La hibernación limita el tamaño encefálico

Marmota monax (Imagen: Cephas, Wikipedia)

Los mamíferos que hibernan tienden a tener encéfalos más pequeños que los que no lo hacen. Este es el resultado al que han llegado unos investigadores de la Universidad de Zurich al comparar 1104 especies pertenecientes a 25 órdenes. Que el tamaño encefálico venga condicionado por la hibernación es coherente con la denominada hipótesis del encéfalo caro. Veamos en qué consiste esta hipótesis.

El tejido nervioso es muy activo metabólicamente. En reposo, en la especie humana, el encéfalo da cuenta de un 20% del gasto metabólico o algo más incluso. No es, quizás, el tejido más activo, porque para eso están el corazón o los riñones, pero si tenemos en cuenta que su masa representa el 2% de la corporal total, que el gasto de energía del órgano al completo llegue al 20% o 25% nos da una buena idea de lo activo que es y de lo caro que sale. El hígado no le anda a la zaga, por cierto. Los datos de actividad metabólica de los órganos humanos pueden consultarse aquí.

Además de por su actividad metabólica, el encéfalo es caro porque está formado por materiales de alto contenido energético: es un órgano muy rico en lípidos, por lo que su crecimiento es también caro. Esa es la razón por la que cuanto mayor es el tamaño encefálico en una especie más lento es su desarrollo y alcanzan el tamaño encefálico adulto a una edad más tardía[1].

A tenor de esos costes, se entiende que para que se produzcan aumentos del tamaño encefálico en el curso de la evolución, han de derivarse claros beneficios de ello.

Ahora bien, de todo esto también se deduce que las especies que desarrollan grandes encéfalos requieren no solo importantes aportes de energía para poder mantenerlos, sino que necesitan esos aportes de manera más o menos permanente. Esto es, necesitan tener acceso a fuentes abundantes de alimento en cualquier época del año. Pero resulta que eso no es tan fácil o ni siquiera es posible en zonas de marcada estacionalidad. En las latitudes del planeta en que la abundancia de alimento varía mucho en el curso estacional esa variación puede conllevar que el alimento desaparezca literalmente, bien porque de hecho no lo haya, bien porque no se encuentre accesible. Y si el cambio estacional también afecta a la temperatura ambiental, los animales homeotermos se ven obligados a derivar una parte importante de sus recursos energéticos a mantener un metabolismo de función eminentemente termogénica, o sea, a desarrollar una actividad metabólica cuyo resultado útil para el organismo sea equilibrar las elevadas pérdidas de calor que se producen en condiciones de frío intenso.

En los entornos de marcada estacionalidad la disminución en la disponibilidad ambiental de alimento y las bajas temperaturas (con sus correspondientes necesidades metabólicas elevadas) se suelen producir en la misma época del año -el invierno-, por lo que muchas especies que habitan esas zonas han desarrollado la capacidad de hibernar o, cuando menos, de permanecer en un estado de letargo metabólico y de actividad. La cuestión es que bajo esas condiciones no es posible mantener un encéfalo de gran tamaño y, mucho menos, que además crezca. Y esa parece ser la razón por la que los que mamíferos que hibernan tienden a tener encéfalos de menor tamaño.

La mayor parte de los primates han surgido y viven en la actualidad en zonas próximas al ecuador, donde la temperatura no se reduce a niveles tales que obliguen a gastar mucha energía para compensar las pérdidas de calor. Y la disponibilidad de alimento presenta variaciones comparativamente menores a las que se dan a latitudes más altas. Son muy pocas las especies de primates que hibernan y, por el contrario, casi todas ellas han desarrollado encéfalos de gran tamaño (por comparación con otros órdenes de mamíferos).

Terminaré remarcando la paradoja humana, que siendo una especie surgida en esas áreas de escasa estacionalidad y disponibilidad de alimento relativamente constante, ha acabado extendiéndose por casi todo el planeta. Pero eso es algo que ha sido posible –y ahí reside la paradoja- gracias a las capacidades cognitivas y culturales que ha permitido un encéfalo tan grande, uno que muy probablemente no habría podido surgir lejos del ecuador.

 

Fuente: Heldstab S. A., Karin I., van Schalk C. P. (2018): Hibernation constrains brain size evolution in mammals. Journal of Evolutionary Biology 31 (10): 1582-1588.

[1] En este artículo hice algunas consideraciones sobre las implicaciones de este tejido tan caro.



1 Comentario

Deja un comentario

Por Juan Ignacio Pérez
Publicado el ⌚ 26 febrero, 2019
Categoría(s): ✓ General