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La Hibernación
Proemio
¿Qué
es la hibernación y por qué algunos animales pueden pasar meses «desactivados»?
30 de diciembre de 2020
Insectos, anfibios, mamíferos
pequeños: muchas especies animales hacen frente a las bajas temperaturas a
través de la hibernación.
La hibernación es un proceso natural a través del
cual ciertas especies animales enfrentan situaciones adversas en el entorno,
como pueden ser temperaturas
muy bajas o carencia
de alimentos por un periodo prolongado. Puede decirse que es un mecanismo de defensa que
les ayuda a sobrevivir en
condiciones extremas.
Esto les permite no tener que
migrar a lugares más cálidos durante los inviernos oscuros y fríos para buscar
comida. En lugar de esto, «desactivan»
sus organismos
por un periodo de tiempo, hasta que su hábitat sea más adecuado para que
continúen con sus vidas.
¿Qué sucede durante la hibernación?
A nivel evolutivo, la hibernación
se entiende como una respuesta
natural a la adversidad en el entorno. Por esta razón, la concepción
de que los animales
simplemente duermen por un periodo prolongado de tiempo es errónea: el proceso es mucho
más complejo, y fundamental
para su supervivencia en muchos casos.
Los animales que hibernan tienden a
reducir su metabolismo para ahorrar energía. Previo a los meses de ausencia, se
puede ver a osos alimentándose
en exceso, por ejemplo. Este comportamiento se entiende como
una preparación para los meses de frío extremo, en los que tendrán que compensar la grasa de meses sin
alimento.
En estos periodos, en los que se
someten a un estado de inconsciencia
prolongada y profunda. Además, se ha observado que algunos
animales reducen su ritmo
respiratorio y cardiaco, al tiempo que su temperatura corporal decrece
significativamente.
¿Por qué algunos animales hibernan
y otros no?
Los osos, las
murciélagos y hasta las mariposas hibernan. No es el caso para otras especies, que también
viven en condiciones extremas por espacios importantes de tiempo. Sin embargo,
se tiene registro de comportamientos similares, que caen en categorías diferentes.
Los cambios fisiológicos y de
comportamiento también se aprecian en animales que habitan en climas cálidos.
Al fenómeno se le conoce como estivación: se trata de
un «letargo veraniego»
en el que los animales entran a un
sueño profundo, que les permite combatir las altas temperaturas
de la época del año.
Para animales que viven en ecosistemas de calor extremo,
la estivación funciona para no padecer las consecuencias de la sequía o la
falta de alimentos. Al igual que en la hibernación, los animales se someten a
cambios metabólicos importantes que administran su energía eficientemente, por
lo menos, hasta que el entorno
sea más adecuado para salir de nuevo.
https://www.ngenespanol.com/animales/que-es-la-hibernacion-y-por-que-algunos-animales-pueden-pasar-meses-desactivados/
Desarrollo
1.
La hibernación y el cambio climático
¿Qué es la hibernación?
Durante los meses de invierno, en
los que la disponibilidad de alimento es muy limitada, caen
abundantes lluvias nevadas y el frío es intenso, algunos animales muestran un
periodo de inactividad que se conoce con el nombre de hibernación, el cual
termina con la primavera y la llegada del buen tiempo. Antes de que llegue el
invierno almacenan grasas y carbohidratos en diferentes órganos del cuerpo, por
lo que pueden sobrevivir sin necesidad de buscar alimento en los meses más
fríos.
La hibernación es considerada como
el sueño invernal de esos animales, y se define como un estado fisiológico de
letargo de varios meses, en el que la temperatura corporal permanece por uno o
dos grados por debajo de la temperatura que se tiene normalmente. Pero este no
es un sueño ordinario; los latidos del corazón se vuelven menos frecuentes, la
respiración se convierte en poco más que un suspiro y se puede estar hasta un
mes sin girar el cuerpo o cambiar su posición. Pero no todos los animales
hibernan. Hay algunos que muestran un proceso llamado torpor, que es la
reducción de la temperatura corporal y que emplean como una estrategia en los
momentos de falta de alimento en un mismo día, a diferencia de la hibernación,
en que la reducción de la temperatura corporal ocurre durante semanas o meses.
Por ejemplo, muchos murciélagos entran en torpor durante las horas de luz y
despiertan por la noche para ir en busca de alimento.
Son pocos los animales que
verdaderamente hibernan. Tal es el caso de los roedores, murciélagos y
monotremas (mamíferos ovíparos cuyas crías lamen leche de la piel ya que
carecen de pezones, como la equidna y el ornitorrinco). Estos animales permiten
que la temperatura de sus cuerpos descienda hasta casi la del ambiente que los
rodea y son los verdaderos hibernantes. Hay otros mamíferos que pueden
considerarse como falsos hibernadores; tal es el caso de los osos pardos y
polares. Estos duermen durante el invierno en una cavidad rocosa de difícil
acceso, bajan su temperatura corporal y su ritmo cardiaco, con lo que logran
ahorrar hasta tres cuartas partes de su consumo energético normal e interrumpir
durante meses sus funciones fisiológicas. Los osos no duermen profundamente,
sino que más bien sufren un aletargamiento, pues si es sorprendido o molestado,
despierta y huye.
Verdaderos hibernantes
Hay muchos mamíferos de pequeño
tamaño que son verdaderos hibernadores; animales tan diversos como las
marmotas; roedores como la ardilla terrestre de Perote, el ardillón, la ardilla
de tierra, el lirón careto y el hámster dorado; murciélagos como el boreal
rojizo, el de herradura y el de cola peluda, y primates como el lémur de cola
gruesa, entre otros.
Un famoso dormilón, el lirón, ha
revelado algunas sorpresas en la técnica de hibernación. Al contrario de lo que
se creía, en lugar
de pasar el invierno en el hueco de un árbol, excava simplemente un agujero en
la capa de hojas muertas del suelo del bosque. Exponerse a los elementos lo
mantiene a una menor temperatura y evita que se despierte antes de tiempo.
Incluso así, debe moverse una vez por semana para controlar los procesos metabólicos
que producen el desgaste de energía.
En Alaska, las ardillas árticas
pueden hibernar durante nueve meses seguidos, al igual que la marmota siberiana
y la norteamericana. Aunque su temperatura desciende, el animal continúa
teniendo el control sobre la misma, estableciendo su termostato interno al
mínimo necesario para mantener la vida.
En América del Norte, la mayoría de
las ardillas terrestres que hibernan se caracterizan por presentar una serie de
eventos bien definidos que incluyen la siguiente secuencia, determinada por las
demandas energéticas: salida de la hibernación, reproducción, gestación,
lactancia, emergencia de las ardillas jóvenes, acumulación de grasas para
resistir las condiciones desfavorables del periodo inactivo, prehibernación y
nuevamente hibernación hasta la siguiente primavera.
La ardilla terrestre endémica de
México, la de Perote, es un claro ejemplo. Este animalito está activo durante
nueve meses, pero el resto del año entra en un periodo de hibernación que
comienza en noviembre, cuando el clima comienza a ser más frío y las plantas de
las que se alimenta comienzan a escasear.
Sólo se conoce un ave que hiberna,
la cual es una especie de chotacabras o tapacaminos que vive en las montañas
del desierto de Colorado y que pasa el invierno en las oquedades de las rocas.
Su corazón y su respiración bajan su ritmo y su temperatura corporal se reduce
de 41 °C
a 6 °C.
En este estado, soporta aproximadamente cinco meses de crudo invierno, en los
que los insectos –que son su principal fuente alimenticia– son difíciles de
encontrar.
La hibernación es un fenómeno que
se da exclusivamente en los animales de sangre caliente. Sin embargo, entre los
animales de sangre fría, como los sapos o las ranas, y reptiles como las
víboras, las serpientes y los lagartos, cuando la temperatura de su entorno
desciende demasiado, pierden calor corporal, quedan inmóviles y pasan el
invierno durmiendo en madrigueras.
No todos los animales emplean la
estrategia de hibernación para sobrevivir en el invierno, pues algunos deciden
trasladarse a lugares con climas más favorables, por lo que se les conoce como
migratorios, como es el caso de muchas especies de aves, ballenas y peces. Hay
otros que viajan largas distancias para hibernar, como la mariposa monarca.
Estos insectos no pueden sobrevivir a los fríos inviernos que ocurren en la
mayo parte de Estados Unidos y Canadá, por lo que migran al sur y el oeste cada
otoño. La mariposa monarca viaja aproximadamente 4,500 kilómetros
para hibernar en los bosques de oyamel que se hallan en el límite entre el
Estado de México y Michoacán. Otras hibernan en árboles de eucalipto en el sur
de California.
Los efectos del cambio
climático
No es ningún secreto que el cambio
climático amenaza el delicado equilibrio natural. Los estragos son cada vez más
evidentes: los glaciares se derriten, el nivel del mar aumenta, el ciclo de las
precipitaciones se altera y los animales luchan por mantener el ritmo.
El hábitat de muchas especies se
modifica drásticamente y hace que las funciones que desarrollan en cierta época
del año, como la hibernación, la reproducción o la migración, se vean afectadas
debido al adelanto de las altas temperaturas. Las consecuencias de estos
factores repercuten de manera diferente entre las distintas especies; mas, ¿qué
efecto tendrá un entorno cambiante en las especies que hibernan?
En un estudio reciente llevado a
cabo por un grupo de investigadores de universidades británicas y
estadounidenses se observó cómo una población de marmotas está teniendo cambios
en su ciclo de vida y en sus características morfológicas. Estas marmotas viven
en terrenos a una altura aproximada de 3 mil metros en las Montañas Rocosas de
Colorado y están adaptadas a vivir en ambientes con un verano corto y un largo
invierno. En tales circunstancias, su hibernación dura siete u ocho meses cada
año. Si no logran alcanzar el peso corporal necesario antes de que lleguen los
meses más fríos, se enfrentan a un serio peligro de muerte, pues una marmota
pierde alrededor del 40 por ciento de su masa corporal durante la hibernación.
El cambio climático en la región ha generado veranos más largos y ha provocado
que las marmotas se despierten mucho antes de que finalice su periodo de
hibernación, por lo que tienen más tiempo para reproducirse y aumentar su peso
antes del próximo periodo, dando lugar a marmotas más corpulentas y robustas.
Al haber aumentado la temperatura
ambiental, las marmotas ya no se ven obligadas a hibernar durante periodos tan
largos, por lo que su tamaño corporal es mayor en todos los individuos. Estos
veranos más largos también acarrean que se reproduzcan más temprano y que sus
crías sobrevivan a lo largo del invierno siguiente, lo que ha hecho que su
población se haya triplicado desde el año 2000.
Este estudio, que comenzó en 1962 y
que se ha centrado en los datos más completos recogidos entre 1976 y 2008, es
el primero que se realiza sobre cualquier especie para demostrar que un cambio
en la duración climática de las estaciones puede causar simultáneamente cambios
en la masa corporal y el tamaño de la población.
Aunque se han observado cambios en
la masa corporal de las marmotas (11 por ciento, es decir, unos 400 gramos)
y cambios en el número de su población (25 por ciento más en sólo 33 años), no
se sabe qué podría pasar en el futuro. Los investigadores esperan descubrir
cómo reaccionará entonces la marmota ante el cambio climático. Con veranos más
cálidos y largos, uno pensaría que las marmotas se ven beneficiadas al tener
más tiempo para crecer y alimentarse antes de que llegue el próximo invierno,
por lo que es más probable que tengan éxito y sobrevivan. Sin embargo, en el
largo plazo el cambio climático no es una buena noticia, ya que se espera que
dentro de poco las temperaturas más altas reduzcan la cantidad de alimento
disponible.
En contraste, un estudio realizado
por biólogos de la Universidad de Edimburgo con las poblaciones de ardillas
colombinas de Alberta, en el oeste de Canadá, que hibernan durante ocho o nueve
meses, encontró que el cambio climático ha provocado que la nieve de ese país
se derrita más tarde de lo habitual, lo que a su vez ha alargado en diez días
el periodo de hibernación de estos animales, lo que tal vez explique el
descenso del número de ardillas observado en los últimos veinte años, debido a
que no disponen de la suficiente grasa para resistir tanto tiempo.
Normalmente, la mayoría de las
alteraciones causadas por el cambio climático están relacionadas con una
elevación de las temperaturas, pero aquí la reducción de las mismas es causada
por las tormentas de nieve que caen fuera de temporada. Según los
investigadores, este estudio demuestra que no sólo el aumento de las
temperaturas provoca una respuesta de los organismos al cambio climático.
Un estudio llevado a cabo por el
Fondo para la Protección de los Animales Salvajes halló que los osos pardos de
la cordillera cantábrica al norte de España no hibernan de manera habitual en
virtud de la escasez creciente de alimento, por lo que no pueden acumular las
grasas que les sirven de reserva. La principal causa de lo anterior apunta al
cambio climático, pues se han registrado temperaturas extremadamente altas
durante los inviernos, lo que está causando la alteración del ciclo biológico
de los osos.
Por otra parte, estos animales corren
un gran peligro debido a su inusual actividad durante la temporada en que está
abierta la caza para otras especies, como el jabalí, y existe la posibilidad de
que los cazadores las confundan. Además, la falta de alimento ha llevado a los
osos a atacar algunas instalaciones apícolas en las zonas de montaña.
Aunque aún no existen evidencias
científicas de la extinción de especies a causa del calentamiento global, los
científicos ya han
observado modificaciones en la redistribución y hábitat de muchos organismos.
Para calcular el potencial impacto del cambio climático, han reconstruido las
relaciones evolutivas o filogenéticas de un gran número de especies de plantas,
aves y mamíferos, y evaluado el riesgo de extinción en distintos escenarios de
alteración climática. El trabajo apunta a que tales alteraciones afectarán
todas las ramas, a lo que se sumarán otras de origen humano, como la
destrucción y la fragmentación de hábitats, la extracción excesiva de recursos
biológicos o la introducción de especies invasoras, acciones que afectarán más
a unas especies que a otras.
En la actualidad, el riesgo de
extinción se encuentra distribuido de forma desigual entre los grupos
biológicos. Los vertebrados de grandes dimensiones, los anfibios o las especies
endémicas de islas, montañas y algunas regiones tropicales, se encuentran más
amenazados que otros grupos.
De acuerdo a las predicciones, los
efectos del cambio climático pueden ir de leves o moderados a catastróficos,
por lo que es importante la puesta en práctica de medidas y políticas
regulatorias para minimizar dichos cambios. Está claro que en la comunidad
científica poco se puede hacer para disminuir directamente el calentamiento
global, toda vez que están involucrados en este fenómeno
enormes intereses económicos y políticos. Pese a ello, es su
responsabilidad ante la sociedad señalarlo, evaluarlo y predecirlo.
https://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol27num1/articulos/hibernacion-cambio-climatico.html
2.
LA
HIBERNACIÓN ANIMAL
Sobrevivir
al invierno no es tarea fácil solo para los seres humanos, la
vida en condiciones de temperatura baja puede ser mortal para los
organismos vivos y, por ello, a través de la evolución se
han desarrollado adaptaciones que permitan enfrentar esta
estación. Uno de estos mecanismos es la hibernación,
estado de inactividad, donde el organismo reduce al mínimo su
metabolismo y su temperatura durante el tiempo que dure el invierno. De
ese modo, se economiza energía en el cuerpo.
Para hibernar los animales suelen buscar un lugar seguro donde puedan
estar a salvo de los depredadores que no duermen durante el invierno.
Pueden ser cuevas, túneles, madrigueras u otras guaridas
ocultas. Una vez allí, la criatura cae en un sueño
profundo donde se reducen las tasas metabólicas del organismo,
la temperatura, la respiración y el ritmo cardíaco. Los
animales sobreviven la hibernación sin comer, gracias a que
durante la primavera y el verano, los animales dedican buena parte de
las estaciones cálidas a consumir grandes cantidades de
alimento, que se almacenan en el cuerpo en forma de grasas. Estas
calorías les permiten sobrevivir al largo invierno. Algunos
animales almacenan los alimentos en sus guaridas y se despiertan a
comerlos en breves períodos para luego continuar durmiendo por
mucho tiempo.
Los animales que hibernan tienen dos tipos de grasa en su organismo: la
grasa normal, que le da energía al cuerpo, y una grasa oscura,
compuesta de tejido adiposo oscuro, que se acumula alrededor del
corazón, los pulmones y el cerebro para brindarles
energía extra. Por otra parte, esta grasa oscura, a
través de una oleada de energía, le avisa al organismo
que es hora de despertar una vez que finaliza el invierno. El letargo
es un tipo de hibernación leve, pues la reducción del
metabolismo es mucho menor. En ambos casos se produce un sueño
profundo, solo que en el primero no baja tanto la temperatura ni
decrece el ritmo cardíaco. La hibernación tiene que ver
con los cambios hormonales para enfrentar la duración de los
fríos días. Los animales que más hibernan son las
ardillas terrestres. De hecho, algunas especies hibernan hasta 9 meses
del año. Estos animales construyen elaborados túneles con
espacios diferentes para guardar comida, dormir e incluso para hacer
sus necesidades. Otro de los animales que hibernan más tiempo
son los murciélagos, que en la naturaleza pueden llegar caer en
sueño profundo por dos meses y en cautiverio por más de
10 meses. El puerco- espín también es bueno hibernando.
Baste decir que su ritmo cardíaco puede decrecer en un 90%. Eso
sí, cuando la temperatura del cuerpo baja demasiado, estas
criaturas se despiertan y se mueven un poco para luego volver a caer en
su largo viaje de invierno. Por su parte, los osos son famosos por
hibernar durante el invierno; sin embargo, en realidad, los osos
utilizan más el mecanismo del letargo que propiamente la
hibernación. Pero tienen a su haber ser los animales que
más tiempo permanecen en sueño profundo continuo, hasta
seis meses, sin moverse, comer, beber o excretar.
¡Sin dudas, es la
hibernación uno de los mecanismos más interesantes que
existe en el reino animal para sobrevivir al largo invierno!
https://www.haciendoescuela.com/wp/wp-content/uploads/2020/05/FUND-LENG-05-VIE-S1.pdf
3.
¿Cómo
sobrevive el oso durante la hibernación?
Científicos, médicos y astronautas
anhelan su fisiología. Mientras, las osas paren en plena 'huelga de hambre'
Los osos son animales terriblemente
entrañables. Quizá sea su corpulencia y su carácter somnoliento lo que nos
parece tan achuchable. Pero en cualquier caso, mejor abrazar un peluche y dejar
al oso que duerma tranquilo. El pardo y el negro, en los gélidos inviernos de
las regiones más norteñas, se cobijan en cuevas donde tienen un largo sueño: la
hibernación. En la época medieval, muchos eruditos especularon sobre lo que
pasaba en este peculiar letargo. Sin poder acceder a la guarida, observaron
como las osas entran solas y salen meses después con una camada. En el S.VII,
el eclesiástico Isidoro de Sevilla escribió en sus Etimologías “los oseznos nacen
como una masa amorfa de carne; la madre lamiéndoles, les da forma”. Hoy en día
con sofisticados equipos de grabación ya podemos espiar a los osos durante la
hibernación y desentrañar sus misterios.
Gracias al uso de cámaras infrarrojas,
electrocardiogramas implantados quirúrgicamente, y transmisores de radio, Brian
Barnes, director del Instituto de Biología Ártica de la Universidad de Alaska
Fairbanks, pudo estudiar el oso negro americano. En resumen, lo más increíble
de la hibernación, es que “pueden sobrevivir al invierno con solo oxígeno”
apunta Barnes. Antes, en los meses otoñales, deben acumular alimentos ricos en
grasas. Las reservas permiten mantener las constantes vitales cuando hibernan,
como por ejemplo, la temperatura corporal. Al contrario que los pequeños
roedores, solo desciende unos pocos grados. Por este motivo, hasta hace poco no
fueron considerados verdaderos hibernantes. Según la investigación de Barnes,
el metabolismo y el consumo de oxígeno del oso negro se reduce un 75 %. Alteraciones
dignas de la hibernación más auténtica.
Según
la investigación de Barnes, el metabolismo y el consumo de oxígeno del oso
negro se reduce un 75%
En humanos, si el corazón palpita por
debajo de las 40 pulsaciones por minuto, la situación puede volverse crítica.
Para los osos este ritmo cardíaco es normal. Y aún más, durante la hibernación
puede bajar hasta 5 ppm. Como consecuencia, el flujo de sangre y la cantidad de
oxígeno que llega a los órganos vitales también disminuye. Para prevenirlo, se
cree que los osos tienen una endorfina que aminora el metabolismo celular. La
necesidad y la demanda se acompasan. De hecho, su plasma se ha usado en los
laboratorios para la conservación de órganos de animales. A falta de oxígeno in vitro, el plasma de oso acorta
su necesidad. Al mismo tiempo, la supuesta endorfina detona la hibernación. En
la sangre del oso durmiente yace el secreto para un descanso largo y tendido.
Bajo el ritmo parsimonioso, la sangre se
estanca en las cámaras del corazón. El estancamiento podría provocar una
dilatación de las paredes y, en última instancia, un fallo cardíaco. Pero el
músculo del ventrículo izquierdo del oso se vuelve rígido para evitarlo. En
consecuencia, el atrio empuja la sangre contra un “muro de piedra”, contra una
mayor resistencia. Lo supera con una contracción más débil pero más rápida,
mediada por un cambio en el ratio de las proteínas del miocardio. Cuando se
despierta, la situación se revierte. El corazón de los osos es un músculo
versátil, adaptado tanto a actividades enérgicas como a las largas siestas.
Se
cree que los osos tienen una endorfina que aminora el metabolismo celular
Dormir sin ir al baño durante meses es
imposible, pero no para los osos. Tienen microbios en su intestino que
convierten la urea en otra forma nitrogenada utilizada en la construcción de
aminoácidos. Algo así como convertir la orina en proteínas. Conocer el
funcionamiento de este reciclaje, podría ayudar a pacientes con deficiencias
renales e incluso a personas que no tiene acceso a comida rica en proteínas.
Estudios recientes señalan que asimismo la degradación de proteínas musculares
desciende de forma considerable cuando el oso hiberna. Aunque la actividad del
plantígrado es mínima, la musculatura apenas se debilita. Por eso, la NASA está
interesada en su hibernación. En el espacio, a causa de una gravedad inferior,
los músculos de los astronautas se ejercitan menos y pueden atrofiarse. Los
huesos de los osos tampoco padecen fracturas por culpa de la inactividad. Su
formación es estimulada por una poderosa hormona secretada en las glándulas
paratiroides. Una versión sintética llamada Forteo ya se utiliza para tratar la
osteoporosis en humanos, aunque no es tan efectiva como su análoga natural. Las
imitaciones siempre serán imitaciones.
Los
huesos de los osos son estimulados por una hormona secretada en las
glándulas paratiroides. La versión sintética, se utiliza para tratar la
osteoporosis en humanos
Además de sobrepasar la hibernación,
las hembras paren durante el invierno. Aunque los oseznos nacen sin pelo y
ciegos, sí que tienen forma. La madre no los moldea a lengüetazos, pero les da
calor y leche. Conservar la temperatura de los recién nacidos y su lactancia
suma un gran gasto energético a la propia supervivencia. Traer nuevas vidas al
mundo en plena huelga de hambre parece inverosímil, pero gracias a las reservas
y a su metabolismo sacan adelante una nueva familia. ¡La hazaña de las osas es
simplemente asombrosa!
https://elpais.com/elpais/2016/09/06/ciencia/1473163229_764806.html
4.
Entre
la vida y la muerte: la hibernación
mayo 26, 2022
Introducción: conceptos y
terminologías
Aunque no tengamos especiales
conocimientos de zoología, podemos decir que casi todo el mundo sabe que los
osos, las ardillas o los erizos (las especies hibernantes más conocidas, tal
vez) hibernan. Esto es, cuando llega el invierno entran en un estado fisiológico
de letargo más o menos profundo, del que salen cuando llega la primavera. Pero
la "hibernación" sólo es un caso particular de un concepto más amplio
que se llama dormición.
Se define "dormición" como un
periodo en el ciclo de vida de un organismo durante el cual la actividad
fisiológica se suspende temporalmente. Esto minimiza la actividad metabólica
con el objetivo de ahorrar energía. ¿Con qué propósito? Aquí ya depende del
tipo de organismo que estemos considerando y su relación con las condiciones
ambientales, que son las que desatan uno u otro tipo de dormición.
Así, hablamos de hibernación cuando
nos referimos a animales endotermos, o sea, que regulan su temperatura
internamente, y más concretamente a algunos mamíferos puesto
que las aves, también endotermas, evitan tener que hibernar migrando a
latitudes más cálidas. La hibernación supone entrar en un letargo invernal.
Cuando este letargo es estival y no
invernal, suele darse en desiertos o zonas semiáridas y su objeto es evitar la
sequía veraniega, ahorrando agua al eliminar su consumo. Este letargo se llama estivación,
y también son mamíferos los protagonistas.
La brumación afecta
a vertebrados ectotermos, o sea, " de sangre fría": los anfibios y
los reptiles. De modo que ya puedes aprender aquí un primer concepto básico: los
herpetos no hibernan, sino que bruman. Seguramente te preguntarás por las
diferencias entre hibernación y brumación. Aunque son procesos paralelos y muy
similares, existen ciertas sutiles diferencias que te explicaré más adelante.
Las motivaciones de la brumación son dos: escapar del invierno por un lado, o
escapar de situaciones de sequía por el otro. La brumación también es
practicada por algunos grupos de invertebrados, a la sazón también ectotermos.
La diapausa es la
suspensión del desarrollo embrionario entre el otoño y la primavera, cuando se
reanuda. Es practicada comúnmente por insectos, y también algunos vertebrados
como por ejemplo el corzo (Capreolus capreolus), único ungulado que
entra en diapausa. El objetivo de la diapausa es "programar" el
nacimiento de la prole para el momento más favorable climatológicamente
hablando. La implantación diferida del embrión en el útero (practicada
por ejemplo por algunos mustélidos) no es una diapausa, sino una
estrategia evolutiva diferente pero dirigida al mismo objetivo.
El torpor es una
respuesta concreta de algunos animales ante problemas concretos de escasez de
alimentos, y es un proceso parecido a la hibernación/brumación pero mucho más
leve y sobre todo, es una respuesta concreta a una situación concreta y no se
repite estacionalmente como los anteriores conceptos. La duración del torpor
suele ser de algunas horas.
En esta crónica te voy a hablar de
la hibernación, la estivación y la brumación, que son los procesos de dormición
más importantes que afectan a los animales.
La hibernación
Se trata de un mecanismo
fisiológico dirigido a ahorrar energía por parte de animales endotermos
mediante la disminución de la tasa metabólica, la temperatura corporal y el
consumo de oxígeno. Este proceso dura varias semanas e incluso meses, y es lo
que le distingue del torpor, que sólo dura unas horas.
Debido a una mayor superficie en
relación con su volumen, los mamíferos pequeños experimentan una mayor pérdida
de calor cuando hay bajas temperaturas ambientales, de ahí que sean estos
animales los que experimentan el estado de torpor en respuesta a momentos de
estrés ambiental. Este estado de torpor implica la disminución de la
temperatura corporal por debajo de los 30ºC
pero en ningún caso por debajo de los 15ºC.
La verdadera hibernación, por su parte, implica la reducción de la temperatura
corporal en general hasta la temperatura ambiente, y en algunas especies se
alcanza y se sobrepasa el punto de congelación, pero típicamente la temperatura
se queda en torno de los 5ºC.
El animal que va a hibernar
aprovecha el verano y el otoño para comer por encima de lo normal y generar así
reservas de grasa corporal de las que va a vivir el organismo durante la
hibernación ("hiperfagia"), y cuando llega el momento, busca o
construye un refugio o madriguera donde se introduce y adopta una postura
típica del sueño. La hibernación en sí constituye una serie de brotes de torpor
que duran entre una y tres semanas con la temperatura corporal en torno de los 0ºC,
y que alternan con periodos de "recalentamiento" que duran a lo sumo
24 horas en los que la temperatura corporal llega a los 37ºC.
La tasa cardiaca también cae al
mínimo: en algunas especies de ardilla el número de latidos del corazón bajan
de 165 por minuto en condiciones normales a sólo veinte por minuto.
Fisiológicamente hablando, la hibernación es un proceso complejísimo que está
bajo el control del sistema nervioso autónomo y el hipotálamo. Si bien el
proceso en sí de la hibernación está orientado al ahorro de energía, el momento
de entrada en hibernación y la salida del mismo implican un consumo: en un
roedor, la entrada en hibernación representa el 13% del consumo energético del
total de la hibernación, y la salida incluso mayor.
En realidad, sólo un puñado de
mamíferos realizan hibernación y también una sola especie de ave: el
chotacabras pachacua (Phalaenoptilus nuttallii), que se distribuye en
los matorrales y pastizales secos desde el sur de Canadá hasta el norte de
México. Las poblaciones más norteñas de este ave
migran hacia México durante el invierno, pero las poblaciones de California y
Nuevo México sí hibernan, aunque no todos los autores lo reconocen como una
verdadera hibernación sino como un torpor que dura unas semanas. Sin embargo,
como ya te he explicado antes, un torpor que dura más de 24 horas ya puede ser
considerada una hibernación.
En fin, centrándonos ya en los
mamíferos hibernantes, son los siguientes:
- Quirópteros: en las latitudes templadas, parte de las
especies de murciélagos hibernan y parte emigran. Los murciélagos hibernan en
comunidades, en cuevas o casas abandonadas, incluso en infraestructuras humanas
habitadas.
- Monotremas: el equidna de
hocico corto (Tachyglossus aculeatus) es el único monotrema conocido que
hiberna, alcanzando una temperatura corporal mínima de 4 ºC.
- Marsupiales: se conocen
cuatro especies de marsupiales hibernantes, el posum pigmeo acróbata (Acrobates
pygmaeus), el posum pigmeo oriental (Cercartetus nanus), el posum
pigmeo pequeño (Eudromicia lepida) y el posum pigmeo de montaña (Burramys
parvus).
- Roedores: el grueso de los
mamíferos terrestres hibernantes son los Roedores. Varios grupos de roedores
hibernan, como las ardillas de tierra entre las que quiero destacarte la
ardilla de tierra ártica (Spermophilus parryi), que es capaz de
disminuir su temperatura corporal por debajo del punto de congelación a -2,9 ºC.
Aparte de las ardillas, también hibernan los lirones (muy conocidos los lirones
careto y gris, especie por cierto que experimenta tanto la hibernación, la
estivación y el torpor), las marmotas o los hámsters.
Macroscélidos: algunas especies de musarañas elefante
hibernan
- Eulifotiplos: Los erizos
- Afrosoricidos: al menos el
tenrec común (Tenrec ecaudatus)
- Cingulados: una única
especie de armadillo hiberna. el pichí (Zaedyus
pichyi)
- Primates: sólo dos
especies de primates hibernan, el lemur enano de cola gruesa occidental (Cheirogaleus
medius) y el loris perezoso pigmeo (Nycticebus pygmaeus)
¿Y el oso? los osos son de los
animales hibernantes más conocidos y todo el mundo sabe que el oso pardo (Ursus
arctos) y el oso negro americano (U. americanus) hibernan. Lo que
pasa es que los especialistas cada vez más tienden a considerar que el oso no
es un "verdadero" hibernante. En primer lugar, no todos los
individuos hibernan: es relativamente fácil ver en pleno invierno osos activos
buscando comida. Es verdad que los osos presentan hiperfagia en otoño, buscan
su osera para hibernar y entran en estado de torpor pero sólo bajan su
temperatura corporal un cierto número de grados (hasta los 32ºC)
sin alcanzar ni de lejos la temperatura corporal.
El oso tiene un enorme tamaño, y
este hecho limita la supresión metabólica ya que precisamente por su enorme
tamaño, los requerimientos metabólicos y energéticos del oso siempre van a ser
relativamente mucho menores que los mamíferos de pequeño tamaño: el oso reduce
su metabolismo entre el 15 y el 30% mientras que un roedor lo reduce entre el
50 y el 90%. Así, el oso mantiene una tasa metabólica baja, y el
"despertar" no le supone un costo energético tan alto como en un
roedor. Podemos decir que el oso entra en un estado de
"semi-hibernación".
Para que te hagas una idea, la
temperatura mínima que alcanzan algunos de los animales hibernantes:
- Equidna: 4ºC
- Marsupiales: 1,3 - 7,1 ºC
- Erizos: 1 - 9,7 ºC
- Tenrec: 8,6 - 15ºC
- Murciélagos: -2 a
13,9ºC
- Lemur: 6,5 - 9,3ºC
- Osos y tejones: 28 - 32,5 ºC
- Roedores: -2,9 a
15 ºC
Por supuesto, debes distinguir
entre el estado de hibernación y el de hipotermia: mientras el primero es un
estado controlado metabólicamente, el segundo es un fallo catastrófico del
sistema regulatorio endotermo, y causa la muerte.
La brumación
Como te dije más arriba, los
herpetos no hibernan, sino que bruman. Lo cierto es que en las latitudes
templadas, anfibios y reptiles se quitan de en medio cuando llega el frío.
¿Entonces qué hacen, si no hibernan?
Verás, la brumación es un tipo de
dormición, por lo que el objetivo es el mismo: ahorrar energía en periodos
desfavorables. Para los herpetos, el invierno es un periodo muy desfavorable
por dos motivos: escasean los insectos, que son base alimentaria de muchos de
ellos, e incluso muchos roedores (presa de las serpientes) están hibernando con
lo que no están disponibles para comérselos. Y por otro lado, el Sol es más
débil en invierno y aparece menos, algo muy importante para animales que no
pueden regular internamente su temperatura, y necesitan tomar el sol para ello.
Por eso los herpetos también buscan un refugio y entran en un letargo para
"volver" en primavera. Ahora bien, ¿qué diferencias hay entre
hibernación y brumación?
En primer lugar, la brumación dura
menos que la hibernación, unos dos meses como mucho. En segundo lugar, en la
hibernación, los mamíferos obtienen su energía a partir de las grasas
almacenadas en el periodo previo a la hibernación, pero los herpetos no
presentan "hiperfagia" antes de su brumación, y obtienen su energía
durante el letargo no a partir de grasas, sino del glucógeno.
En tercer lugar, los herpetos
necesitan "despertar" de cuando en cuando de su letargo para beber
agua, algo ineludible para un herpeto, mientras que el mamífero hibernante
no come ni bebe ni orina ni defeca ni nada durante su hibernación. Por eso, en
los días soleados del invierno, no es raro ver lagartijas tomando el sol: en la
brumación es posible interrumpir el letargo en estas condiciones para
"estirar las piernas", tomar el sol, beber agua y, si se tercia,
comer algo antes de volver al letargo aunque lo normal es no comer nada durante
este periodo.
La brumación es activada por la
disminución del fotoperiodo o la escasez de agua (¡ojo!, la brumación
también funciona como "estivación" en caso de estrés hídrico).
¿Dónde se meten los herpetos
mientras bruman? La mayoría de anfibios (ranas, sapos, salamandras y tritones)
se ocultan en el barro del fondo de los estanques. Y esto es así también aunque
el estanque esté seco: están debajo de la costra seca del fondo. Al humedecerse
de nuevo el fondo, los anfibios se abrirán camino hacia el agua excavando.
También pueden refugiarse en agujeros de la tierra, hojarasca, huecos de
troncos, madrigueras abandonadas de otros animales, etc. Eso sí, los herpetos
durante la brumación pueden alcanzar temperaturas corporales en torno del punto
de congelación igual que muchos mamíferos hibernantes.
Una reflexión importante: si, como
te he explicado, la brumación sólo se aplica a los animales "de sangre
fría", surge la pregunta: ¿Los peces bruman?
Bueno, los peces ni hibernan ni
bruman: ralentizan su actividad y descansan cerca del fondo de ríos y lagos.
Básicamente entran en un estado de torpor controlado que varía en función de
las condiciones del agua: por muy paradójico que pueda parecerte, las
condiciones del agua bajo una superficie congelada pueden ser muy favorables
para un pez, ya que el agua queda aislada del frío exterior y el pez puede
estar incluso más "calentito". En otras palabras, durante el
invierno, a los peces hay que echarles de comer aparte. La excepción la
constituyen los dipnoos y algunos peces pulmonados de las áreas tropicales:
durante la estación seca, cuando se secan los estanques, se entierran en el
barro y segregan un "moco" que mantiene húmedo el refugio: allí
entrarán en letargo hasta que lleguen las lluvias y vuelvan a rellenarse los
estanques.
La estivación
Como habrás podido deducir según lo
que te ido contando más arriba, la estivación no es más que una hibernación
(animales endotermos) o brumación (animales ectotermos) o, si lo prefieres, una
dormición que se da exclusivamente en situaciones de estrés hídrico o sequía:
el animal que estiva lo hace para ahorrar agua, y saldrá del letargo cuando el
nivel hídrico recupere la normalidad. La estivación, por tanto, puede darse en
el verano en zonas desérticas, áridas o semiáridas, en estación seca de las
regiones tropicales o bien en cualquier situación de sequía en latitudes
templadas: no tiene por qué asociarse al verano a pesar de su nombre.
Como es lógico, los invertebrados
que necesitan humedad son grandes estivadores. ¿Cuántas veces has visto
paseando por un campo o bosque durante el verano conchas de caracoles pegadas
como con pegamento a árboles y tallos? son caracoles terrestres que están
estivando: mantienen la humedad necesaria para la vida dentro de su concha
herméticamente sellada.
Artrópodos como las mariquitas,
otros escarabajos como algunos gorgojos o algunas polillas también estivan, así
como algunas especies de cangrejos.
En cuanto a los vertebrados,
salamandras, tortugas terrestres y cocodrilos entran en estivación cuando se
dan las condiciones necesarias de sequía prolongada. Un ejemplo interesante de
anfibio estivante es la "rana de agua" australiana (Ranoidea
platycephala), que almacena mucha agua en sus tejidos cuando entra en
estivación, hecho que conocen muy bien los aborígenes, que saben encontrar sus
refugios en lo más ardiente del verano australiano, y las desentierran para
beber el agua que tienen almacenada como estrategia de supervivencia en el
desierto.
Un ejemplo de mamífero estivante es
el erizo de cuatro dedos (Atelerix albiventris), distribuido por África
central y oriental, y que estiva durante la estación seca.
Una diferencia importante entre
hibernación y estivación es que, en la primera, la temperatura corporal
desciende hasta el punto de congelación o cercanías, pero en la estivación la
temperatura corporal no disminuye tanto. Algunos autores indican que el término
"estivación" debería reservarse a los animales de sangre fría porque
los de sangre caliente entrarían únicamente en un torpor más o menos prolongado.
http://cronicasdefauna.blogspot.com/2022/05/entre-la-vida-y-la-muerte-la-hibernacion.html
5.
Más cerca de la
hibernación humana: ya es posible conseguirlo en ratones
Descubren que la activación de un
tipo de células cerebrales, las «neuronas Q», lleva al organismo a un estado de
animación suspendida
Lo hemos visto tantas
veces en el cine que incluso llega a parecer algo normal. En las películas de
ciencia ficción, en efecto, es habitual ver cómo los astronautas entran en
hibernación para, de ese modo, cruzar la inmensidad del espacio. En ese estado,
el tiempo biológico se detiene, y la nave puede viajar durante décadas enteras
sin que sus ocupantes envejezcan ni un solo día. Además, la hibernación reduce
considerablemente el consumo de alimentos y oxígeno por parte de las
tripulaciones, así como su desgaste muscular en condiciones de gravedad cero.
Por último, un estado de inconsciencia prolongada durante el viaje espacial
podría también minimizar los problemas psicológicos de los sufridos
astronautas. Aunque eso, repetimos, es en las películas. ¿Pero podrán los seres
humanos llegar realmente hibernar algún día?
Células activadas
En la Naturaleza
abundan las especies que son capaces de entrar en estado de animación
suspendida. Otras, sin embargo, sencillamente no pueden. ¿A qué se deben estas
diferencias? Y sobre todo, ¿tienen todos los animales el potencial de hibernar,
incluso si nunca lo hacen en la Naturaleza?
Un equipo de
investigadores de la Universidad japonesa de Tsukuba ha encontrado parte de las
respuestas. En un estudio recién publicado en Nature ,
en efecto, anuncian el hallazgo de células específicas en el cerebro de ratones
que pueden llegar a desencadenar un estado similar al de la hibernación cuando
se activan. Y los ratones no forman parte del grupo de animales que hibernan de
forma natural.
Los que sí lo hacen,
sin embargo, entran generalmente en estado de hibernación durante el invierno,
cuando la comida es más escasa. Como en el caso de los osos, el metabolismo se
ralentiza y la temperatura corporal baja hasta el mínimo necesario para
mantener activas las principales constantes vitales, reduciendo así
drásticamente el consumo de energía que el cuerpo necesita. El ritmo cardíaco
también se hace más lento, la respiración más débil y la actividad cerebral se
reduce hasta quedar en los niveles de subsistencia. Al volver a despertar, y
esto es importante, los animales están perfectamente sanos. Más delgados, sí,
pero sanos.
Y ahora volvamos a los
ratones del experimento japonés. A pesar de que estos animales no hibernan de
forma natural, los investigadores, liderados por Takeshi Sakurai, de la
Universidad de Tsukuba, y Genshiro Sunagawa, del centro RIKEN para la
Investigación de Dinámica de Biosistemas, han demostrado que la simple
activación de un tipo específico de células cerebrales, llamadas "neuronas
Q", puede conseguir que los ratones entren, durante varios días, en un
estado que se parece mucho a la hibernación.
"Los ratones
-señala Sakurai- exhibieron cualidades distintivas que cumplieron con los
criterios de hibernación. En particular, el punto de ajuste de la temperatura
corporal bajó de aproximadamente 36 grados a cerca de 27, y el cuerpo funcionó
con normalidad para mantener temperaturas inferiores, de 22 grados, incluso
cuando reducimos drásticamente la temperatura ambiente". Los ratones
también mostraron todos los signos de un metabolismo reducido, comunes durante
la hibernación, incluido el bajo ritmo cardíaco, el bajo consumo de oxígeno y
la lenta respiración.
Viajes espaciales
Para los científicos,
poder llevar a los ratones a este estado simplemente excitando de forma
artificial las neuronas Q fue algo totalmente inesperado. "Y aún más
sorprendente -asegura Tohru Takahashi, primer firmante del artículo de Nature-,
es que logramos inducir un estado hipometabólico similar en una especie que no
hiberna ni tiene claros periodos de letargo. Aunque aún no conocemos la
respuesta, la posibilidad de que los humanos también tengan neuronas Q que
puedan usarse para inducir una respuesta similar resulta tentadora".
"Es muy probable
que las personas no quieran hibernar por las mismas razones que los animales
-explica Sunagawa-. Pero existen razones médicas para querer colocar a personas
en animación suspendida, como durante un transporte de emergencia o en
condiciones críticas como las de una neumonía grave, cuando el suministro de
oxígeno no es suficiente para satisfacer las demandas del organismo".
Y luego está, claro, la
cuestión de los viajes espaciales. "En el futuro -concluye Sakurai-
podremos poner a los humanos en estado de hibernación para misiones a Marte y
más allá".
https://www.abc.es/ciencia/abci-mas-cerca-hibernacion-humana-posible-conseguirlo-ratones-202006161433_noticia.html
6.
Pasar
el invierno como un lirón
¿Qué ocurre en el
organismo de los animales que hibernan? ¿Podría la medicina utilizar este
conocimiento para tratar enfermedades? Pongámonos en la piel de marmotas,
lirones y otros hibernadores ahora que se acerca el invierno.
Suena el
despertador. Las siete de la mañana. Fuera, todavía es de noche, hace un frío
que pela y, debajo del edredón, empieza la guerra diaria contra ese instinto
animal que nos pide a gritos no salir de la cama… En invierno, más de uno
desearía seguir escondido en su madriguera hasta que llegase abril. Durante la
época más fría del año, algunos animales ‘de sangre caliente’ llevan este
instinto al extremo. Entran en un
estado de inactividad que conocemos como hibernación y que puede prolongarse
meses.
¿Qué es la hibernación?
Ante la escasez de
comida o de agua, muchos animales se ven obligados a migrar. Otros, como distintas
especies de mamíferos, han desarrollado estrategias
adaptativas que les permiten reducir su gasto metabólico y
entrar en un estado de torpor para sobrevivir. Cuando este estado persiste muchos
días o meses hablamos de hibernación. En los animales
endotermos (de sangre caliente), la principal función del letargo es
conservar la energía que habitualmente se destina a mantener una temperatura
corporal constante, independientemente del ambiente.
Aunque por su
nombre tendemos a pensar que se trata de una adaptación al crudo invierno, la hibernación no solo se produce en la
estación más fría del año. Existen especies tropicales que
hibernan para combatir las temperaturas extremas y la sequía. La estivación,
como se denomina este fenómeno, tiene lugar en distintas especies de
invertebrados y de vertebrados. En los mamíferos es menos común, pero la
practican criaturas como los lémures enanos de cola gruesa de Madagascar, durante la
estación seca, o los taquiglósidos (o equidnas) de Australia, después de un
incendio, en espera de que vuelvan condiciones más favorables.
Según una hipótesis
reciente, la capacidad de reducir el metabolismo durante la hibernación habría
formado parte de la historia evolutiva de los mamíferos desde hace decenas de
millones de años y, concretamente, habría jugado un papel clave en la supervivencia de
especies de pequeños mamíferos en los períodos de intensa
radiación térmica que caracterizaron la extinción masiva del
Cretácico-Paleógeno que acabó con los dinosaurios.
Otra hipótesis
sugiere que la hibernación
podría ser un mecanismo de protección. Las especies que
hibernan tienen aproximadamente una tasa de supervivencia anual un 15% mayor que especies
de un tamaño similar que no lo hacen. Esto ocurre porque se incrementa su
supervivencia en los meses en los que están hibernando. Si no te mueves, no
haces ruido y no desprendes ningún olor, pasas más
desapercibido para los depredadores.
¿Qué ocurre en el organismo en
hibernación?
Durante la
hibernación la mayoría de funciones fisiológicas se ralentizan y otras, como la
eliminación de heces y orina, se detienen por completo. La temperatura corporal baja entre cinco y
diez grados, de media, y el metabolismo se reduce a menos del 5%. También la
respiración y el ritmo cardíaco se enlentecen. El corazón de los lémures enanos
de Madagascar del género Cheirogaleus, únicos primates que hibernan, pasa de
180 latidos por minuto a tan solo cuatro y pueden llegar a estar hasta 15 minutos sin respirar. Se
han documentado casos extremos como el del suslic
ártico (Urocitellus parryii), un roedor que habita en la tundra de Alaska,
Canadá y Siberia, que puede
reducir su temperatura corporal por debajo de cero grados sin congelarse.
Un
estudio reciente de la Washington State University analizó los cambios en
la expresión génica que se producen en los tejidos de los osos
grizzly (Ursus arctos horribilis) durante todo el año, comparando el período
en que hibernan con el resto de estaciones, y se vio que los efectos de la
hibernación son diferentes en distintos tejidos. El tejido adiposo es donde se
modifica la expresión de un mayor número de genes si lo comparamos con el
hígado o con el músculo. En general, la hibernación disminuye la activación de
genes implicados en la señalización de insulina, la degradación de proteínas
musculares y la producción de urea, y aumenta la activación de aquellos
implicados en la síntesis de proteínas del músculo. Esto último podría explicar
por qué los músculos de los
osos no se atrofian durante los meses de inactividad.
En este estudio se identificó cerca de un millar de genes
que participan en algunos de los cambios fisiológico reversibles que tienen
lugar en la hibernación. Curiosamente, son diferentes del
centenar de genes caracterizados
previamente en los lémures enanos. Distintas especies utilizan grupos de
genes diferentes para regular este proceso. Según esto, no existiría un factor
desencadenante común, ninguna molécula mágica que diera inicio a la hibernación
y que se pudiera inyectar a animales que normalmente no hibernan para
inducirles un estado de letargo.
¿Pueden hibernar las personas?
Los genes
identificados este y otros estudios podrían tener aplicaciones para desarrollar futuras
terapias para enfermedades humanas. Los científicos investigan
distintos usos que podría tener este estado de animación
suspendida para nuestra salud. Algunas de las áreas en las que se está
investigando son las lesiones cerebrales traumáticas, el infarto de miocardio,
los accidentes cerebrovasculares y el shock hemorrágico. Un equipo de la Universidad de Nebraska ha desarrollado un
método que emplea melatonina, un potente antioxidante con el que las ardillas
terrestres protegen sus células después de la hibernación, cuando el flujo
sanguíneo vuelve a sus niveles normales, para reducir la afectación de los
tejidos en pacientes con shock hemorrágico. Este mismo grupo está desarrollando
métodos para la preservación de órganos que permitan aumentar su disponibilidad
y reducir los pacientes en lista de espera.
La inducción de un estado de hibernación en astronautas para
afrontar largos viajes en el espacio, o en pacientes muy graves
que esperan un órgano, para preservar su vida hasta que este llegue, todavía
forman parte de la ciencia ficción.
Aunque pueda
parecer lo contrario, marmotas,
lirones, y murciélagos, entre otros, no se pasan todo el invierno durmiendo.
Cuando dormimos, nuestras funciones fisiológicas se mantienen, algo que no
ocurre durante el letargo, y, aunque pueda resultar paradójico, los animales
que pasan varios meses hibernando experimentan ‘despertares’ periódicos espontáneos, en los
que abandonan su torpor y aprovechan para dormir.
Como si el
despertador fuese la señal para caer en brazos de Morfeo.
https://www.heraldo.es/noticias/sociedad/2019/12/09/pasar-el-invierno-como-un-liron-secretos-de-la-hibernacion-1347631.html
7.
Según los científicos, los humanos podríamos hibernar
Nuestra vida podría ser
mucho más sencilla si simplemente hibernáramos como lo hacen otras especies animales. Trabajaríamos
menos, gastaríamos menos dinero y, por supuesto, lo más importante:
disfrutaríamos el placer de dormir durante unos meses al año. ¿Entonces? ¿Por
qué no lo hacemos? ¿Acaso es posible? Según algunos expertos, no hay motivo que
nos impida hacerlo.
Según el médico anestesista Rob
Henning, los humanos podríamos hibernar, pero ¿por qué no lo
hacemos? Bueno, para que un humano hiberne sin afrontar daños demasiado severos
haría falta un dispositivo tecnológico que aún no está completamente
desarrollado. Veamos más en detalle de qué se trata.
Rob Henning comenzó a pensar en la hibernación
humana como una técnica médica complementaria a la anestesia general que
obtiene un paciente durante una cirugía. Según el especialista, la hibernación
asistida podría reducir significativamente el daño interno que sufre un
paciente durante una operación. Esta modalidad sería complementaria a las
drogas que se administran para reducir el ritmo cardíaco y la circulación de la
sangre en el paciente.
Henning está convencido de que los
humanos podrían entrar en un profundo estado de letargo, igual que otras
especies de sangre caliente, pero el único problema es que en realidad nadie
sabe exactamente cómo funciona la hibernación. Sí se sabe algo sobre los
procesos metabólicos, pero el por qué algunas especies pueden hibernar y otras
no, aún es un misterio para la ciencia.
Henning está conduciendo una
investigación que promete grandes hallazgos sobre la hibernación y,
concretamente, las formas en que los humanos podrían pasar por ese proceso. Los
investigadores analizaron qué sucede con el organismo humano tras un período de
hibernación inducida (similar al de una anestesia general) y observaron que las
células y tejidos sufren graves daños a causa de la reducción del
metabolismo. Luego analizaron lo mismo en un grupo de hámsters, que
hibernan naturalmente, y también observaron el mismo tipo de daño.
Asimismo, los investigadores
observaron que el daño a nivel celular que sufrían los hámsters era
inmediatamente reparado tras despertar de la hibernación. Entonces la
pregunta es: ¿cuál es el proceso celular que permite la reparación del daño
causado? La respuesta a esta pregunta fue en parte accidental, ya que en una
prueba de rutina los investigadores encontraron, en las células de los
roedores, un compuesto químico que podría jugar un rol fundamental en la
protección de las células.
El ácido sulfhídrico (H2S),
producido gracias a la activación de una enzima en particular, es el
responsable de que el daño en los tejidos de los animales que hibernan se
repare inmediatamente luego que despiertan. Sin dudas es un descubrimiento
importante porque da mucha información sobre el proceso que permite que algunas
especies hibernen y otras no.
Ahora bien, ¿qué nos dice sobre los
humanos? Los investigadores probaron los efectos del ácido sulfhídrico
en células de ratas, animales que no hibernan naturalmente, y observaron que en
ellas también jugaba un rol fundamental en la protección de los tejidos. La
gran novedad es, entonces, que lo mismo podría suceder con los humanos.
Los humanos podríamos entrar en un
estado de hibernación inducida y evitar el daño celular gracias a la administración
de este compuesto. Claro que para esto haría falta profundizar mucho más sobre
sus efectos en el organismo humano. Además, para efectivamente llevarlo
adelante habría que investigar mucho más sobre la preparación previa al período
de hibernación, además de estudiar más en detalle cuáles serían las condiciones
óptimas para que un humano hiberne sin correr riesgos.
En los últimos años este tema tomó
gran popularidad gracias a sus potenciales usos en misiones espaciales
extensas. La hibernación inducida podría ser la solución a uno de los grandes
desafíos que tienen las agencias espaciales, que es mantener a los astronautas
en el espacio durante largos períodos de tiempo.
La película Interstellar
tomó esta idea de una forma maravillosa. Durante los largos años que toma la
exploración del agujero de gusano en el que se meten Matthew McConaughey y
Anne Hathaway, los astronautas son capaces de acostarse a dormir durante muchos
meses en unas cápsulas especiales para ello. En la película no explican exactamente
cómo funcionan esas camas, pero la idea que hay detrás es la de hibernación
inducida que explicamos más arriba.
Interesante, ¿no lo crees? ¿Qué
opinas al respecto? ¿Crees que alguna vez los científicos encontrarán la forma
de que los humanos podamos hibernar? Personalmente, debo admitir que me
encantaría intentarlo, ¿a quién no?
https://www.univision.com/explora/segun-los-cientificos-los-humanos-podriamos-hibernar
8.
¿Por qué los seres humanos no hibernan?
02/05/2021
Para responder a esta pregunta, sin
duda hay que recurrir al principio de homeostasis.
La homeostasis es un conjunto de fenómenos que
ocurren en los organismos vivos para mantener una condición interna estable a
pesar de las perturbaciones externas. Este equilibrio teórico afecta a
diferentes aspectos, siendo la termorregulación
(temperatura) uno de los más relevantes.
La termorregulación humana utiliza
diferentes mecanismos para mantener la homeostasis: los más destacados son la vasodilatación y la vasoconstricción. El primero
ocurre para disminuir la temperatura corporal y el segundo busca lo contrario,
utilizando mecanismos como la sudoración o los temblores.
La termografía nos permite ver esos
fascinantes procesos, y lo que es aún más emocionante (y complejo) es que no
todos los seres vivos se rigen por los mismos mecanismos térmicos. Encontramos
tres tipos principales:
- Homeotermos: Organismos que son capaces de generar
calor ellos mismos para mantener ese equilibrio independientemente de la
temperatura ambiental (es decir, aves y mamíferos, entre los que se
encuentra el ser humano).
- Poiquilotermos: No tienen la capacidad de generar
calor por sí mismos, por lo que su temperatura interna depende de las
condiciones ambientales. Se dice que son de sangre fría y necesitan
factores externos como el sol o el viento para mantener su equilibrio
térmico (es decir, reptiles, anfibios, etc.)
- Heterotermos: exhiben características tanto de
poiquilotermia como de homeotermia de forma diaria o anual. Por ejemplo,
los osos son homeotérmicos durante una parte del año y durante el invierno
disminuyen su metabolismo e hibernan, volviéndose poiquilotérmicos.
Gracias a la termografía infrarroja
podemos observar y cuantificar los procesos de transferencia de calor a través
de los cambios en la temperatura de la piel. Este fascinante tema nos lleva a aplicaciones en el deporte y la salud como la prevención de lesiones o asimilación de la carga interna en el rendimiento
deportivo. Pero para ser honestos, todavía estamos en fases muy iniciales para
poder comprender la enorme complejidad que supone la termorregulación humana y
sus vínculos con las lesiones, patologías, metabolismo, emociones, etc. Por
ello, incluso si parece que los mecanismos térmicos son claros, necesitaremos
mucha investigación para comprender mejor cómo otros seres vivos manejan su homeostasis
y si los seres humanos podremos llegar a modular nuestro metabolismo de tal
manera que lleguemos a poder hibernar, tal y como hacen los osos.
https://thermohuman.com/es/2021/02/05/por-que-los-seres-humanos-no-hibernan/