Tiburones de sangre caliente -

Tiburones de sangre caliente

Por Alex Brylske, Ph.D.

¿Alguna vez has oído a alguien decir: “Los tiburones son de sangre caliente”? Por supuesto, ningún pez es verdaderamente de sangre caliente.
Aun así, algunas especies de tiburones han engañado a la Madre Naturaleza a través de una pequeña adaptación llamada mesotermia, lo que les otorga una importante ventaja evolutiva.

Como depredadores máximos, los tiburones exhiben una fascinante variedad de adaptaciones fisiológicas que han intrigado a los biólogos marinos y científicos evolutivos durante décadas. La masotermia se encuentra entre estas adaptaciones y destaca como un rasgo particularmente intrigante.
La mesotermia, a veces llamada endotermia regional, representa una estrategia termorreguladora que une la ectotermia (sangre fría) y la endotermia (sangre caliente).

La mesotermia se caracteriza por la capacidad de un organismo de mantener temperaturas corporales más altas que el ambiente que lo rodea, pero no tan estrictamente reguladas como en los verdaderos endotermos, como las aves y los mamíferos. En los tiburones, esta capacidad está respaldada por estructuras biológicas especializadas y procesos fisiológicos que permiten el calentamiento selectivo de regiones específicas del cuerpo.

Entre las especies clave conocidas por sus capacidades mesotérmicas se incluyen el gran tiburón blanco (Carcharodon carcharias), el tiburón marrajo de aleta corta (Isurus oxyrinchus), el tiburón cailón y el tiburón salmón (Lamna ditropis). Estas especies pertenecen a la familia Lamnidae, que incluye algunos de los tiburones más carismáticos. También se les conoce como tiburones caballa, reconocidos por su velocidad y eficiencia depredadora.

El mecanismo principal que permite la mesotermia en los tiburones implica la circulación de sangre a través de una estructura vascular especializada conocida como rete mirabile (del latín “red maravillosa”). Esta compleja red de arterias y venas estrechamente alineadas facilita el intercambio de calor a contracorriente. La sangre venosa caliente que fluye desde los músculos nadadores grandes y activos genera y transfiere calor a la sangre arterial más fría de las branquias, conservando eficazmente la energía térmica dentro del núcleo del cuerpo.

Además, los tiburones caballa poseen una cantidad significativa de tejido muscular rojo que es altamente aeróbico y capaz de mantener una actividad sostenida. A diferencia de los músculos blancos que se utilizan para ráfagas cortas de velocidad, los músculos rojos generan calor metabólico constante durante la natación prolongada. La combinación de músculos rojos activos y mecanismos eficientes de retención de calor permite a los tiburones mesotérmicos mantener temperaturas corporales más altas, particularmente en áreas críticas como los músculos nadadores, el estómago y los ojos.

¿Qué tan eficiente es exactamente la mesotermia? El tiburón blanco puede mantener una temperatura de hasta 14–15 °C (25–27 °F) por encima de la ambiente. El marrajo dientuso no es tan eficiente, pero aún así alcanza entre 7 y 10 °C (13 y 18 °F) por encima de la temperatura ambiente. El cailón logra temperaturas entre 8 y 10 °C (14 y 18 °F) por encima de la temperatura ambiente, mientras que el campeón de la retención de calor es el tiburón salmón, que en casos extremos alcanza el récord de hasta 20 °C (36 °F) por encima de la temperatura ambiente. Esta especie, que vive casi exclusivamente en aguas cercanas al punto de congelación, suele estudiarse como modelo de evolución endotérmica.

Entonces, ¿por qué algunos tiburones podrían haber desarrollado mesotermia? La evolución se basa en ventajas, y existen muchos beneficios si se logra mantener la sangre caliente, cada uno de los cuales mejora la supervivencia de las capacidades depredadoras del animal y su éxito ecológico:

Rendimiento muscular mejorado: Las temperaturas musculares elevadas mejoran la eficiencia de la contracción muscular, lo que facilita una natación más rápida y potente. Esta habilidad es particularmente ventajosa para depredadores de alta velocidad como el marrajo dientuso, ya que les permite perseguir presas ágiles.
Rango de hábitat ampliado: Los tiburones mesotérmicos pueden habitar una variedad más amplia de entornos térmicos, desde aguas superficiales cálidas hasta regiones más frías y profundas. Esta flexibilidad térmica amplía sus zonas de caza y disminuye la competencia por los recursos.
Digestión y metabolismo mejorados: Las temperaturas internas más cálidas aceleran los procesos digestivos, lo que permite a los tiburones procesar las comidas más rápidamente y mantener niveles de energía más elevados. Esta eficiencia favorece su estilo de vida activo y sus frecuentes expediciones de caza.
Mejora sensorial: En algunas especies, la mesotermia se extiende al cerebro y los ojos, mejorando las funciones sensoriales. Una visión mejorada y una mayor velocidad de procesamiento neuronal son cruciales para detectar y capturar presas en diversas condiciones de iluminación.

La mesotermia no sólo beneficia a los tiburones individualmente sino que también tiene implicaciones ecológicas más amplias. Al permitir que los tiburones exploten diferentes nichos térmicos, influye en las relaciones depredador-presa y en el flujo de energía dentro de los ecosistemas marinos. Por ejemplo, la capacidad de los tiburones mesotérmicos de sumergirse en aguas más frías les permite cazar especies inaccesibles para los depredadores estrictamente ectotérmicos. Esta amplia gama depredadora puede afectar la distribución y el comportamiento de las poblaciones de presas y, en última instancia, configurar las estructuras de la comunidad y las redes alimentarias.

Los mesotérmicos también tienen una ventaja sobre los endotérmicos. A diferencia de los endotermos, que mantienen temperaturas corporales constantes a través de la producción continua de calor metabólico, los animales mesotérmicos regulan el calor de forma más selectiva y eficiente.
Esta estrategia minimiza los costos energéticos asociados con la endotermia de cuerpo completo y al mismo tiempo ofrece ventajas de rendimiento en tejidos clave.

Los tiburones no son los únicos mesotérmicos del mar. Ha evolucionado de forma independiente en otros linajes de peces óseos, incluidos ciertos atunes y todos los peces pico. Esta evolución convergente sugiere que la mesotermia proporciona importantes beneficios adaptativos en contextos ecológicos específicos.

La investigación en curso sobre la mesotermia de los tiburones proporciona información valiosa sobre la biología evolutiva, la fisiología y la ecología marina. Los científicos utilizan técnicas como el etiquetado satelital, la telemetría sensible a la temperatura y el análisis del tejido muscular para examinar la regulación térmica en las poblaciones de tiburones salvajes.

Comprender la mesotermia también tiene importantes implicaciones para la conservación. A medida que las temperaturas del océano varían debido al cambio climático, los hábitats térmicos de los tiburones mesotérmicos pueden verse afectados. Predecir cómo responderán estas especies a los cambios ambientales es esencial para desarrollar estrategias de gestión eficaces y proteger la biodiversidad marina.

La mesotermia es una adaptación impresionante que aumenta la supervivencia y el éxito de caza de algunas especies de tiburones. Al mantener temperaturas corporales elevadas en áreas específicas, los tiburones mesotérmicos logran una mejor función muscular, rangos de hábitat más amplios y habilidades sensoriales mejoradas. Este enfoque termorregulador subraya las complejas relaciones entre la fisiología, el comportamiento y la ecología en entornos marinos. A medida que la investigación continúa descubriendo las complejidades de la mesoterapia, nuestra apreciación por el ingenio evolutivo de los tiburones y sus roles críticos en los ecosistemas oceánicos continúa creciendo.

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