Los animales somos, independientemente del género y especie, sistemas abiertos. Como tales, estamos en constante relación con el entorno, obteniendo energía en forma de materia orgánica, recibiendo y disipando calor, intercambiando sustancias gaseosas con el medio y excretando compuestos potencialmente tóxicos, entre otras cosas.
En medio de esta vorágine de dinamismo, algunos seres vivos tienen más control sobre su propio medio interno que otros, con los costes asociados que esto conlleva.
Se estima que, en la Tierra, existen 8.7 millones de especies de seres vivos, aunque a día de hoy se hayan descubierto poco más de 2 millones de ellos. Con una diversidad tan abrumadora, solo basta con buscar unos pocos ejemplos para darnos cuenta de que, en el mundo natural, la condición del ser humano es casi anecdótica. Por ejemplo, la gran mayoría de seres vivos del planeta son incapaces de regular su temperatura interna con mecanismos metabólicos, aunque nuestra especie sí puede hacerlo.
Con base en esta premisa (y quizá con la intención de romper algunas preconcepciones antropocentristas), hoy te presentamos las diferencias claves entre los animales endotermos y ectotermos.
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¿Cuáles son las diferencias entre endotermia y ectotermia en los animales?
Los términos “endotermia” y “ectotermia” hacen referencia a la capacidad de un ser vivo (o ausencia de ella) a la hora de modular su calor corporal. De todas formas, en la naturaleza no todo es blanco o negro: como descubrirás en líneas posteriores, ni los animales endotermos son inmunes a los cambios de temperatura, ni los ectotermos son incapaces de generar calor del todo. Veamos las diferencias más claras entre ambas estrategias biológicas.
1. Los endotermos generan calor metabólico para mantener su temperatura, y los ectotermos no tanto
Comenzamos sentando bases. Desde un punto de vista biológico, un animal endotermo es aquél que es capaz de producir calor en cantidades relevantes y, por tanto, puede mantener su temperatura interna dentro de un rango favorable, independientemente de las condiciones ambientales esperables para el ecosistema en el que vive. Los endotermos clásicos son los mamíferos y las aves.
Por otro lado, un animal ectotermo es aquél que genera muy poco calor metabólico y, por tanto, debe regular su temperatura interna mediante actividades comportamentales, como ponerse al sol para recibir energía o a la sombra para disminuir su tasa metabólica. Dentro de este grupo se encuentran todos los invertebrados, peces, reptiles y anfibios. Como el 53% de la fauna mundial son insectos, se puede asumir que la inmensa mayoría de seres vivos son ectotermos.
Las excepciones que ponen en duda a la regla
La realidad es que este criterio clasificatorio, por muy extendido que esté, peca de reduccionista. Los animales ectotermos generan menos calor metabólico que los endotermos, pero esto no significa que carezcan por completo de mecanismos de termogénesis.
Por ejemplo, la especie de ofidio Python bivittatus aumenta de forma significativa su temperatura corporal mediante contracciones espasmódicas de su musculatura. Lo hace cuando está enrollada a sus huevos, con el fin de transmitirles calor y protegerlos de las inclemencias ambientales. Las tortugas marinas de la especie Dermochelys coriacea también mantienen una temperatura interna mucho más alta que el medio acuático marino, ya que generan calor con su actividad muscular constante.
Más interesante aún es conocer que, en insectos, las polillas y otros invertebrados voladores también desafían esta regla. Por ejemplo, mientras vuelan, estas pueden dirigir la hemolinfa del tórax al abdomen de forma direccional, con el fin de disipar el exceso de calor producido durante el movimiento. Como puedes ver, algunos ectotermos sí pueden modular su temperatura interna, aunque se suela decir que no.
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2. Una carga mitocondrial diferente
De todas formas, estas generalizaciones sí que tienen una serie de bases biológicas, aunque cada vez se pongan más en duda. Por ejemplo, se ha demostrado que los endotermos, de media, presentan más mitocondrias por célula que los ectotermos. Las mitocondrias son los generadores de energía de los organismos, ya que aquí se produce la respiración celular, o lo que es lo mismo, la conversión de materia orgánica en energía.
Como los homeotermos presentan más mitocondrias, pueden generar más calor metabólico, el suficiente para no depender constantemente de las imposiciones ambientales. De todas formas, esta energía no viene de ninguna parte: se obtiene de la dieta, específicamente de compuestos orgánicos como carbohidratos, grasas y proteínas. Debido a que el metabolismo del homeotermo es mucho más demandante, este debe consumir más comida en mayores cantidades en comparación con el ectotermo.
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3. Los endotermos pueden hibernar, mientras que los ectotermos no
A nivel divulgativo, se suele utilizar el término “hibernación” para designar a toda disminución de la actividad de un ser vivo ante condiciones adversas. De nuevo, esta generalidad peca de reduccionista, pues la realidad es que los ectotermos no son capaces de hibernar.
La hibernación es un estado de actividad mínima y depresión metabólica, usualmente asociada únicamente a mamíferos (para aves es más correcto usar el término “torpor”). En este estado de reserva vital, los animales homeotermos reducen al mínimo su temperatura interna, el ritmo cardíaco disminuye, la tasa respiratoria baja y, en consecuencia, el metabolismo desciende a sus mínimos posibles.
En este estado, el animal está profundamente dormido y no se levanta hasta que las condiciones adversas finalizan. Los mamíferos que hibernan deben comer muchísimo antes de que empiece esta etapa, pues deben confiar en sus reservas energéticas en forma de tejido adiposo para sobrevivir.
En el caso de los ectotermos (especialmente reptiles), el término adecuado es “brumación”. Un reptil que bruma no está del todo dormido, pues debe activarse para beber agua y responder ante estímulos, por ejemplo. Además, un lagarto puede comer durante su brumación, aunque quizá no busque a las presas con el mismo ahínco que antes. Dicho de otro modo, la “depresión metabólica” es menos drástica en la brumación.
4. Los endotermos dependen menos de la temperatura externa
La mayor desventaja evolutiva de la ectotermia es la dependencia del medio externo. Como regla general, los reptiles, peces y anfibios son más torpes por las mañanas y durante la noche, ya que hace más frío (por la falta de incidencia de la luz solar) y, por tanto, su metabolismo baja de forma irremediable. Como ventaja asociada a este estado, al menos ellos necesitan mucha menos comida para mantener su organismo, así que este intercambio “les sale a cuenta”.
Los endotermos dependen menos del medio para mantener su temperatura corporal, pero esto no significa que sean inmunes a las variaciones ambientales. Sin ir más lejos, cuando un ser humano es expuesto a -30 °C, este se congela y muere en menos de un minuto.
Los mecanismos de disipación y generación de calor son muy efectivos en endotermos, pero no infalibles: por debajo de los 30 °C de temperatura corporal, una persona pierde la consciencia, la tensión disminuye de forma drástica y su corazón late de forma imperceptible. Como podrás imaginar, en estos casos el desenlace sin tratamiento es la muerte.
5. Los ectotermos tienen tasas metabólicas más bajas
Ya hemos evidenciado esta realidad en múltiples puntos a lo largo del espacio, pero no está de más destacarla de nuevo. Al “confiar” en el ambiente para generar calor, los ectotermos no tienen que obtener tanta energía en forma de materia orgánica y, por tanto, suelen moverse menos. Muchos ectotermos depredadores siguen la estrategia vital del sit and wait: esperan a que una presa pase por delante de ellos, pues perseguirla es demasiado costoso a nivel energético.
Además, si piensas en un escorpión, una tarántula, una serpiente o un lagarto, verás que su estrategia vital no es ni tan siquiera comparable a la de un ave. Los ectotermos se mueven menos, están menos activos a nivel general y solo corren por pequeños intervalos de tiempo cuando se sienten en peligro. En general, la ectotermia se traduce en una menor tasa de actividad media (aunque hay excepciones).
Resumen
Como puedes ver, la naturaleza nos demuestra, una vez más, que las reglas autoimpuestas por el ser humano se rompen mucho más de lo que parece. El determinismo de nuestro pensamiento nos ha hecho creer durante décadas que los ectotermos son incapaces de generar calor, pero esto no es así. Desde insectos hasta reptiles, existen muchos ejemplos de animales supuestamente ectotermos que termorregulan, aunque no sea de forma constante.
