Algunos pueden pasar sumergidos impresionantes períodos de tiempo gracias a algunos inteligentes trucos
Obtener suficiente oxígeno en el agua puede ser una tarea difícil. Mientras que los peces y muchos otros animales acuáticos toman aire directamente del agua a través de branquias, otros animales encuentran ingeniosas formas de arrastrar burbujas de aire desde la superficie o atrapar el aire alrededor de sus cuerpos.
Pero otros lo hacen a la fuerza y aguantan la respiración para sumergirse, antes de subir a la superficie para tomar aire, y luego repiten este proceso una y otra vez.
Algunos de estos animales pueden permanecer sumergidos durante asombrosos periodos de tiempo. Pero ¿Cuál de ellos puede contener la respiración durante más tiempo? ¿Y qué características le permiten hacerlo?
Si bien los tiempos de inmersión pueden revelar cuánto tiempo suelen permanecer las especies bajo el agua, la duración puede variar dependiendo del motivo por el que permanecen sumergidas.
"Hay una diferencia entre sobrevivir bajo el agua (cuánto tiempo antes de morir) y contener la respiración (cuánto tiempo permanecen sumergidos voluntariamente)", dijo Wilco Verberk, profesor asociado de ecología en la Universidad Radboud en los Países Bajos.
Por ejemplo, algunos animales podrían quedar atrapados bajo el agua. Se observó que algunas hormigas sobrevivían varias horas al ser sumergidas a la fuerza, pero incluso las hormigas buceadoras especializadas no se sumergían voluntariamente durante más de un minuto, según explicó Philip Matthews, profesor asociado de la Universidad de Columbia Británica que estudia la respiración de los insectos.
En segundo lugar, para que los animales contengan la respiración, necesitan pulmones, dijo John Spicer, zoólogo marino de la Universidad de Plymouth en el Reino Unido. "Contener la respiración solo se aplica a animales con pulmones e incluso a animales con pulmones que no tienen branquias (como los peces pulmonados) y/o respiran a través de su piel (como las ranas)", dijo Spicer.
Los campeones absolutos de los animales pulmonados que se mantienen sumergidos son ciertas tortugas de agua dulce, como la tortuga de Blanding (Emydoidea blandingii). Estos reptiles practican la brumación (una forma de hibernación para reptiles) en el fondo de ríos y lagos durante el invierno y pueden permanecer bajo el agua durante meses, lo que les ayuda a sobrevivir cuando quedan atrapados debajo de una capa de hielo. Las tortugas son ectotérmicas, o de sangre fría, por lo que durante los períodos fríos su metabolismo se ralentiza, lo que les permite conservar más energía y utilizar menos oxígeno.
Imagen: Las tortugas de Blanding pueden pasar meses bajo el agua, atrapadas bajo capas de hielo que cubren los estanques durante el invierno.
"Muchas especies de tortugas de agua dulce, a medida que disminuye la temperatura ambiental, desconectan todo y pueden permanecer sumergidas literalmente durante meses", dijo Spicer. "Si la brumación cuenta como contener la respiración, entonces las tortugas de agua dulce arrasan con el fondo del río/lago".
Sin embargo, estas tortugas hacen trampa al absorber pequeñas cantidades de oxígeno del agua a través de sus anos, o técnicamente, sus cloacas, que son aberturas multiusos que también se utilizan para la reproducción sexual y la puesta de huevos, además de expulsar desechos.
Cuanto más grande, mejor
El tamaño juega un papel crucial en el tiempo que un animal puede contener la respiración, dijo Verberk.
"El tamaño corporal es una característica clave, ya que los animales más grandes pueden contener la respiración durante más tiempo", dijo Verberk. "Esto se debe a que las reservas de oxígeno tienden a ser mayores en los animales más grandes, también en relación con la velocidad a la que las agotan (los animales más grandes tienden a tener demandas específicas de masa de oxígeno menores)".
Esto significa que la competencia por contener la respiración es entre grandes mamíferos y grandes ectotérmicos como cocodrilos y tortugas marinas, señaló.
El récord de inmersión realizado por un mamífero lo logró un zifio de Cuvier (Ziphius cavirostris), que permaneció sumergido durante 222 minutos, o 3,7 horas. Otras ballenas también han realizado impresionantes inmersiones: la inmersión récord de un zifio de Arnoux (Berardius arnuxii) duró 153 minutos, y un cachalote (Physeter macrocephalus) logró 138 minutos, según el estudio de 2020 de Verberk, Spicer y su equipo.
Imagen: Los zifios de Cuvier han registrado inmersiones impresionantes, alcanzando duraciones y profundidades asombrosas.
Las ballenas logran esta hazaña gracias a una serie de adaptaciones clave. Estas incluyen disminuir el ritmo cardíaco y/o el metabolismo; redirigir el flujo sanguíneo lejos de partes del cuerpo, apagando temporalmente órganos como el hígado y los riñones; "y una buena capacidad de almacenamiento y liberación de oxígeno, desde y en las grandes cantidades de proteínas respiratorias en los músculos (mioglobina) y la sangre (hemoglobina)", explicó Spicer.
Además, estos animales pueden cambiar al metabolismo anaeróbico y generar energía sin utilizar oxígeno, añadió Spicer.
"Es muy ineficiente en la conversión de alimentos en energía, es lento al hacerlo y produce ácido láctico 'venenoso', por lo que es una respuesta de emergencia para nosotros", explicó Spicer. "Los mamíferos buceadores también recurren al metabolismo anaeróbico y generan lactato, pero parecen tolerarlo mejor y amortiguar el efecto de la acumulación de ácido".
Los elefantes marinos (Mirounga angustirostris y Mirounga leonina) también han registrado impresionantes inmersiones de dos horas de duración. Sin embargo, esto no es habitual; solo ocurre cuando están cerca de depredadores, explicó Spicer.
Imagen: Las tortugas marinas tienen numerosos trucos que les ayudan a permanecer bajo el agua durante más tiempo.
Los ectotérmicos son los ganadores
Si bien las ballenas triunfan como los mamíferos que bucean durante más tiempo y los endotermos, o animales de sangre caliente, los grandes ectotérmicos han registrado las inmersiones más duraderas de todas las especies.
El cocodrilo de agua dulce (Crocodylus johnstoni) registró 402 minutos (6,7 horas) bajo el agua cuando percibió una amenaza cerca de la superficie. Sin embargo, el récord lo ostenta la tortuga boba (Caretta caretta), con una inmersión ganadora de unos 610 minutos (10,2 horas), según un estudio de 2007, mientras que otros estudios han registrado duraciones máximas de inmersión de 480 minutos (ocho horas).
Estos ectotérmicos tienen muchas de las mismas adaptaciones para ahorrar oxígeno que los mamíferos, pero también pueden ahorrar energía al no necesitar calentarse.
"Sus costos de funcionamiento pueden ser la mitad de los de un mamífero marino de tamaño similar simplemente porque no utilizan medios fisiológicos para mantenerse calientes", dijo Spicer.
"Es el efecto de la temperatura en el metabolismo lo que marca la principal diferencia. Se conocen tortugas laúd (Dermochelys coriacea) que pueden bucear a mayor profundidad que la mayoría de las especies de ballenas. Y en aguas frías pueden reducir drásticamente su metabolismo... lo suficiente como para permanecer en el fondo marino durante horas o descansar en cuevas submarinas", añadió.
