¿Qué distingue realmente a los animales de sangre fría de los de sangre caliente?

Me explico.

Como comentaba en esta entrada en la que explicaba de dónde sale el calor del cuerpo humano, a los seres humanos nos mantienen con vida una serie de reacciones químicas que tienen lugar en cada célula de nuestro cuerpo. Pero el ritmo con el que se suceden estas reacciones está determinado por la temperatura: si la temperatura de nuestro cuerpo es muy baja, entonces estas reacciones químicas tienen lugar demasiado despacio como para responder a las necesidades de nuestro metabolismo… Y entonces morimos de hipotermia. Si nuestra temperatura corporal es muy alta, muchas de las moléculas que componen nuestras células empiezan a degradarse y convertirse en sustancias que no son compatibles con estas reacciones químicas. Y, de nuevo, ahí está la muerte.

En el caso de los seres humanos, las reacciones químicas que nos mantienen con vida se suceden al ritmo ideal cuando nuestro cuerpo se encuentra a una temperatura de entre 36,1ºC y 37,2ºC. Pero no os preocupéis: podemos apartarnos un poco de estos márgenes y salir ilesos, como muchos lectores habréis notado después de haber sobrevivido a muchas fiebres a lo largo de vuestra vida.

Y, bueno, como podéis imaginar, esta condición no se limita sólo a los seres humanos: todos los animales necesitan mantener su cuerpo dentro de un rango de temperaturas determinado para seguir vivos y, si su anatomía se lo permite, coleando.

Pero hay un pequeño problema: el agua conforma la mayor parte del cuerpo de cualquier ser vivo y, por desgracia, mantener caliente una masa de agua requiere mucha energía. Eso es un fastidio, porque los seres vivos también necesitan su energía para hacer otras cosas, como mantener el cerebro activo o moverse para recoger alimentos que les proporcionen aún más energía con la que mantener el resto de sus órganos en funcionamiento para… Bueno, para seguir vivos. Y, aunque no lo notemos desde la comodidad de nuestros supermercados, obtener energía en la naturaleza es más difícil de lo que parece.

Por eso la evolución ha dotado a los seres vivos de distintos mecanismos con los que pueden mantener una temperatura corporal adecuada, invirtiendo la mínima cantidad de energía posible. Y estas estrategias van más allá de los conceptos de sangre fría y sangre caliente.

Por ejemplo, pongamos que eres un animal que vive en una zona del planeta donde la temperatura es más o menos constante a lo largo del año y encima es similar a la que tu cuerpo necesita para funcionar de manera óptima. En este caso, ¿para qué vas a invertir un montón de energía de tu bolsillo para calentar tu propio cuerpo, cuando puedes dejar que tu entorno lo haga gratis por ti?

Esta es precisamente la estrategia que utilizan los organismos ectotermos, una palabra que viene del griego “ektós”, que significa “fuera” y “thermē”, “calor”… O sea, que extraen el calor de su entorno, vaya. Estos animales son, en parte, aquellos a los que nos referimos cuando hablamos de animales de sangre fría.

Los organismos ectotermos suplen su incapacidad para generar su propio calor vital siguiendo ciertos patrones de comportamiento. Para aumentar su temperatura corporal se exponen a la radiación solar o se tumban sobre rocas calientes, por ejemplo. Si hace frío, pueden retener el calor que han acumulado cobijándose en nidos o bajo tierra o cambiar su forma (como, por ejemplo, replegando sus alas) para exponer una menor cantidad de superficie corporal al entorno frío y, por tanto, perdiendo menos calor. Luego hay otros animales, como las abejas o algunos pájaros pequeños, que se amontonan en grupos para conservar su temperatura.

Una estrategia evolutiva con adorables consecuencias. (Fuentes)

Pero los organismos ectotermos no se pueden pasar el día despreocupados y tumbados al sol porque tampoco tienen ningún mecanismo para reducir su propia temperatura si ésta aumenta demasiado. Cuando esto ocurre, no les queda más remedio que moverse hasta un lugar más fresco, como una sombra o alguna masa de agua fría.

Pero esta incapacidad para regular su propia temperatura corporal les da una gran ventaja a los animales ectotermos: como no tienen que invertir una gran cantidad de energía de manera constante para mantener su cuerpo caliente a todas horas, no necesitan tanta energía para sobrevivir. Y, por supuesto, eso significa que no tienen que comer tanto y que pueden sobrevivir mucho tiempo sin alimento. Esta es la razón por la que los cocodrilos, por ejemplo, pueden pasar meses sin probar bocado.

Por otro lado, el metabolismo de los animales ectotermos los mantiene confinados en zonas donde las temperaturas son relativamente altas y más o menos constantes, aunque siempre habrá especies mejor adaptadas al frío que otras, por supuesto.

En este mapa se pueden ver los lugares del planeta donde hay más especies de reptiles. (Fuente)

Eso sí, en contra de lo que pueda sugerir el término «sangre fría», la sangre la mayor parte de los animales ectotermos no está para nada fría. De hecho, aunque su temperatura corporal puede bajar en cierta medida a medida que su entorno se enfría, también puede aumentar hasta una temperatura mayor que la de un mamífero si hace calor suficiente. Por ejemplo, pese a que la temperatura corporal media de los caimanes americanos puede oscilar entre 26ºC y 37ºC, su temperatura corporal suele rondar entre 32ºC y 35ºC.

Pero eso no significa que, en algunos casos, el término animal de sangre fría no refleje correctamente la temperatura de la sangre.

Existe otro grupo de organismos, los poiquilotermos (del griego «poikilos«, «variado«), que utiliza el calor ambiental para regular su temperatura corporal igual que los ectotermos, pero que viven en entornos realmente fríos o en los que hay grandes variaciones de temperatura en los que otros ectotermos no podrían sobrevivir.

Los poiquilotermos utilizan un mecanismo ligeramente distinto para soportar los grandes cambios de temperatura que su cuerpo sufre: la química corporal de estos organismos puede desarrollarse con normalidad en rangos de temperaturas muy amplios porque cuentan con distintos tipos de enzimas que se activan a distintas temperaturas y, por tanto, cuando hace demasiado frío o demasiado calor para que un tipo de enzima siga funcionando, siempre habrá otro que podrá continuar trabajando a esa temperatura.

Este es el caso de la mayoría de lagartos, cuya temperatura corporal puede oscilar fácilmente entre los 11ºC y los 46ºC. Los anfibios también se benefician de esta estrategia y, en una medida aún mayor, los peces, que no sólo suelen nadar en aguas frías, sino que además la temperatura del agua puede variar bastante según cambian la profundidad a la que se mueven. De hecho, algunos peces viven en aguas que se encuentran a una temperatura inferior a 0ºC y su metabolismo puede seguir funcionando con normalidad. El problema en este caso es que las bajas temperaturas podrían hacer que se formaran cristales de hielo en sus venas, así que estos peces contienen proteínas anticongelantes para evitarlo.

Este pez hielo es uno de ellos. (Fuente)

Pero, por bonito que parezca, este sistema de ahorro de energía tiene sus desventajas.

Igual que nuestros portátiles empiezan a ir más lentos cuando los desconectamos de la corriente y cambiamos el plan de energía a “Equilibrado”, el ritmo metabólico de un animal disminuye cuanto más frío está su cuerpo, así que una temperatura corporal baja impide que un organismo pueda realizar grandes esfuerzos de manera eficiente. Es por eso que los ectotermos y poiquilotermos están muy aletargados cuando su temperatura corporal es muy baja y no pueden moverse con normalidad hasta que consiguen entrar en calor. Esto puede ser un problema grave porque, aunque este tipo de animales no necesitan ingerir una gran cantidad de calorías para vivir, necesitan comer algo de vez en cuando. Por eso durante un periodo prolongado de frío estos animales pueden llegar a morir de inanición por no ser capaces de cazar o encontrar comida por culpa del letargo producido por su baja temperatura corporal.

Los organismos endotermos, en cambio, no tienen este problema. “Endon” es la palabra griega para “dentro” y, de nuevo, “thermē” significa «calor«. O sea, que los animales endotermos son aquellos animales que generan desde su interior el calor necesario para mantener su cuerpo dentro el rango óptimo de temperaturas. Los mal llamados animales de sangre caliente, vaya, que son la mayor parte de los mamíferos y las aves.

Estos animales mantienen su temperatura corporal más o menos constante al generar calor mediante las reacciones químicas que tienen lugar en el interior de sus células o el propio movimiento de los músculos. Por este motivo, los seres endotermos pueden pasearse por ahí donde quieran sin tener que preocuparse de las condiciones climáticas, ya que su rendimiento físico no se ve gravemente afectado por la temperatura de su entorno.

Eso sí, aunque esta estrategia permita una libertad mucho mayor en comparación con un animal ectotermo, a su vez los organismos endotermos necesitan ingerir una cantidad de calorías mucho mayor para mantener su temperatura corporal elevada en todo momento. Como resultado, los animales endotermos no pueden pasar tanto tiempo sin comer como los ectotermos.

Pero, por otro lado, la capacidad de los endotermos para producir su propio calor les permite funcionar a pleno rendimiento independientemente de las condiciones climáticas, lo que a su vez les permite cazar o encontrar comida durante mucho más tiempo.

Una imagen infrarroja de una serpiente (ectoterma) comiéndose una rata (endoterma). (Fuente)

Pero, para liar un poco más la perdiz (endoterma), no todas las especies dentro de un mismo género animal utilizan los mismos mecanismos para mantener su calor corporal… Y no todos encajan claramente en las categorías endotérmicas o ectotérmicas.

Por ejemplo, los peces (poiquilotermos) no pueden sostener esfuerzos durante mucho tiempo porque sus cuerpos se encuentran a temperaturas relativamente bajas, así que algunos peces depredadores, como los tiburones, son capaces de mantener sus ojos y su cerebro a una temperatura superior a la del agua para mejorar su vista, imitando en cierta manera la estrategia de los animales endotermos. También son capaces de aumentar su temperatura corporal un poco por encima del agua que los rodea, lo que les permite desarrollar una mayor potencia muscular y, además, la mayor temperatura en su estómago acelera sus digestiones y les proporciona la energía que necesitan para calentar sus cuerpos más rápidamente.

Por otro lado, los animales endotermos suelen mantener su temperatura corporal constante, una condición llamada homeotermia (del griego “homoios”, “similar”). Pero luego hay animales “de sangre caliente”, como los murciélagos o algunos pájaros pequeños, que también usan estrategias similares a las de los poiliquiotermos porque permiten que su temperatura corporal baje hasta muchísimo mientras duermen y vuelven a generar calor otra vez al despertar. Para este tipo de animales se inventó el término heterotermia (del griego “heteros”, “distinto”) que, básicamente, indica que un animal genera su propio calor corporal, pero que su temperatura puede llegar a variar mucho dependiendo de la situación en la que se encuentre.

Y, nada, hoy sólo quería hablar un poco sobre esto. Si un día estáis tristes y no sabéis qué camino tomar en vuestras vidas, recordad que en última instancia el objetivo primordial es mantener vuestro cuerpo caliente durante el mayor tiempo posible.