Cuando se trata de bucear profundo, las ballenas picudas de Cuvier lideran la manada. En un estudio publicado en marzo de 2014, los científicos rastrearon estas ballenas típicamente elusivas e informaron que una ballena se sumergió a las vertiginosas profundidades de 2,992 m (9,816 pies). La misma ballena permaneció bajo el agua, sin respirar, durante 138 minutos.
la hazaña fue excepcional, rompiendo nuevos récords de buceo de mamíferos en dos categorías simultáneamente., Pero mientras que las ballenas picudas de Cuvier han demostrado ser los buceadores Campeones, otros mamíferos marinos también han evolucionado, y perfeccionado, la capacidad de bucear profundo y largo. Los cachalotes bucean rutinariamente entre 500m y 1000m, las focas de Weddell van a 600m, y los elefantes marinos pueden contener la respiración durante dos horas.
«es simplemente asombroso lo que estos animales pueden hacer», dice Andreas Fahlman de Texas a&M University en Corpus Christi., «Estos animales hacen estas inmersiones profundas día tras día, a veces repitiendo las inmersiones varias veces al día, y no parecen tener ningún problema con ello. Así que la pregunta constante que nos hacemos es: ¿cómo lo hacen?»
Los animales se sumergen profundamente por una razón, y una sola razón: para obtener comida, dice Randall Davis, quien también está en Texas a&M University. «Estas ballenas están haciendo estas inmersiones a tremendas profundidades porque hay algo de venganza en términos de un recurso alimenticio», dice Davis. «Los animales no hacen este tipo de cosas por diversión. Así es como se ganan la vida.,»
pero es una forma desafiante de ganarse la vida. El problema más inmediato es la presión extrema y aplastante. A 1000 metros de profundidad, la ballena pico de un Cuvier experimenta 100 veces La presión que ejerce en la superficie, suficiente para comprimir completamente el aire en sus pulmones.
para evitar esto, dice Randall, tienen jaulas de costillas que pueden plegarse, colapsando sus pulmones y reduciendo las bolsas de aire. Luego, justo antes de bucear, estos mamíferos exhalan el 90% del aire en sus pulmones. Esto también reduce su flotabilidad, lo que facilita la inmersión.
pero eso introduce un nuevo problema., Con poco oxígeno en sus pulmones, las ballenas tienen que ser ahorrativas cuando se trata de usar el gas en sus inmersiones. «Son muy frugales», dice Fahlman. «Ellos están muy, muy firmemente aferrados a este oxígeno y tratando de usarlo de la manera más conservadora posible.»
para dejar de usar tanto oxígeno, los mamíferos buceadores pueden detener su respiración y derivar el flujo sanguíneo de sus extremidades al cerebro, el corazón y los músculos. También cierran la digestión, los riñones y la función hepática.
finalmente, bajan su frecuencia cardíaca. La mayoría de los mamíferos pueden hacer esto cuando bucean, incluso los humanos., Pero en los mamíferos marinos la desaceleración puede ser extrema. Los científicos han medido la frecuencia cardíaca de las focas de Weddell buceando a solo cuatro latidos por minuto.
los animales también adaptan su comportamiento para conservar el oxígeno reduciendo cuánto se mueven. En 2000, Terrie Williams de la Universidad de California, Santa Cruz y sus colegas colocaron cámaras en miniatura a focas de Weddell, un delfín nariz de botella, un elefante marino y una ballena azul. Descubrieron que los animales simplemente se deslizaban hacia abajo sin mover un músculo. Sus pulmones encogidos redujeron su flotabilidad, permitiéndoles hundirse en lugar de nadar.,
pero no es suficiente ser tacaño con el oxígeno. Una vez que están en aguas profundas, los buzos como las ballenas picudas de Cuvier tienen que acercarse sigilosamente y superar a su presa. Para eso, necesitan encontrar algo de oxígeno.
afortunadamente, tienen un suministro: almacenan oxígeno en la sangre y los músculos. Los mamíferos marinos tienen un porcentaje más alto de glóbulos rojos que almacenan oxígeno que la mayoría de los mamíferos, lo que hace que su sangre sea espesa y viscosa. También tienen una alta proporción de volumen de sangre a cuerpo. «Simplemente tienen una cuenta de ahorros más grande que nosotros», dice Fahlman.
Pero esto no debería ser suficiente., «De lo que la gente ha estimado para el oxígeno almacenado, y la velocidad a la que están consumiendo este oxígeno, no debería ser posible para los animales bucear a estas profundidades en absoluto», dice Michael Berenbrink de la Universidad de Liverpool en el Reino Unido.
luego, en 2013, Berenbrink hizo un sorprendente descubrimiento sobre los músculos de los animales de buceo. Como todos los mamíferos, sus músculos contienen una proteína llamada mioglobina que almacena oxígeno y le da a la carne su color rojo. La mioglobina está diez veces más concentrada en los músculos de los animales de buceo que en los músculos humanos., Está tan concentrado en las ballenas que su carne parece casi negra.
pero debe haber un límite a la cantidad de mioglobina que los músculos pueden contener. Si demasiadas moléculas se empaquetan en un espacio pequeño, podrían permanecer juntas. Tal aglomeración puede causar enfermedades graves en los seres humanos, como la diabetes y el Alzheimer. sin embargo, Berenbrink descubrió que los músculos de los animales de buceo aparentemente llevan demasiada mioglobina.
¿Cuál es su secreto? Berenbrink encontró que la mioglobina de los animales de buceo está cargada positivamente., Dado que las cargas similares se repelen entre sí, las moléculas de mioglobina cargadas positivamente no se pegan entre sí. Esto significa que grandes cantidades de mioglobina se pueden embalar en, el suministro de un montón de oxígeno.
Berenbrink encontró que todos los mamíferos buceadores que estudió tenían mioglobina con carga positiva, aunque algunos tenían cargas positivas más grandes que otros. Las concentraciones más altas de mioglobina se producen en los músculos necesarios para nadar, exactamente donde los buceadores más lo necesitan. Además, los análisis genéticos sugirieron que las ballenas picudas deberían tener los niveles más altos de mioglobina, como era de esperar.,
Pero mientras que el trabajo de Berenbrink ha encontrado un verdadero tanque de oxígeno incorporado en los buzos, dice que todavía no sabemos si este tanque proporciona suficiente para las largas inmersiones hechas por las ballenas picudas. «Todavía hay mucho que no sabemos», dice Berenbrink.
incluso si los mamíferos buceadores tienen suficiente oxígeno, todavía no están fuera de peligro. También deben lidiar con un trastorno llamado enfermedad de descompresión, o «las curvas». En los seres humanos, las curvas pueden ser fatales. Y resulta que los mamíferos marinos también están en riesgo.
Cuando un buceador humano está en profundidad, los gases se disuelven en su sangre., Si el buceador sube demasiado rápido, la caída de presión hace que las burbujas de gas salgan del torrente sanguíneo y se alojen en los capilares y órganos críticos. Esto causa malestar y dolor, y a veces la muerte.
a finales de 2002, 14 ballenas picudas desembarcaron juntas en una playa de las Islas Canarias. Cuando los científicos realizaron una autopsia en 10 de las ballenas, encontraron daño tisular mortal que generalmente se asocia con bolsas de gas en órganos vitales. Eso sugería que las ballenas tenían las curvas.,
Los científicos habían pensado que los mamíferos buceadores eran inmunes a la condición, a pesar de que habían encontrado tales burbujas antes en animales varados. Entre 1992 y 2003, los investigadores encontraron lesiones tisulares asociadas a burbujas en delfines, marsopas y una sola ballena Picuda De Blainville arrastrada a las costas británicas.
la cuestión se resolvió finalmente en 2013, cuando Daniel García-Párraga de Oceanografic en Valencia, España y sus colegas diagnosticaron las curvas por primera vez en animales marinos vivos: las tortugas bobas.,
Las Tortugas habían sido capturadas accidentalmente en redes de pesca comerciales y compradas por pescadores locales. De los 21 que llegaron vivos, 9 mostraron signos de espasticidad. La tomografía reveló burbujas en los órganos de las tortugas.
es fácil diagnosticar la enfermedad de descompresión: simplemente ponga al animal bajo una presión más alta y vea si los síntomas se aclaran. Para ello, García colocó las dos tortugas más pequeñas en el autoclave de laboratorio y las recomprimió utilizando protocolos similares a los utilizados para buceadores humanos. Las tortugas se recuperaron por completo y García finalmente las liberó de nuevo en la naturaleza.,
«es la primera vez que alguien en cualquier parte del mundo ha logrado un diagnóstico clínico de enfermedad por descompresión en un vertebrado marino vivo», dice Michael Moore de la Institución Oceanográfica Woods Hole en Massachusetts.
el hallazgo es importante para los esfuerzos de conservación de las tortugas marinas. Ahora sabemos que las tortugas atrapadas en redes de pesca pueden sufrir las curvas y necesitan tratamiento antes de ser soltadas. Si los pescadores simplemente las desenredan de las redes y las liberan inmediatamente, las tortugas pueden morir de enfermedad por descompresión.,
fuera de la pesca, sin embargo, es difícil ver por qué los mamíferos marinos alguna vez obtendrían las curvas. Un estudio de 2011 realizado por Fahlman y sus colegas indicó que siempre son susceptibles a la condición, sin embargo, en condiciones normales son capaces de evitar obtenerla. La enfermedad de la descompresión ocurre si ascienden demasiado rápido, así que seguramente deberían haber evolucionado para no hacer eso. Pero tal vez algo que les obliga a correr a la superficie?
en el varamiento de 2002, una serie de ejercicios militares con sonar tuvieron lugar en la región solo cuatro horas antes., Desde ese incidente, los investigadores han observado los vínculos entre la actividad del sonar y los varamientos de mamíferos marinos en playas del Mar Mediterráneo, las Islas Canarias y las Bahamas.
en teoría, si las ballenas están 1000M o 2000m abajo, el ruido del sonar podría enviarlas disparando a la superficie. Si surgieran demasiado rápido, sus mecanismos anti-descompresión podrían no mantenerse al día. Pero no podemos confirmar Esto, dice Fahlman. «Nadie siquiera entiende cómo evitan las curvas, y mucho menos cómo luego van a obtener las curvas en ciertas situaciones», dice Fahlman.,
parece que a las ballenas no les gusta el sonar. Cuando los científicos expusieron las ballenas picudas de Cuvier a simulaciones de sonar para un estudio de 2013, las ballenas dejaron de fluir y ecolocalizarse, y nadaron rápida y silenciosamente. Luego permanecieron bajo el agua más tiempo de lo normal.
«pero realmente ¿qué muestra eso?»pregunta Fahlman. «No nos dice nada sobre cómo podrían comportarse las ballenas bajo el agua, a grandes profundidades.»
Fahlman dice que la única manera de entender por qué las ballenas obtener las curvas es averiguar su comportamiento normal y la fisiología, en particular, cómo hacer frente al buceo profundo., Pero eso no es una tarea fácil, sobre todo porque las ballenas son demasiado grandes para estudiar en un laboratorio.
estos estudios podrían tener beneficios inesperados, agrega Fahlman. Al desentrañar la fisiología del buceo extremo, los investigadores pueden descubrir cómo tratar ciertas condiciones clínicas en humanos. Un ejemplo es la atelectasia, en la que los pulmones de una persona colapsan, obstruyendo la respiración. Las inmersiones extremas de los mamíferos marinos pueden señalar el camino hacia una cura.
«están buceando a profundidades que son absolutamente fenomenales», dice Fahlman., «Con nuestro conocimiento actual de Fisiología, van mucho más allá de lo que se supone que pueden hacer.»
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