Huras asfixiantes…. no para los topos

Por Juan Ignacio Pérez, el 1 abril, 2014. Categoría(s): General ✎ 7
Topo (imagen: Michael David Hill)
Topo (imagen: Michael David Hill)

Muchos animales viven en orificios o cavidades del suelo, de rocas o de árboles, y otros muchos, aunque no viven en esos lugares, pasan mucho tiempo en su interior, bien porque los utilizan para guarecerse, o bien porque hacen la madriguera en ellos. Son sitios muy especiales, porque en ellos hay poco aire y se renueva con dificultad. Por esas razones, suele haber poco oxígeno en su interior.

Los lagartos y lagartijas que se introducen en cavidades no tienen característica especial alguna, como tampoco la tienen los sapos que hacen lo propio. Tanto reptiles como anfibios son animales poiquilotermos, y por lo tanto, tienen una tasa metabólica muy baja. Quizás sea esa la razón por la que esos animales no precisen de adaptaciones específicas a la vida bajo esas condiciones de escasez de oxígeno.

Hay mamíferos, sin embargo, que permanecen largos periodos de tiempo en huras y cavidades subterráneas, y éstos, al contrario que los anteriores, son homeotermos, por lo que sus tasas metabólicas son altas. Necesitan mantener una alta actividad metabólica para contar con una fuente interna de calor. Además, al tratarse de animales de pequeño tamaño, su tasa metabólica (por unidad de masa) es relativamente alta, dada la relación inversa que existe, con carácter universal, entre tasa metabólica y tamaño corporal. Y por si lo anterior fuera poco, son animales, en general, muy activos. Pues bien, todo esto quiere decir que dado que necesitan tomar mucho oxígeno del aire, la concentración de ese gas en las cavidades que ocupan puede llegar a ser muy baja; son relativamente normales concentraciones de oxígeno del 6%, lo que equivale a presiones parciales de oxígeno del orden de 50 mmHg. De be tenerse en cuenta que la concentración normal de oxígeno en la atmósfera es de un 21% y que valores de presión parcial de oxígeno tan bajas como 50 mmHg no se dan ni en las cumbres del Himalaya.

Se necesitan adaptaciones especiales para poder vivir bajo esas condiciones, del tipo de las que tienen los animales andinos, por ejemplo. Son adaptaciones que varían de unas especies a otras. Algunos roedores, por ejemplo, tienen muchos glóbulos rojos en su sangre, en mayor cantidad de lo normal, y otros, en vez de tener más glóbulos rojos, los tienen con un mayor contenido en hemoglobina, lo que permite que la sangre capte más oxígeno del medio respiratorio. Mediante ambos mecanismos puede aumentarse la cantidad total de oxígeno que se obtiene, compensándose así su escasez.

Otra particularidad de la hemoglobina de los mamíferos que excavan galerías subterráneas es que tiene mayor afinidad por el oxígeno. Para hacernos una idea de lo que esto significa voy a ilustrarlo con un ejemplo. Un 50% de la hemoglobina de unos mamíferos arborícolas de similar tamaño, como las ardillas, se encuentra combinada con oxígeno cuando la tensión parcial de este gas en la sangre es de 40 mmHg. Sin embargo, a esa tensión parcial de oxígeno un 80% de la hemoglobina de los topos se encuentra combinada con oxígeno. Gracias a esa característica de la hemoglobina puede garantizarse la captación de oxígeno y su transporte a las células, incluso cuando la concentración de oxígeno es muy baja.

————————————————-

Nota: En una primera versión de esta anotación se habían deslizado dos errores. Por un lado, afirmaba que concentraciones de oxígeno tan bajas como ese 6% que puede haber en las huras de los topos no se dan ni en el Himalaya. Un comentario de Daniel me ha advertido del error y he modificado la redacción para dejar claro que lo que no se da en las cumbres del Himalaya son presiones parciales de oxígeno tan bajas como las que se producen en las huras porque, como él bien apunta (y yo explico a mis alumnos en clase y exijo que sepan en el examen), la concentración de oxígeno en la punta del Everest también es del 21%. El segundo error, también advertido por Daniel, se refiere a la consideración de los topos como roedores; no lo son, porque no son Rodentia, sino Soricomorpha, un orden diferente. La confusión viene de que los topillos, que también excavan bajo tierra, sí son roedores. A los efectos de esta y la siguiente anotación, lo importante es el modo de vida.

 



7 Comentarios

  1. ¿En el Himalaya no hay una concentración de O2 del 21% como a nivel del mar? Lo que es más baja es la presión parcial de O2, puesto que la presión atmosférica es menor que a nivel del mar.

  2. ¿ qué causa las diferencias de afinidad en la hemoglobina?

    ¿Puede haber gente que también presente éstas diferencias? (Aunque sea en menor medida)

    1. Las diferencias en afinidad suelen obedecer a cambios en la estructura terciaria y, quizás, cuaternaria. Bastan mut pocas sustituciones de aminoácidos (pueden ser una o dos) en la cadena de alguna de las subunidades (la hemoglobina de mamíferos tiene cuatro subunidades) para que varíe la afinidad. No es descartable que también las haya en seres humanos. Creo que los habitantes del Himalaya tienen una mutación que afecta a su hemoglobina, pero desconozco a través de qué tipo de efecto; podría haber alguna diferencia de afinidad.

Deja un comentario