¿Alguna vez te has preguntado por qué tienes la sangre caliente?
Ya sea que estemos temblando en la Antártida o sudando en el desierto del Sahara, mantenemos nuestra temperatura corporal a aproximadamente cómodo 37 grados centígradosLo cual, si te paras a pensarlo, es muy impresionante.
¿Cómo logramos esa coherencia? ¿Y qué pasa con los animales de sangre fría?
Los lagartos toman el sol, las serpientes se calientan sobre piedras calientes… ¿podría ser esta una buena estrategia evolutiva?
Pero antes, ¿Qué entendemos por sangre fría y sangre caliente?
«La sangre fría en realidad significa que la temperatura corporal depende de la temperatura del medio ambiente. A eso lo llamamos ectotermo«ecto significa desde afuera, termo significa temperatura», explica el biólogo evolutivo Manuel Leal, de la Universidad de Missouri, que estudia los lagartos en el Caribe.
«La sangre caliente es una endotermo: endo significa desde dentro, por lo que el calor que generas se utiliza para mantener la temperatura corporal”.
Los términos, sin embargo, son un poco engañosos.
Una serpiente recién despierta puede ser de sangre fría, pero después de tomar el sol por un tiempo, puede terminar más caliente que muchos mamíferos. Como dice Leal, «el frío es relativo: si agarras una lagartija en el desierto, vas a decir que hace más calor que tú. En ese sentido, el de sangre fría serías tú».
Curiosamente la expresión nació de la Teoría de los humoresideado por médicos de la antigua Grecia como Hipócrates y Galeno, quienes dominaron la ciencia hasta el siglo XVII.
Para los médicos antiguos, los fluidos corporales (humores) controlaban el carácter.
La sangre era considerada el elemento caliente e ígneo por excelencia. Se creía que cuando alguien se enojaba, se enamoraba o se asustaba, su sangre literalmente se calentaba y comenzaba a hervir en su corazón. De ahí nos quedaron frases como “me hierve la sangre”.
Hacia finales del siglo XVI y principios del XVII, los escritores comenzaron a utilizar esta lógica médica para describir el comportamiento humano.
De modo que la metáfora es más antigua que el término biológico.
Ya se decía que un asesino actuaba «a sangre fría» (en el siglo XVII) mucho antes de que los científicos de los siglos XVIII y XIX comenzaran a clasificar formalmente a los reptiles y anfibios como «animales de sangre fría».
Ahora bien, todos los animales comienzan siendo ectotermos, ya que descendemos de peces que, sin excepción, lo son.
«La diferencia surgió cuando algunos animales desarrollaron plumas o pelo, y eso les permitió empezar a mantener la temperatura corporal. Ahí es cuando aparecen los endotermos».
Siguen siendo una minoría: la mayoría de los animales del planeta son de sangre fría.
Nuestra calefacción interna
Después de millones de años de evolución, las cosas son un poco más complicadas. De hecho, los humanos prácticamente no tenemos pelo. Entonces, ¿cómo conseguimos mantenernos calientes?
«Como mamíferos, generamos mucho calor interno simplemente por estar vivos, por actividad metabólica», afirma. Simón Hodderdirector del Centro de Investigación de Ergonomía Ambiental de la Universidad de Loughborough, Reino Unido.
«Se puede considerar como un sistema de calefacción central inteligente: nos ayuda cuando tenemos frío, pero también nos ayuda perder calor cuando tenemos demasiado calor.»
En lugar de agua corriendo por tuberías, tenemos sangre corriendo por las venas. «La sangre circula por el cuerpo, lleva calor a las extremidades y devuelve la sangre fría. Incluso durmiendo, sin hacer ningún esfuerzo, seguimos generando calor: es menos, pero hay que mantener esos 37 grados».
¿Y por qué exactamente 37 grados? La respuesta tiene que ver con la química.
Las enzimas, las proteínas que ejecutan reacciones dentro de las células, funcionan con la máxima eficiencia alrededor de esa temperatura. Abajo, las reacciones se vuelven demasiado lentas para mantener a un animal activo y de sangre caliente. Además, esas mismas proteínas empiezan a perder su forma, el metabolismo se descontrola y los tejidos se dañan: por eso la fiebre alta es tan peligrosa.
Para mantener esa temperatura óptima, cuando hace calor, el cuerpo envía más sangre a la piel para perder temperatura: esto es vasodilatación.
«Normalmente se tiene una temperatura central de 37 grados y una temperatura de la piel de alrededor de 33. Por eso pensamos que 25 grados es una temperatura agradable: hay un gradiente entre 33 y 25, y fácilmente perdemos calor al medio ambiente», explica Hodder.
Cuando este gradiente se estrecha, como en una ola de calor, con el aire por encima de los 33 grados, entra en juego el sudor: «el sudor se evapora de la piel y eso la vuelve a enfriar».
Con el frío ocurre todo lo contrario. La piel detecta que la temperatura baja y desencadena una respuesta de conservación: se cierra el flujo sanguíneo hacia la periferia, se produce vasoconstricción, para proteger los órganos centrales, como el corazón, los pulmones, el hígado y el cerebro.
¿Y quién dirige toda esta orquesta? El hipotálamo, una región del cerebro que funciona como termostato del cuerpo. Recibe información constante de sensores de temperatura en la piel y, con ello, decide si sudar, temblar, dilatar o contraer los vasos sanguíneos.
Así funcionamos los humanos, pero no todos los animales son como nosotros.
Algunos endotermos hijo heterotermo: Tu temperatura corporal no siempre es estable.
Los colibríes, por ejemplo, bajan drásticamente su metabolismo y temperatura durante la noche para sobrevivir sin comer mientras descansan.
Otros animales hibernan, para pasar el invierno sin tener que salir a buscar comida, quemando lentamente sus reservas de grasa hasta que llega el momento de despertar.
El calor del mundo
Los animales de sangre fría, por su parte, se dejan mecer por el termómetro de su entorno.
Los hay de todo tipo: desde los que se asolean tranquilamente, hasta los que viven siempre en zonas de sombra, y sus músculos y todo su cuerpo están adaptados para funcionar bien con temperaturas más bajas, o los que viven en el desierto y esperan hasta el anochecer para salir, cuando el calor acumulado durante el día se libera del suelo y pueden aprovecharlo.
Y si te hacemos pensar en iguanas o serpientes, no olvides incluir insectos, ya que la gran mayoría son ectotermos, aunque hay algunas que pueden generar calor y regular su temperatura, al menos durante determinados momentos. Las abejas, por ejemplo, contraen sus músculos de vuelo sin mover las alas y calientan así la colonia.
¿Pero cómo no asfixiarse cuando hace mucho calor?
«Los insectos no tienen pulmones como nosotros, tienen otra forma de ventilación, sudan muy rápido, intercambian temperatura corporal, eso ayuda», dice Leal.
«Además, un animal pequeño puede exponerse al sol y calentarse, pero luego pasar a la sombra y refrescarse con la misma rapidez».
La clave está en la relación entre superficie y volumen: los animales pequeños tienen mucha superficie en proporción a su volumen, por lo que ganan calor rápidamente al sol y lo pierden con la misma rapidez en la sombra. Los animales grandes, al tener proporcionalmente menos superficie, tardan más en calentarse, pero también retienen el calor mucho más tiempo.
¿Qué será mejor?
Nuestros ancestros peludos aprendieron a generar y conservar su propio calor corporal. ¿Pero qué ventaja tenía eso para ellos? Porque, si la mayoría de las especies animales siguen siendo ectotermos, parecería que dejar que el medio ambiente haga el trabajo tampoco es una mala estrategia.
Ser de sangre fría tiene un bajo precio energético. «Desde la perspectiva de un lagarto, puedes comer menos porque utiliza el medio ambiente para alcanzar esa temperatura», explica Leal.
«Su tasa metabólica, que normalmente se correlaciona con la cantidad de energía que necesita, es significativamente menor que la tasa metabólica de un ser humano o de cualquier mamífero. Por lo tanto, en términos de consumo de energía, es muy ventajoso no depender completamente de uno mismo para producir calor».
Pero ser endotérmico también tiene sus ventajas.
«La mayor ventaja es la independencia», dice Julia Nowack, ecofisióloga de la Universidad John Moores de Liverpool, Inglaterra.
«Debido a que nuestra temperatura corporal permanece bastante constante, nuestras enzimas, músculos y sistema nervioso operan cerca de su punto óptimo todo el tiempo. No tenemos que esperar a que salga el sol para movernos y escapar de un depredador. Y podemos habitar en climas fríos, lo cual es mucho más difícil para un reptil o anfibio».
Aún así, cuando se le pregunta qué elegiría ser, Leal no duda: «Si pudiera elegir, sería un ectotermo».
«Gran parte de la energía que consumen los endotermos se destina únicamente a mantener la temperatura corporal. Los ectotermos, en cambio, lo tienen más fácil si encuentran el lugar adecuado, como el Caribe, de donde vengo.
«Si pudiera vivir en Puerto Rico como un lagarto, podría estar activo todos los días sin tener que consumir tres o cuatro veces más energía sólo para mantenerme caliente».
