Hibernación
1995/12/01 Agirrebeña Berasategi, Rosa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Algunos animales alteran la temperatura de su cuerpo en función de la temperatura ambiente. Estos son los llamados poikilotérmicos. Así, cuando la temperatura del medio baja, ellos también bajan la temperatura corporal adaptándose a la nueva situación. Es el caso de las serpientes y lagartijas.
Serpientes, arrabio, apous, lombrices de tierra y muchos insectos encuentran refugio desde la línea de congelación de la tierra.
Los homeotérmicos, a pesar de cambiar la temperatura ambiental, mantienen la temperatura estable de su cuerpo. Por ejemplo, aves y mamíferos. Otras especies (ranas, tortugas, peces, cangrejos de río o bivalvos de agua dulce) invernan en sus guaridas. En ella se mantiene la temperatura del agua a 4 ºC.
La homeotermia es una regulación fisiológica de la temperatura corporal. Sin embargo, las aves y los mamíferos no siempre son homeotérmicos, pero en la mayoría de los casos, y en medios fríos, la temperatura se mantiene elevada gracias al calor que se produce metabólicamente. En ambientes fríos, mamíferos y aves buscan refugio en orificios arbóreos o de otro tipo. Pequeños mamíferos construyen galerías bajo tierra o bajo la nieve; algunas aves, como la perdiz blanca, perforan túneles en la nieve. Muchas especies de aves y algunos mamíferos migran en invierno hacia zonas más cálidas en busca de refugio.
Aunque las aves y los mamíferos actúan como homeotermo y mantienen la temperatura corporal estable y alta, muchos mamíferos y algunas aves tienen la capacidad de bajar la temperatura de su cuerpo. Existen cuatro formas de controlar esta temperatura: hibernación, estiba, letargo diario y “sueño invernal”. De este último se utilizan osos, mapaches, mofetas y diversos mamíferos.
Estos animales duermen durante mucho tiempo en microhábitats protegidos como simas o agujeros de árboles. Esto permite bajar la temperatura de su cuerpo sólo unos pocos grados, aunque sea superior a la temperatura ambiental. Por ejemplo, el oso negro, manteniendo su temperatura corporal a unos 7ºC y a unos 30ºC, puede pasar largos periodos utilizando la grasa de su cuerpo.
En los otros tres casos, el animal abandona los procesos homeotérmicos y, al igual que los poiquilotérmicos, adapta la temperatura de su cuerpo a la del medio. Algunos consiguen mantenerlos a unos 5ºC.
La tasa de metabolismo disminuye a medida que disminuye la temperatura corporal. Al mismo tiempo, disminuye la demanda de alimentos, el ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria. En esta situación el animal no responde a estímulos como el ruido o el tacto.
Si nos acercamos a un animal que hiberna (por ejemplo, el murciélago colgado en una cueva) no se moverá al principio. Esto no quiere decir que no nos perciba: necesita un tiempo de adaptación para aumentar su tasa metabólica, para acelerar la velocidad de los latidos del corazón, en definitiva, para ponernos en alerta.
Durante el invierno, durante unos días la temperatura corporal varía con la del medio; este proceso se denomina hibernación. Si el cambio de temperatura se produce en verano, estiba. En otras ocasiones, la temperatura corporal varía con la del medio sin tener en cuenta la estación del año y sólo en un momento del día: entonces llamaremos letargo del día. En la gráfica de la izquierda se puede ver un registro de la temperatura de la rata pigmea, en el que se puede apreciar el descenso brusco de la temperatura del animal al comenzar la letargo.
El animal pasa parte del día en la “letargo del día”, por lo que también es homeotermo en la parte del día que queda totalmente activa. Las ratas del género Paramyscus, por ejemplo, son nocturnas y en estado de letargo entran a primera hora de la mañana y así siguen hasta la tarde, cuando se convierte en homeotermo para cumplir sus funciones.
Algunos murciélagos, por su parte, en verano suelen tener “letargo del día” y en invierno hibernación si la temperatura es relativamente fría, de lo contrario pueden entrar en estado letargo. Hibernación conocida en hámsteres, ardillas, lirones, algunas marmotas, erizos (generalmente de animales insectívoros), murciélagos, monotremados y algunos marsupiales.
La mayoría de los animales que hibernan son de pequeño tamaño, debido a su elevada tasa metabólica, que necesitan mucha alimentación. Los insectívoros de latitudes altas pueden encontrar poca comida a lo largo del invierno, por lo que sin hibernación los murciélagos y otros insectívoros como los erizos no podrían vivir.
Sin embargo, no podríamos decir que el oso sea hibernador. La temperatura de su cuerpo baja poco grado y la tasa metabólica se reduce muy poco; las hembras tienen a menudo sus crías en invierno.
Estos animales, unos meses antes de la época de hibernación, acumulan grasa en el cuerpo y durante el invierno van a utilizar todo este alimento. La hibernación se interrumpe periódicamente y entonces expulsan la orina y las heces consumiendo los alimentos que contienen en sus cuevas.
Tanto caliente como fría, la letargo del día aparece en numerosos mamíferos y aves. Muchos murciélagos hacen la letargo en horas de luz y se despiertan de noche para ir a por la comida.
Entre las aves se considera que las hipotermías controladas se producen diariamente. Muchos colibríes pasan todas las noches en estómago si la cantidad de alimentos no es del todo adecuada. El letargo también se ha observado en los negros.
La capacidad de despertar de la hipotermia es muy importante, ya que la recogida de alimentos, la fecundación y otras funciones importantes sólo se dan en épocas de homeotermo. La temperatura corporal mínima necesaria para despertar del letargo es muy diferente según la especie. Muchos hibernadores tienen suficiente temperatura corporal 5 ºC, pero la rata californiana ( Perognathus californicus ) no se despierta si la temperatura es inferior a 15 ºC. El despertar del letargo está acompañado de una fuerza metabólica muy fuerte y súbita. Esta fuerza, por su parte, se debe a una termogénesis sin vibraciones.
A pesar de que el alimento es suficiente, algunas especies pequeñas, como las ratas del género Peromyscus y los ratones insectívoros, presentan un letargo diario que reduce sus demandas energéticas. Otros animales sólo utilizan la letargo cuando hay reducción de alimentos. Lo que provoca hipotermia, hibernación y estiba es cambiar la temperatura y la duración del día. A través de ellos, los animales dan respuesta a sucesos que anuncian la llegada de malos tiempos del año. Este conocimiento supone una ventaja destacable para estos animales, es decir, poder realizar una preparación fisiológica. Los hibernadores desarrollan acumulaciones típicas de grasa cuando el invierno se acerca.
Si un mamífero hibernando quisiera aumentar su temperatura, debería recurrir a la fuente de energía. Además del movimiento, existen dos formas importantes de conseguir más calor: la termogénesis sin vibraciones ni vibraciones.
Vibrar es una forma de obtener calor. Esto se consigue mediante contracciones musculares. El sistema nervioso activa varios músculos. Así, el músculo activado no crea trabajo, sino calor. Este tipo de termogénesis es utilizada por insectos y vertebrados.
En la termogénesis sin vibraciones se activa la grasa parda para obtener calor. Este tipo de grasa se acumula en el cuello y sobre el hombro. Las reacciones en la termogénesis provocan el calentamiento de este tejido. Este calor recién producido se distribuye mediante venas a otros tejidos del cuerpo debido a la gran cantidad de grasa parda que contiene.
Los mamíferos lozorros o hibernaciones utilizan mucho este tipo de termogénesis para despertar, sobre todo cuando se desea un calentamiento rápido.
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