Congelar animales es probablemente un concepto en el que no has pensado realmente. Como humanos, podemos ponernos un sombrero y un abrigo y sobrevivir a la nieve durante horas. Esto se debe a que somos endotérmicos, es decir, producimos nuestro propio calor. Algunos animales del Ártico, como las ballenas y las aves marinas, también son endotérmicos y tienen un aislamiento que les ayuda a retener el calor. Pero la mayoría de los organismos en la Tierra no tienen este lujo, y las temperaturas bajo cero son un desafío ecológico global.
En el océano, la presión (profundidad) y la salinidad (salinidad) influyen en la temperatura de congelación del agua. En las condiciones adecuadas, el agua dulce de los lagos, el agua embotellada y la lluvia se congelan a 0 ° C. Debido a la mayor salinidad del agua de mar, se congela en la superficie a -2 °C. El océano profundo nunca se congela porque la temperatura generalmente no baja. por debajo de 0 °C, pero teóricamente el fondo del océano (con un promedio de unos 3686 metros de profundidad) tiene una temperatura de congelación de -4,7 ° C, debido a las presiones más altas a esta profundidad.
Los animales marinos etérmicos, al no poder regular su propia temperatura corporal, estando a temperaturas fuera de aquellas a las que están adaptados, sufren daños fisiológicos. El fluido interno o la sangre de la mayoría de los animales marinos es muy similar al agua de mar y durante la congelación es difícil mantener la estructura celular. El agua se expande durante las heladas y los cristales de hielo afilados dañan las células, lo que a menudo conduce a la muerte. Cuando ocurre la congelación, la concentración de sales y moléculas en el fluido interno del cuerpo también se vuelve muy concentrada, un proceso similar a la deshidratación extrema (porque el agua ya no es accesible para el animal que la utilizará). como helado).Por cierto, los organismos de ambientes tropicales adaptados a la deshidratación y los ambientes hipersalinos (muy salados) se adaptan sorprendentemente bien a las heladas,
Los hábitats en las regiones polares pueden experimentar ciclos de congelación/descongelación casi diarios. Incluso con una tasa de mortalidad relativamente baja del 5 % después de cada ciclo, la población se reduciría a menos del 10 % después de 50 días. Entonces, ¿cómo se adaptaron los animales para sobrevivir en estas condiciones extremas?
Ajustes de congelación
Los peces que viven cerca del hielo tienen proteínas en la sangre que funcionan prácticamente como anticongelantes. El mecanismo aceptado para el funcionamiento de estas proteínas es la inhibición de la adsorción. La adsorción se refiere a las proteínas que se adhieren a pequeños cristales de hielo nuevos en el cuerpo inmediatamente después de su formación. Entonces inhibe el crecimiento de cristales. Hay varias proteínas diferentes que tienen esta función en muchas especies diferentes de peces en el Ártico y la Antártida, lo que sugiere que estas moléculas anticongelantes han evolucionado varias veces en varias especies diferentes.
Los artrópodos -invertebrados con partes del cuerpo articuladas y un exoesqueleto, como los cangrejos y las langostas, que no toleran el frío, pueden producir proteínas anticongelantes como los peces. Pueden prepararse fisiológicamente para las temperaturas bajo cero sintetizando «crioprotectores». Por ejemplo, moléculas como el glicerol, un compuesto simple que, cuando está suficientemente concentrado en el fluido interno, ofrece una importante protección contra la congelación. Estas moléculas anticongelantes se han encontrado en varias especies de artrópodos.
Otros invertebrados manejan el frío de manera diferente. Algunos invertebrados resistentes al frío pueden trasladarse a climas más estables excavando en el suelo. Sin embargo, esto no es posible para todas las especies porque tienen diferentes necesidades nutricionales y limitaciones morfológicas.
Congelación inesperada
Los animales marinos del Ártico y el Antártico se han adaptado, a lo largo de millones de años de evolución, a las bajas temperaturas en las que pasan todo su ciclo vital. Sin embargo, las temperaturas inusualmente frías en otras partes del mundo exponen a los animales que no están adaptados a esas temperaturas a un frío inusual. Hace tres años, The Guardian publicó imágenes impactantes del impacto del frío en los invertebrados del noreste del Reino Unido. El agua fría redujo la actividad y la movilidad de los invertebrados, y el clima particularmente duro empujó a los animales hacia la costa, causando una mortalidad masiva. Estos fenómenos meteorológicos inesperados están perjudicando a las poblaciones y es probable que sean más frecuentes, ya que el cambio climático trae consigo un tiempo imprevisible en muchas partes del mundo.
Este artículo se basa en el capítulo «Freezing» del libro Principles of Thermal Ecology de Andrew Clark. Para encontrar este libro, busque el ISBN: 978-0199551675.
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