además, es más fácil que se encuentre con aguas hipóxicas en áreas de alta producción biológica. A las masas de agua de baja concentración de oxígeno se las denomina “capas de mínimo oxígeno”.

Calamar de Humboldt atraído por las luces de un vehículo submarino (Imagen cortesía de NOAA/MBARI 2006).
Calamar de Humboldt atraído por las luces de un vehículo submarino (Imagen cortesía de NOAA/MBARI 2006).

Los grandes depredadores pelágicos, como el pez espada, el atún o el pez vela evitan las aguas hipóxicas. Son muy activos, y no toleran concentraciones de oxígeno inferiores a 150 µM; esa es, aproximadamente, su concentración umbral. Al no penetrar en esas aguas, han de permanecer en las capas superiores o superficiales.

Es verdaderamente sorprendente que el calamar de Humboldt no se vea limitado del mismo modo que sus competidores pelágicos. En principio, lo lógico sería que se viera, incluso, más limitado que aquéllos, porque son animales con una alta tasa metabólica. Ese mayor metabolismo es un rasgo común a los animales que utilizan la propulsión a chorro para moverse, ya que es un procedimiento de baja eficiencia energética. En general, es mucho más eficiente el modo de nadar de los peces; esto es, los peces necesitan menos energía y menos oxígeno que los cefalópodos para recorrer una determinada distancia. Al ser animales con una tasa metabólica alta, altas son, también, sus necesidades de oxígeno. Por esa razón, su pigmento respiratorio (hemocianina) ha de tener baja afinidad por el oxígeno. Si tuviera alta afinidad no liberaría el oxígeno con facilidad al llegar la sangre, procedente de la branquia, a los tejidos, de manera que tendería a quedarse con una fracción demasiado alta. Pero eso tiene una clara contrapartida ya que a los pigmentos de baja afinidad también les cuesta más captar el oxígeno del medio respiratorio. En aguas normóxicas (con concentración de oxígeno normal) un pigmento de baja afinidad no supone ningún problema; pero en aguas hipóxicas puede haber graves dificultades, pues difícilmente se cargará de oxígeno un pigmento de esas características. Por todo ello, la mayoría de los calamares no toleran las condiciones de hipoxia, ya que en ellas son incapaces de conseguir el oxígeno que necesitan.

Sin embargo, el calamar de Humboldt, como hemos visto, constituye una excepción, pues penetra en aguas de baja concentración de oxígeno y permanece en ellas durante horas. Bajo esas condiciones reduce muy notablemente el consumo de oxígeno y recurre a vías metabólicas anaerobias. Son vías en las que cada mol glucosil rinde tres moles de ATP[1] y su producto final es la octopina[2]. Bajo esas condiciones desarrolla menor actividad, pero todavía es capaz de atrapar presas. Las presas que consigue son peces que toleran bien la hipoxia, pero que desarrollan una actividad muy reducida. Seguramente hay muchos menos peces en aguas hipóxicas que aguas normóxicas, pero a pesar de haber menos, el calamar de Humboldt le saca un buen partido a la capacidad de permanecer bajo esas condiciones, ya que es el único de los grandes depredadores del mar capaz de hacer frente a condiciones de hipoxia. Por lo tanto, dispone de una clara ventaja con respecto a sus competidores, ya que la competencia que le pudieran hacer la evita gracias a la posibilidad de utilizar vías anaerobias para obtener el ATP.

Fuente: Rui Rosa y Brad A. Seibel (2010): “Metabolic physiology of the Humboldt squid, Dosidicus gigas: Implications for vertical migration in a pronounced oxygen minimum zone”. Progress in Oceanography 86: 72–80.

[1] Recordemos que la vía aerobia (glucolisis, seguida de ciclo de Krebs y cadena respiratoria) rinde 36 moles de ATP por mol de grupo glucosil utilizado.

[2] En el mundo animal hay gran variedad de vías anaerobias y sus productos terminales son también muy variados. La mayor parte de los lectores sabrán de la vía del lactato, que es la característica de los animales vertebrados. Se llama vía del lactato porque esa molécula es su producto terminal. Pues bien, la octopina, molécula que pertenece al grupo de las opinas, es el producto terminal característico de las vías anaerobias propias de los cefalópodos que disponen de dichas vías.

“De vez en cuando pasaba la lengua brevemente por aquella piel lisa y limpia. Tenía que hacer de tripas corazón, pero sólo realizaba aquella operación con animales que tuvieran un aspecto fresco y sano. Se trataba de descubrir si el tejido contenía amoniaco. Como los animales no olían a ese producto, y el no disponía de un laboratorio, sólo le quedaba su sentido del gusto para comprobarlo. Los calamares que tienen mucho amoniaco en sus tejidos pueden flotar ingrávidos, y eso era válido incluso para los más grandes, los calamares gigantes. John Deaver le había enseñado el truco, no sin antes añadir, con cierta risita sarcástica, que el método sólo era recomendable para gourmets y cefalopodómanos. Ahora Hermann ya sabía lo que su colega australiano había querido decir.”

El párrafo anterior lo leí en la novela “El rojo” (pg. 141 de la edición española), del alemán Bernhard Kegel. Es una novela de ciencia ficción cuyo autor, biólogo, es muy conocido en Alemania. La novela, aunque no está mal escrita y es entretenida, no me pareció en su día nada del otro mundo. Eso sí, se nota que Kegel tiene formación científica y que conoce la materia de la que escribe.

Relación entre los tamaños de un buzo y un calamar gigante (la escena no es real).
Relación entre los tamaños de un buzo y un calamar gigante (la escena no es real).

El pasaje de la novela ilustra muy bien esa característica tan peculiar del calamar gigante. De hecho, esa peculiaridad ha sido subrayada en más de una ocasión en las crónicas de prensa sobre capturas de calamar gigante realizadas frente a las costas asturianas. En los artículos se suele hacer mención a la posibilidad de que puedan ser comestibles, pero es descartada de manera categórica por los investigadores entrevistados a ese respecto, debido precisamente al mal olor y al mal sabor que provoca la presencia de amoniaco en sus tejidos. Los seres humanos no podemos comer carne de calamar gigante, pero los cachalotes sí lo hacen; de hecho, los grandes cefalópodos constituyen una parte muy importante de la dieta de los cachalotes y dentro de los cefalópodos, también se incluyen algunos calamares gigantes[1].

Todos los calamares gigantes hallados hasta la fecha se han incluido en el género Architeutis. Se han descrito ocho especies, pero quizás es un número excesivo. Como su propio nombre indica, son animales de gran tamaño, sin duda los invertebrados más grandes que existen. Las hembras de mayor tamaño tienen una longitud de 13 m de la punta de la aleta caudal hasta las puntas de los dos tentáculos más largos, y de 10 m en el caso de los machos. Excluidos los tentáculos, la longitud es de 5 m aproximadamente. Es poco lo que se sabe de estos animales; las primeras fotografías tomadas de estos calamares con vida y en su medio son de 2004, y la primera película es de diciembre de 2006.

Architeutis es el calamar de mayor longitud, y también el invertebrado de mayor longitud que existe. Pero en términos de masa, sin embargo, el mayor es el conocido con el nombre de “calamar colosal”, cuyo nombre científico es Mesonychoteuthis hamiltoni. Del calamar colosal se sabe aún menos que del gigante, pues se han capturado muy pocos ejemplares de esta especie. El de mayor tamaño fue capturado en febrero de 2007 en las costas de Nueva Zelanda; pesaba casi 500 kg y tenía 10 m de longitud. Los especialistas creen, no obstante, que los ejemplares de esta especie de mayor tamaño quizás alcancen los 12-14 m de longitud.

Tanto los calamares gigantes como los colosales viven en las zonas abisales oceánicas. Gracias al amoniaco de sus tejidos consiguen igualar su densidad a la del agua de mar, lo que les proporciona una gran capacidad para flotar. Son animales depredadores pero, a la vez, también pueden ser presas. De hecho, han sido los restos encontrados en los estómagos de los cachalotes los que han permitido conocer las características anatómicas de estos cefalópodos de aguas profundas.

Estas dos especies son magníficos ejemplos de un fenómeno conocido como “gigantismo abisal” o “gigantismo de aguas profundas”. Muchos invertebrados de aguas profundas son de gran tamaño, mucho mayor que el de las especies próximas que viven en aguas someras. Otros ejemplos de ese gigantismo abisal son el isópodo gigante (Bathynomus giganteus), el centollo japonés (Macrocheira kaempferi), el arenque rey (Regalecus glesne), el pulpo de siete brazos (Haliphron atlanticus) y algunos calamares más.

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Macrocheira kaempferi | Macrocheira kaenpferi

Se han barajado dos hipótesis para explicar el gigantismo abisal, una relativa a la teoría de los ciclos de vida y de base metabólica la otra. De acuerdo con la primera, cuando los recursos son escasos y cuando la probabilidad de supervivencia de los ejemplares grandes es mayor que la de los ejemplares pequeños, los animales suelen dar prioridad al crecimiento somático (el de las estructuras corporales no reproductivas), retrasando la reproducción hasta que se ha alcanzado un gran tamaño. Como consecuencia de ello, los ejemplares adultos tienden a ser de gran tamaño.

La segunda hipótesis tiene que ver con la relación existente entre metabolismo y tamaño, ya que los animales grandes tienen una tasa metabólica inferior a la de los animales pequeños. Esto quiere decir que los animales grandes son, metabólicamente, mucho más “eficientes” que los pequeños (cabe recordar lo visto aquí al respecto en la entrada “El tamaño (animal) sí importa”); por lo tanto, los animales de mayor tamaño requieren, comparativamente, menos recursos que los pequeños para mantener la misma biomasa con vida. No resulta sencillo optar por ninguna de las dos hipótesis, pero cabe pensar que ambos factores, el demográfico y el metabólico son importantes.

Nota: en el video se ve un calamar colosal

[1] Aunque, en contra de lo que suele afirmarse, no son sus principales presas. De hecho, son muy escasos los restos de calamar gigante hallados en los estómagos de cachalotes.

Hirudo medicinalis (Imagen: Karl Ragnar  Gjertsen; Wikipedia)
Hirudo medicinalis (Imagen: Karl Ragnar Gjertsen; Wikipedia)

Las sanguijuelas, -muchas especies al menos-, se alimentan de sangre; o sea, son hematófagas ectoparásitas. Los mosquitos que nos pican en verano también lo son. Y las chinches besuconas. De estas últimas ya conté hace tiempo que se habían empezado a utilizar en algunos zoológicos europeos para realizar extracciones de sangre no traumáticas a algunos de los animales mantenidos en ellos. Pero como es de sobra conocido, las sanguijuelas también se usan con similar propósito, pero con seres humanos. Las sanguijuelas se han utilizado mucho y aún se siguen utilizando hoy en día para practicar sangrías. No todas las sanguijuelas se alimentan de sangre. Algunas son carnívoras, unas del tipo “sit and wait” y otras cazadoras más normales, pero la mayoría se alimentan de sangre.

La sanguijuela más conocida en Europa es Hirudo medicinalis; se utiliza desde hace siglos para practicar sangrías. Se empezaron a usar en Egipto con ese propósito hace 2.500 años y luego la práctica la adoptaron los griegos y desde entonces, su uso ha sido bastante común. Como método terapéutico la práctica de sangrías carecía de un fundamento científico correcto, pues se basaba en la teoría de los cuatro humores de Hipócrates. Por ello, tras el siglo XIX cada vez se han venido utilizando menos con ese propósito.

Sin embargo, en las dos últimas décadas se ha recuperado la práctica de la sangría con sanguijuelas, aunque con un propósito muy diferente al anterior. Al parecer, las sanguijuelas son de gran ayuda en algunas variedades de microcirugía. Hirudo, cuando muerde al huesped utiliza dos sustancias distintas para facilitar la operación; una es un analgésico y la otra un anticoagulante. Gracias al analgésico, el huésped no se percata del mordisco y no toma medidas para expulsar al parásito. Y gracias al anticoagulante, al que han dado el nombre de “hirudina”, la sangre es ingerida con mayor facilidad por la sanguijuela.

Es el anticoagulante el producto por el que las sanguijuelas resultan de utilidad en microcirugía. La sangujuela se utiliza para facilitar el drenaje de sangre que queda acumulada en ciertos tejidos tras una intervención. Una vez la sanguijuela ha practicado la incisión y ha ingerido la sangre que ha podido, se desprende de la piel y deja una pequeña herida de la que sale sangre. La sangre sale porque el efecto de la “hirudina” persiste, la acción anticoagulante no cesa cuando se desprende la sanguijuela, sino que sigue surtiendo efectos después de liberarse del tejido, por lo que al impedir que la sangre se coagule, ésta no deja de fluir de forma lenta pero constante. Por esa razón interesa a los cirujanos. Resulta que tras ciertas intervenciones quirúrgicas tiende a acumularse sangre venosa en la zona próxima a la intervención, y eso puede dañar el tejido y provocar su necrosis; por ello, el concurso de las sanguijuelas resulta de gran ayuda, ya que su acción impide que se produzca esa acumulación de sangre. Normalmente se utilizan en operaciones de uñas, dedos y orejas, y también en algunas intervenciones de cirugía estética. El problema es que en ocasiones pueden provocar infecciones e incluso, reacciones alérgicas, por lo que están tratando de sustituir las sanguijuelas por una especie de “sanguijuelas artificiales” provistas del anticoagulante “heparina”.

También hemos tenido noticia de un uso bastante atípico de las sanguijuelas. El 19 de octubre de 2009 el periódico canadiense “The Ottawa Citizen” informó de que se había conseguido identificar al autor de un robo gracias a la sangre contenida en una sanguijuela, y más en concreto, al ADN de esa sangre. El robo se cometió en Tasmania, Australia, en 2001. Dos individuos robaron 500$ a una señora de 71 años que se encontraba en su casa de campo. Resulta que al examinar los alrededores de la casa donde se produjo el robo, la policía encontró una sanguijuela, a la que extrajeron la sangre para ser analizada. Siete años después, la policía detuvo a un sujeto presuntamente implicado en un delito de tráfico de estupefacientes y a éste también le hicieron una análisis de ADN, con tan mala suerte para él que su ADN resultó ser el mismo que el que habían identificado en la sangre extraída de la sanguijuela. ¿Qué pensaría el ladrón? ¿Se percató el día del robo de que le había mordido una sanguijuela? Si lo hubiésemos visto en un episodio de CSI hubiésemos pensado que estas cosas solo ocurren en el cine o la televisión.

Y otra utilidad extraña de las sanguijuelas es la que le daba mi abuelo materno. Las utilizaba, con limitado éxito, para deshinchar las manos después de los partidos dominicales de pelota. Tras el partido, para rebajar la hinchazón, colocaba una sanguijuela en la mano, para que le chupase la sangre y la mano recuperase su volumen normal. Bien pensado, lo que hacía mi abuelo era lo mismo que lo que hacen los cirujanos ahora para retirar la sangre venosa de los tejidos operados.

Por su parte, mi tía abuela, cuñada del abuelo, guardaba unas cuantas sanguijuelas en un tarro de cristal que tenía en un aparador en la entrada de su casa. Eran Hirudo medicinalis y eran muy hermosas. Eso decía la tía abuela y eso pienso yo también. Eran marrones verdosas, con una línea roja en el dorso. Permanecían en ayunas durante meses, dentro del tarro, porque nunca las sacaba de allí. En algún lugar he leído que aguantan hasta un año sin comer, pero la tía abuela decía que las suyas llevaban dos años en aquel tarro, desde que los nietos, dos primaveras atrás, se las llevaron de la rivera.

Las sanguijuelas pueden estar muchísimo tiempo sin comer, porque su fisiología está perfectamente adaptada para ello. Una sanguijuela llega a extraer de su huesped un volumen de sangre que es hasta diez veces el suyo propio. Es una ración que permite un ayuno posterior muy prolongado y además, en caso de necesidad reabsorbe sus propios tejidos. Es lógico que las sanguijuelas sean capaces de ello, porque puede transcurrir muchísimo tiempo desde que abandonan un huesped hasta que consiguen acceder a otro. Al fin y al cabo, no hay forma de saber cuándo pasará por una determinada masa de agua el próximo caballo, la próxima vaca o el mismísimo Humphrey Bogart[1], por ejemplo, pero puede pasar mucho, muchísimo tiempo.


[1] Seguramente muchos jóvenes no han visto, o no recuerden, la película protagonizada por Humphry Bogart y Katharine Hepburn “La reina de África”, una comedia ambientada en África, en la que el protagonista (Bogart) ha de meterse en el río para ayudar a impulsar la embarcación (La reina de África) en la que viajan ambos por un río. Al salir del agua, Bogart aparece lleno de sanguijuelas por todo el torso.

En la anotación anterior vimos que el tamaño en el reino animal importa y mucho. Ahora veremos que no solo importa en cuestiones relacionadas con el metabolismo. La velocidad a la que se envían los impulsos nerviosos y todo lo que de ello depende también se ve afectado por el tamaño.

Las musarañas son los mamíferos más pequeños y, de entre los terrestres, los elefantes los más grandes. Las señales que envía el cerebro de un animal grande han de recorrer, hasta llegar a su destino, distancias mucho mayores que las que recorren las señales enviadas por los más pequeños. Por lo tanto, de no haber alguna otra característica compensatoria diferencial, una señal enviada por una musaraña llegaría al pié mucho antes que la señal enviada por un elefante. Así pues, si la velocidad a la que se desplazan los impulsos nerviosos no variase con el tamaño del animal, los de mayor tamaño necesitarían tiempos más prolongados tanto para recibir la información que captan sus receptores sensoriales, como para hacer llegar las órdenes motoras a las extremidades. Y eso querría decir que el tamaño impondría evidentes límites a la movilidad de los animales.

elefante

Pero el impulso nervioso no se tranmite a la misma velocidad en animales grandes y en animales pequeños. Los axones neuronales de los animales grandes son más gruesos y gracias a ello, las cargas eléctricas se desplazan a mayor velocidad por el interior de los axones. La razón de ello tiene mucho que ver con el hecho de que la resistencia que opone un cable al paso de la corriente eléctrica depende del grosor del cable. Como es bien sabido, los cables más finos oponen mayor resistencia al movimiento de cargas eléctricas que los más gruesos. Y es similar lo que ocurre con los axones neuronales: los axones gruesos conducen más rápidamente los impulsos nerviosos.

El diámetro del nervio ciático[i] de un elefante es de unos 15 µm y el de la musaraña de 9 µm; como puede verse, el del elefante es mucho más grueso. Pero ¿es esa diferencia suficiente para igualar los tiempos que necesitan los impulsos nerviosos de uno y otro animal para llegar a su destino? La respuesta es que no, ni mucho menos. Las patas del elefante son cien veces más largas que las de la musaraña, pero la velocidad a la que viaja el impulso nervioso del elefante solo es dos veces más rápida que la de la musaraña. Más concretamente, la velocidad de transmisión del impulso es de 70 m s-1 en el nervio ciático del elefante y de 37 m s-1 en el de la musaraña. Por lo tanto, el elefante necesita un tiempo cincuenta veces más largo que la musaraña para que las órdenes que emite su cerebro lleguen a la punta de sus extremidades traseras.

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¿Y por qué no son más gruesos aún los axones de las neuronas de los elefantes? Esa es la pregunta que surge a la vista de esos datos. Y la respuesta es que si los axones fueran más gruesos, la densidad de neuronas sería necesariamente menor y, en consecuencia, también sería menor la precisión[ii]. Esto es, ha de mantenerse un cierto equilibrio entre la precisión y la velocidad de transmisión de los impulsos nerviosos. Una reducción de los tiempos de transmisión conllevaría una menor precisión y lo contrario en caso de un aumento.

Las consecuencias de ese compromiso son muy evidentes: una baja velocidad de transmisión de los impulsos nerviosos impone claras limitaciones tanto en lo relativo a los tiempos necesarios para recibir información sensorial como a los que se requieren para enviar señales motoras. ¿Es aplicable esta misma lógica en individuos de diferente tamaño de la misma especie? Por supuesto, lo que ocurre es que las diferencias entre animales de una misma especie son despreciables a estos efectos, por lo que no debiera haber distintos tiempos de transmisión de los impulsos nerviosos entre ellos.

Fuente: Heather L. More, Douglas J. Weber, John R. Hutchinson, Steven K. Aung, David F. Collins, Max Donelan (2009): “Scaling of sensorimotor control in terrestrial mammals” Journal of Comapartive Biochemistry and Physiology A, Vol 153: S52 (doi:10.1016/j.cbpa.2009.04.510).

[i] El ciático es el nervio que va de la pelvis a las extremidades traseras; es el nervio más largo y grueso.

[ii] La precisión depende de la densidad de terminales sensoriales; esto es, si el número de receptores por unidad de superficie es grande, la precisión también lo es y viceversa. Por otro lado, si la densidad de neuronas es baja, también lo ha de ser la de receptores. Así pues, cuando la densidad de neuronas es baja, también lo es la precisión con la que se recibe la información sensorial.

El mamífero más pequeño conocido es la musaraña etrusca; pesa entre 2 y 3 g. El más grande es la ballena azul; las más grandes llegan a pesar más de 150 toneladas (o sea, más de 1’50 x 108 g) y no solo son los animales más grandes que hay, sino que también son los más grandes que han existido jamas sobre la Tierra. Las ballenas azules más grandes son cincuenta millones de veces más grandes que las musaraña etruscas de mayor tamaño. ¿Necesitará una de esas ballenas comer cincuenta millones de veces más que una de esas musarañas? Afortunadamente para las ballenas, no.

Para ilustrar ese no, recurriré a una comparación entre dos animales de tamaños no tan extremos. La masa de un ratón puede rondar los 30 g; la de un elefante africano, los 3.000 kg. El ratón no es el mamífero más pequeño, ni un elefante de 3.000 kg es el más grande, puesto que hay elefantes africanos de hasta 4.500 kg. He tomado estos dos casos porque el mayor es cien mil veces más grande que el pequeño, y quería que el factor que los relacionase fuese un número tan redondo como ese, como cien mil.

En biología el tamaño es una variable muy importante, al menos en lo relativo a determinadas caracterísitcas de los seres vivos. Para empezar, las dimensiones relativas de las extremidades varían con el tamaño del animal; los animales grandes tienen huesos que, en proporción, pesan más que los de los animales pequeños, y estos tienen, por comparación, más piel. Lo que los mayores tienen en osamenta (por razones de resistencia a la fractura) los menores lo tienen en piel (por una mayor superficie corporal en términos relativos). Por otro lado, los procesos internos también cursan a distinta velocidad en unos y otros.

El metabolismo integra el conjunto de procesos internos de un organismo y el tamaño tiene una gran incidencia en el metabolismo. Es evidente que los animales de mayor tamaño han de tener un metabolismo más alto que los de menor tamaño: consumen más oxígeno y disipan más calor. Pero como ocurre con la masa de los huesos, el consumo de oxígeno o la disipación de calor (ambos son indicadores adecuados de la actividad metabólica) no son estríctamente proporcionales al tamaño. De hecho, si expresamos esas magnitudes por unidad de tamaño, el metabolismo de los animales pequeños es mayor que el de los animales grandes. Dicho de otra forma, un kilo de elefante tiene un metabolismo mucho menor que un kilo de ratón.

Suncus etruscus (Imagen: Trebol-a; Wikipedia)
Suncus etruscus (Imagen: Trebol-a; Wikipedia)

Para ilustrar este fenómeno podría decirse que si un elefante tuviese la tasa metabólica de un ratón, ardería. Esto es, produciría calor a una velocidad tal, que el elefante no tendría suficiente superficie corporal como para disiparlo con la debida celeridad; por ello, el cuerpo se calentaría rápidamente y podría llegar arder si no muriese antes por hipertermia. El hecho es que la tasa metabólica (por unidad de masa) de un elefante es un 5% de la de un ratón; por lo tanto, produciría 20 veces más calor del que le corresponde normalmente y no tendría forma de disiparlo.

Por otra parte, la actividad metabólica ha de ser sostenida a base de energía; los animales necesitan alimento para ello. Fijémonos en la cantidad que cada uno de los dos ha de comer. Un ratón de 30 g consume del orden de 7,5 g diarios, mientras que el elefante de tres toneladas consume en torno a 150 kg. El elefante come mucho más, veinte mil veces más, pero mientras la ración diaria del ratón equivale a una cuarta parte de su masa corporal, la del elefante solo representa un 5%.

Si expresamos mediante una ecuación la relación que hay entre el metabolismo de los animales y su tamaño, la ecuación es la siguiente:

R = a x Wb,

en la que R es el consumo de oxígeno o la disipación de calor (da igual qué variable utilicemos para representar la actividad metabólica), W es la masa, a es un coeficiente (cuyo valor depende de diferentes factores), y b es una potencia que vale 0’75 cuando esa relación se formula para el conjunto de los animales. Si esa potencia valiera 1, entonces, la dependencia entre metabolismo y masa sería lineal y simple, por lo que el metabolismo sería directamente proporcional al tamaño. Pero como he señalado, vale 0’75, y aunque se han formulado varias hipótesis para explicar el porqué de ese valor, no hay consenso entre los especialistas.

Pero aun siendo desconocido el fundamento biológico del valor 0’75, las consecuencias del mismo son de enorme trascendencia. Como ya he señalado, la tasa metabólica (expresada como consumo de oxígeno o producción de calor por unidad de masa) es mayor en los animales de menor tamaño. Basándonos en la ecuación anterior, podemos expresar esta idea también mediante otra ecuación, ya que

M (tasa metabólica) = R/W

y por lo tanto,

M = R x W-1.

Y eso implica que

M = a x Wb x W-1,

y por lo tanto,

M = a x W(b-1).

Si tenemos en cuenta que b = 0’75, la ecuación quedaría del siguiente modo:

M = a x W-0’25.

El valor negativo de la potencia indica que la dependencia entre las dos variables (tasa metabólica y masa) es negativa, o lo que es lo mismo, que cuando aumenta la masa, disminuye la tasa metabólica, que es lo que he venido diciendo desde el principio de esta anotación, pero expresado mediante una simple ecuación.