El pez luna real: endotermo sí, pero…

Pez luna real (Lampris guttatus) Imagen: NOAA Fisheries
Pez luna real (Lampris guttatus) Imagen: NOAA Fisheries

Han descubierto un pez endotermo. Los titulares de diferentes medios han hecho hincapié en que es el primer pez verdaderamente endotermo o, cuando menos, que se trata del más endotermo de los peces. El descubrimiento, junto con los datos científicos relevantes, ha aparecido publicado en Science y, efectivamente, es notable. Pero vayamos por partes, porque merece una glosa con todos los elementos relevantes para poder valorarla.

Los animales cuyo calor corporal tiene origen mayoritariamente interno, endógeno, son denominados endotermos. Si el calor corporal tiene su origen en el exterior, entonces hablamos de animales ectotermos. Como se comprenderá fácilmente, la distinción no es de carácter absoluto. Cualquiera de nosotros puede recibir una importante cantidad de calor si se expone al sol un día caluroso y, por otro lado, todos los animales generan calor metabólicamente, de manera que de todos se puede suponer que parte, por pequeña que sea esa parte, de su calor corporal procede de su propio metabolismo. Con esta explicación pretendo dejar claro que no siempre es fácil establecer límites claros entre la condición endoterma y la ectoterma.

La endotermia se considera una condición para la homeotermia. Homeotermos son los animales que mantienen constante su temperatura corporal, y a ese selecto grupo sólo pertenecen las especies de aves y de mamíferos. Hay, no obstante, que hacer alguna excepción o introducir algún matiz. Por un lado, en todos los homeotermos se producen variaciones de temperatura en las partes de las extremidades más alejadas del núcleo central del organismo. Por otra parte, hay muchas aves y mamíferos que entran en letargo acompañado de hipotermia durante periodos variables de tiempo. Y finalmente, hay un mamífero del que sabemos que es ectotermo pero, a pesar de serlo, es homeotermo: la rata topo desnuda. Ese sorprendente animal tiene un metabolismo muy bajo, pero mantiene constante su temperatura a unos 30ºC porque esa es la temperatura a la que se encuentran las cavidades subterráneas en las que vive.

Decía que la endotermia es necesaria para la homeotermia porque en los homeotermos lo normal es que el medio externo esté más frío que el organismo. Bajo esa condición, para poder mantener un balance adecuado entre la pérdida y la ganancia de calor que permita mantener constante la temperatura corporal, tiene que haber una fuente interna de calor que sea modulable y esa fuente es la actividad metabólica. De esa forma, si sube la temperatura exterior, procede reducir el metabolismo e, incluso, facilitar la pérdida de calor, reduciendo el aislamiento corporal o facilitando la evaporación de líquidos en superficies corporales. Y si baja la temperatura, la respuesta fisiológica regulatoria consiste en aumentar el aislamiento y elevar la actividad metabólica. Aunque no es un rasgo universal, un buen número de mamíferos –incluidos los bebés humanos y algunos adultos- tienen un tejido graso especial cuyo único cometido es precisamente ese, el de generar calor cuando es necesario para compensar las pérdidas producidas por el frío. La endotermia se basa, precisamente, en esa capacidad, en la producción de calor, ajustando la intensidad de dicha producción, de manera que pueda mantenerse constante la temperatura corporal en un contexto de cambio térmico ambiental.

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Perfil térmico del pez (izda.) y variación de su temperatura (roja) y ambiental (azul) en el periodo que media entre su liberación y recaptura por los investigadores.

Llegados a este punto, veamos cuál es la especificidad del pez de marras. Empezaré diciendo que se trata de Lampris guttatus, opah o pez luna real. Se distribuye por todo el globo y puede hallarse a profundidades muy variables. Su longitud máxima es de 120 cm y el peso máximo de 270 kg. Es un pedazo de bicho. Resulta que este “hermoso” pez es capaz de mantener su temperatura corporal a una temperatura 5 ºC superior a la ambiental cuando ésta ronda los 10ºC. No está nada mal, máxime si tenemos en cuenta que mantiene esa diferencia en una gran parte de su anatomía interna, incluyendo el encéfalo, los ojos, todas las vísceras y, lo que es muy importante, el corazón. Gracias a esa posibilidad presenta un alto grado de desempeño fisiológico en todas las funciones, por lo que es capaz de desarrollar una actividad intensa en condiciones en que sus presas y competidores se encuentran muy limitados por la temperatura corporal baja. Las ventajas son evidentes.

El pez luna no es el único pez capaz de un cierto grado de endotermia. Los atunes (familia Scombridae) y los tiburones blancos (familia Lamnidae), por ejemplo, mantienen el núcleo central de su musculatura natatoria aeróbica a temperaturas superiores a la ambiental, pero esa mayor temperatura no alcanza ni al encéfalo ni a las vísceras. Y los peces vela (familia Istiophoridae) y peces espada (familia Xiphiidae) mantienen calientes sus encéfalos y globos oculares. Pero ninguno de los anteriores es capaz de mantener casi todo su organismo a temperaturas significativamente más altas que la exterior.

Atunes
Atunes

Atunes y tiburones se sirven de un mecanismo bien conocido para retener el calor que produce su musculatura natatoria. Lo que hacen, básicamente, consiste en hacer circular la sangre que vuelve del músculo hacia el corazón en paralelo e íntima proximidad a la que viene del corazón hacia el músculo, pero de manera que fluyen en sentido contrario. Los vasos que transportan una y otra sangre se encuentran unos al lado de los otros y de esa forma la sangre que sale del músculo cede el calor a la que viene, generando de esa forma un entorno de alta temperatura, una zona en la que el calor queda –por así decir- “atrapado” en una especie de “jaula térmica”. A ese dispositivo de intercambio contracorriente, verdadera maravilla anatómico-funcional, se le denomina rete mirabile, red maravillosa. El mundo animal está lleno de redes maravillosas como esa para el intercambio de calor, de oxígeno o de iones.

Pues bien, el pez luna real hace uso de una red maravillosa similar. La diferencia con los anteriores es que éste dispone de esa red en el interior de las branquias, que son los órganos en que se produce el intercambio de gases respiratorios. Es precisamente esa función respiratoria la que hace que la sangre que pasa por ellas llegue a encontrarse a una temperatura muy próxima a la ambiental. Al fin y al cabo, un epitelio que intercambia gases no es aislable, por lo que además de gases, también intercambia (pierde) calor. Pero la red maravillosa del pez luna real se encuentra “antes” de que la sangre llegue a las lamelas branquiales y “después” de salir de ellas. El dispositivo de intercambio permite que la sangre que llega (caliente) a las lamelas ceda su calor a la que sale (fría). De ese modo, al llegar a las lamelas la sangre ya se ha enfriado, con lo que le quedará poco calor que perder.

Detalles anatómicos y microanatómicos de la red maravillosa en el arco branquial del pez luna real
Detalles anatómicos y microanatómicos de la red maravillosa en el arco branquial del pez luna real

Para completar el puzzle anterior necesitamos una fuente endógena de calor. Esa fuente es la musculatura de las aletas pectorales. Se da la circunstancia de que el opah no nada mediante ondulaciones de corporales, como hacen los escómbridos o los lámnidos, sino que “rema”, basa la natación en los movimientos continuos de sus aletas pectorales. La musculatura pectoral es roja oscura (señal de irrigación sanguínea intensa) y se halla aislada del exterior por una capa de tejido conjuntivo graso de casi 1 cm de espesor. Además. El arco branquial en cuyo interior se encuentra la red maravillosa también está aislado por tejido graso del exterior.

Como se ha indicado antes, el encéfalo y los globos oculares también están calientes o, mejor dicho, están incluso más calientes que el resto de órganos. Y los autores de la investigación suponen que esa más alta temperatura encefálica es debida a otras redes maravillosas, éstas situadas en la proximidad del cráneo, en una zona en la que reciben la sangre de músculos situados allí.

Está claro que la capacidad del pez luna real para mantener gran parte de su cuerpo a temperaturas relativamente altas le otorga indudables beneficios en capacidad depredatoria, pues puede desarrollar niveles más altos de actividad que sus competidores y presas, y puede penetrar en aguas más frías que otros competidores. Y también está claro que el fenómeno observado en esta especie es un ejemplo de “endotermia”, si bien de una modalidad limitada.

Hablo de “endotermia limitada” porque el fenómeno fisiológico es de una naturaleza muy diferente de la endotermia propia de aves y mamíferos. Se podría decir que se trata de una diferencia meramente cuantitativa, sí, pero en mi opinión no lo es. Hay una diferencia cualitativa importante entre las dos formas de endotermia. En el pez luna, como en atunes y tiburones, la fuente de calor es una musculatura específica y está muy localizada. Se sirven de músculos particularmente activos para, evitando perder el calor que producen, generar un entorno cálido en su interior. Aves y mamíferos, sin embargo, basan su capacidad endotérmica en un metabolismo muy alto en todo el organismo, y en vez de recurrir a un dispositivo específico –como es la red maravillosa- para evitar perder el calor producido, lo que hacen es que actúan sobre una variedad de vías de pérdida de calor para, ajustando la intensidad de esa pérdida, mantener la temperatura corporal constante y alta.

 

 

Fuente: N. C. Wegner, O. E. Snodgrass, H. Dewar & J R Hyde (2015): “Whole-body endothermy in a mesopelagic fish, the opah, Lampris guttatus” Science Vol 348, nº 6236, pp: 786-789 DOI: 10.1126/science.aaa8902

 

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Han escrito sobre este tema, al menos, Antonio Martínez Ron en Next, Francis Villatoro en su blog, Miguel Ángel Criado en Materia, y la agencia SINC.



5 Comentarios

  1. Hola
    Tengo una duda respecto de la denominacion comun de la especie. El articulo de Science hace referencia al Lampris Guttatus, pero Pez Luna usualmente hace referencia al Mola Mola.

    1. ¿Ganado? ¿es esto una competición o algo así?
      De sobra sabía que Francis había tratado el tema, y Aberrón y más gente. De hecho los cito al final. Pero mi punto de vista es mío, no es el de Francis ni el de ningún otro.
      Por cierto, yo no lo siento, así que es ocioso que lo sientas tú. 😉

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Por Juan Ignacio Pérez
Publicado el ⌚ 26 mayo, 2015
Categoría(s): ✓ General