¿Cómo limita el crecimiento de los peces el desarrollo de sus branquias?

agallas en los peces

A medida que los peces crecen, tienen menos superficie branquial

La distribución y concentración del oxígeno disuelto y la temperatura del agua en los océanos y las aguas dulces suelen influir mucho más en la configuración del crecimiento y la reproducción de los peces que en la distribución de sus presas.

En un nuevo artículo Daniel Pauly, investigador principal de la iniciativa Sea Around Us en la Universidad de Columbia Británica, sostiene que los científicos deben evitar asignar a los peces atributos humanos y comenzar a ver su biología única y sus limitaciones a través de una lente diferente.

Esta lente es la propia Teoría de la Limitación de Oxígeno de las Branquias (GOLT por sus singlas en inglés) de Pauly, que explica muchas características de la biología de los peces y cuyo principio fundamental es que, a medida que los peces crecen, la superficie de sus branquias (sus órganos respiratorios) no puede satisfacer las necesidades de oxígeno de sus cuerpos.

GOLT enfatiza que las branquias son superficies a través de las cuales debe fluir el agua, un poco como el viento a través de las persianas. El área de la superficie de las branquias crece en dos dimensiones, es decir, en largo y ancho, pero no pueden seguir el ritmo de los cuerpos que crecen en tres dimensiones, largo, ancho y profundidad. Por lo tanto, a medida que los peces crecen, tienen menos superficie branquial y sus branquias proporcionan menos oxígeno por unidad de volumen o peso.

"El problema es que muchos colegas no logran comprender la geometría básica de las branquias y argumentan que, a medida que los peces crecen más y, por lo tanto, requieren más oxígeno, pueden desarrollar branquias más grandes", dijo Pauly. "Pero no pueden llenarse la cabeza de agallas porque, si eso sucediera, el agua no podría fluir".disminución de tamaño en los peces

La investigación de Pauly indica que el problema de las branquias es una limitación, no algo que los peces puedan evolucionar. Esto significa que una vez que sus branquias alcanzan un punto en el que el oxígeno que suministran no puede soportar un cuerpo más grande, dejan de crecer.

"Esto es particularmente importante en el contexto del cambio climático porque las aguas cálidas contienen menos oxígeno. Esto significa que las branquias tienen menos oxígeno para suministrar a los cuerpos que requieren más oxígeno a temperaturas más altas", dijo Pauly. "Este doble golpe se produce porque los peces no pueden mantener constante la temperatura corporal y las temperaturas del agua más altas aceleran su metabolismo".

Las temperaturas más altas obligan a los peces a dejar de crecer a un tamaño más pequeño, dado el poco oxígeno disponible para ellos. Esto tiene importantes implicaciones para la pesca y la acuicultura.

branquias de un pez

A pesar de tener muchas aplicaciones, GOLT ha sido objeto de críticas. En este nuevo artículo, Pauly responde a estos desafíos punto por punto.

"A diferencia de los artículos científicos habituales, los 'datos' aquí son argumentos publicados contra GOLT y sus contraargumentos, presentados en forma de tabla. Estos argumentos no son serios; son más como percebes en los cascos de un barco, que lo ralentizan pero no lo hunden", dijo Pauly.

"Se basan en la falta de comprensión de los conceptos geométricos y biológicos clave. Por lo tanto, era importante eliminarlos para que GOLT pueda comenzar a estudiarse seriamente y abordar sus problemas reales".

El hecho de que la Teoría de la Limitación de Oxígeno de las Branquias sea principalmente cualitativa y haga pocas predicciones cuantitativas, es uno de los problemas reales que el propio Pauly ha observado y que le gustaría que abordaran sus colegas, así como el hecho de que no se ocupa de la bioenergética y el papel que juega la comida en la vida de los peces.

"La comida es necesaria para la vida y GOLT está estructurada en torno a la noción de que hay suficiente comida, pero ¿qué pasa si no hay suficiente comida? Las relaciones entre la comida y el oxígeno también deberán estudiarse", dijo.

El estudio ha sido publicado en Science Advances: The gill-oxygen limitation theory (GOLT) and its critics

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