Este texto es la traducción del post que escribió Eline van Aalderink, llamado “How did whales become the world’s deepest-diving mammals?”, y que fue publicado en la página “Whale Scientists” el 23 de abril de 2021. Esta página es un lugar donde algunos científicos hablan de mamíferos marinos, y es de interés para todos los apasionados del mar.
Eline van Aalderink se ha graduado recientemente en Biología Marina en la Universidad de Groningen (Países Bajos), donde se especializó en ecología de mamíferos marinos y biología de la conservación.
¿Cuánto tiempo puedes contener la respiración bajo el agua? Si no eres un buceador profesional o un marine, lo más probable es que llegues a aguantar alrededor de uno o dos minutos. El récord humano de contener la respiración natural bajo el agua se encuentra en unos impresionantes 11 minutos.
Sin embargo, los mamíferos marinos han batido siempre fácilmente todos los récords de apnea. Los zifios de Cuvier son los campeones, con un ejemplar buceando casi 3 km y otro que permaneció bajo el agua durante la friolera de 222 minutos. Eso son 3 horas y 42 minutos, ¡doce minutos más que toda la película Titanic!
¿Cómo lo hicieron? Sumérgete en el mundo de las adaptaciones de los cetáceos buceadores más profundos.
Adaptaciones de la gestión de oxígeno que te dejan sin aliento
Durante millones de años, los mamíferos marinos han desarrollado adaptaciones que les permiten bucear y superar por mucho a los buceadores más hábiles. Son las siguientes:
En primer lugar, tienen una alta proporción de sangre frente al volumen corporal, lo cual es esencial porque la sangre almacena y transporta oxígeno. Durante las inmersiones la regulación del oxígeno es necesaria porque todos animales que respiran aire se ahogan cuando el cuerpo se queda sin oxígeno.
En segundo lugar, tienen concentraciones relativamente altas de glóbulos rojos, que ayudan aún más a transportar oxígeno.
En tercer lugar, los músculos de los cetáceos contienen mucha mioglobina, una proteína que ayuda a almacenar oxígeno.
Un último truco para ahorrar oxígeno consiste en minimizar el flujo sanguíneo a órganos no vitales, detener la respiración y disminuir la frecuencia cardíaca.
Las focas de Weddell, por ejemplo, son las reinas de este modo de relajación definitivo: durante las inmersiones, ¡pueden reducir sus latidos cardíacos a tan solo cuatro latidos por minuto!
Un buceador y una foca de Weddell, ¿quién de ellos ganaría una competición de buceo? Foto: Observatorio Oceanográfico McMurdo
¿Pueden soportar la presión?
Los cetáceos están literalmente sometidos a mucha presión cuando bucean profundo. Como ejemplo, diremos que, a un kilómetro bajo el agua, el cuerpo experimenta cien veces la cantidad de presión normal. Como resultado, los espacios llenos de aire, como los pulmones y los oídos, corren el riesgo de comprimirse o incluso colapsarse.
Sin embargo, aunque a menudo los cetáceos se encuentran en aguas profundas, difícilmente sufren los efectos habituales. Ello es porque poseen ciertas adaptaciones ingeniosas que les ayudan a hacer frente a los problemas de presión bajo el agua.
Por ejemplo, los pulmones de los cetáceos contienen dos partes separadas; un compartimento lleno de aire y otro colapsado por la presión. La sangre fluye principalmente a través de la parte colapsada para minimizar el intercambio de nitrógeno con la sangre. Esto es importante porque demasiado nitrógeno en la sangre puede causar un efecto narcótico y aumentar el riesgo de enfermedad descompresiva (producida por el paso de la molécula de nitrógeno a la sangre en proporción mayor a la habitual).
La anatomía y fisiología de los cetáceos se adapta perfectamente a la vida bajo el agua - Fuente: Guinness World Records
La enfermedad descompresiva de los buceadores
Cuando los animales que respiran aire se sumergen, las burbujas de nitrógeno se acumulan tanto en la sangre como en los tejidos debido al aumento de la presión. Si el ascenso de regreso a la superficie ocurre demasiado rápido, las burbujas de nitrógeno no tienen tiempo suficiente para difundirse en los pulmones.
En cambio, se expanden en la sangre y los tejidos, lo que produce muchas molestias, habitualmente conocidas como enfermedad descompresiva. Esa la conocemos bien los buceadores porque muchos la han sufrido. Incluso los cetáceos, aparentemente perfectamente adaptados a la profundidad no son inmunes a la enfermedad por descompresión.
¿Los cetáceos sufren la enfermedad descompresiva?
Por lo general, los cetáceos pueden evitar la enfermedad descompresiva de manera muy simple, tomándose su tiempo para ascender a la superficie, al igual que hacemos los buceadores.
Sin embargo, las burbujas de gas encontradas en los tejidos de algunos cetáceos varados insinúan la posibilidad de muerte por esa enfermedad.
Los científicos sugieren que los ruidos fuertes podrían perturbar a los cetáceos, enviándolos a la superficie. Esto implica que, por ejemplo, que los sonares y las perforaciones de petróleo podrían exponer a los cetáceos a problemas de descompresión .Esta es otra razón más para pensarse dos veces sobre la contaminación acústica que podemos provocar en los océanos con nuestras actividades.
Incluso los zifios de Cuvier pueden sufrir la enfermedad descompresiva si ascienden demasiado rápido a la superficie. Foto: Joseph Tepper
Los pulmones colapsados, las composiciones sanguíneas especializadas y las proteínas de almacenamiento de oxígeno, indudablemente convierten a los cetáceos en “divemasters” excepcionales. Aunque los humanos nunca serán capaces de igualar sus increíbles capacidades de buceo, aún podemos aprender mucho de las adaptaciones que hacen que los mamíferos marinos sean tan buenos para respirar bajo el agua.
Conocemos cada vez más sobre los límites fisiológicos de las ballenas y los delfines, y me pregunto qué nuevas características sorprendentes saldrán a la luz en un futuro.
Referencias:
https://whalescientists.com/whales-deepest-diving-mammals/?fbclid=IwAR0RUVJRx3OuEQ_cGXQXNWAl_p4Re5DrrufmI_sI1BR1aQgpOIWza6S4icU
https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1354/vp.42-4-446
https://whalescientists.com/cuvier-beaked-whales-and-military-exercises/
N.J. Quick et al. Extreme diving in mammals: first estimates of behavioural aerobic dive limits in Cuvier’s beaked whales. Journal of Experimental Biology. 2020. https://journals.biologists.com/jeb/article/223/18/jeb222109/225819/Extreme-diving-in-mammals-first-estimates-of
G.S. Schorr et al. First long-term behavioral records from Cuvier’s beaked whales (Ziphius cavirostris) reveal record-breaking dives. PLOS One. 2014. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0092633
A. Fernández et al. Gas and fat embolic syndrome” involving a mass stranding of beaked whales (Family Ziphiidae) exposed to anthropogenic sonar signals. Veterinary pathology. 2005.
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