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El mal olor de los tiburones

2009 agosto 1

El ión amonio (NH4+) es el último resto nitrogenado del metabolismo de las proteinas. Todos los animales producen amonio continuamente y como resulta que es una sustancia muy tóxica, han de deshacerse de ella puesto que no se puede permitir que se acumule en los fluidos internos. Por otro lado, dada su alta toxicidad, el amonio debe encontrarse disuelto en grandes volúmenes de agua para ser eliminado. Ahora bien, cuando los animales en cuestión disponen de recursos hídricos escasos, lo que hacen es que transforman el amonio en otra molécula de menor toxicidad, para cuya eliminación necesitan mucha menos agua. Los mamíferos transformamos el amonio en urea, y aves e insectos en ácido úrico, e incluso hay otras moléculas nitrogenadas que cumplen esa misma función excretora en otros grupos animales. Dado que la cantidad de agua que se requiere para eliminar una u otra molécula es diferente, el que unas especies dispongan de una u otra guarda estrecha relación con las condiciones hídricas en que se desenvuelve cada especie. Así, la mayor parte de las especies que disponen de abundante agua en su entorno eliminan directamente el amonio al medio externo y las que viven en medios áridos o de escasa disponibilidad de agua suelen eliminar los restos nitrogenados en forma de ácido úrico. Y los que nos encontramos en condiciones intermedias recurrimos a la urea.

Así pues, y aunque no son las únicas moléculas con esa función, urea y ácido úrico son las moléculas nitrogenadas cuyo uso se encuentra más extendido en el reino animal para eliminar el nitrógeno. Pero además de la excretora, tanto urea como ácido úrico pueden desempeñar otras funciones. Este es el caso del uso que hacen de la urea los peces elasmobranquios y los miembros de otros grupos pequeños de animales acuáticos, que acumulan urea en su sangre a concentraciones relativamente altas. Se trata de animales bastante especiales, y casi todos son marinos. Ejemplos característicos de los elasmobranquios son tiburones, peces martillo, mantas rayas y especies similares; aunque se trata de un grupo importante, no cuenta, ni de lejos, con la abundancia de especies con que cuenta el grupo mayoritario de peces, el de los teleósteos. Y en lo que los pequeños grupos se refiere, se trata de los celacantos[1] y las quimeras[2].

Pero volvamos a la urea. La función que cumple esta sustancia en la sangre de estas especies es la de que la concentración osmótica del medio interno del animal (la sangre) alcance el mismo valor que la del medio externo (el agua de mar); esto es, cumple una función puramente osmótica.

Cuando dos fluidos con diferente concentración osmótica (diferente concentración de solutos) se hallan en compartimentos separados por una membrana o barrera que permite el paso del agua, ésta fluirá del compartimento con menor concentración osmótica al compartimento con mayor concentración. La sangre de elasmobranquios, quimeras y celacantos se encuentra a la misma concentración osmótica que el agua de mar, por lo que no hay flujo de agua en ninguna dirección, pero la igualdad osmótica no está basada en el mismo tipo de solutos. Como ya se ha dicho, los solutos presentes en el agua de mar son sales inorgánicas (cloruro sódico, principalmente), mientras que la concentración de estas sustancias en la sangre de los peces es muy inferior. Por ello, el acumular una sustancia que permite igualar la concentración total de solutos del interior y del exterior del organismo resulta ser la solución que evita que se produzca flujo de agua del organismo hacia el exterior. En los peces teleósteos, como vimos en la entrada anterior, la solución a ese problema es diferente y supone una más amplia batería de mecanismos fisiológicos, pero en estas especies la solución es verdaderamente simple. Para hacernos una idea de lo que representa la urea en el conjunto de solutos sanguíneos de los tiburones, reparemos en el hecho de que contribuyen a la concentración osmótica toal de la sangre de estos animales en una proporción de entre un 30 y un 40%. Por ello, no debe sorprender el mal olor habitual de las lonjas en que se venden tiburones y especies similares.

Pero esta historia no ha acabado aún. Algunos elasmobranquios marinos penetran en los ríos y otros son dulceacuícolas. ¿Qué ocurre con la sangre de estos animales? Ocurre lo que cabía esperar, como veremos a continuación. El tiburón toro (Carcharhinus leucas) es marino, pero acostumbra a entrar en los ríos, y lo propio hace el pez perro (Squalus acanthus). Pues bien, en ambos desciende la concentración sanguínea de urea al penetrar en los ríos. No desciende tanto como para llegar a igualar las concentraciones interna y externa, pero sí lo suficiente como para disminuir de forma importante el gradiente (diferencia) osmótico y evitar que el agua dulce invada el medio interno.

Por otro lado, también hay elasmobranquios de agua dulce, aunque son muy pocos. Uno de ellos es la manta raya del Congo (género Dasyatis) y otro vive en los ríos de la Amazonia (género Potamotrygon). El primero tiene una concentración de urea en sangre que es la mitad de los equivalentes marinos y el segundo ha eliminado completamente la urea de su interior. No creo que Pomatotrygon tenga mal olor, pero si lo tuviese, lo que es seguro es que no se debería a la urea.



[1] Los celacantos (dos especies del género Latimeria) son los únicos supervivientes de la clase Sarcopterygii. Durante mucho tiempo se creía que todos los representantes de esta clase se habían extinguido, pues no habían aparecido fósiles correspondientes a los últimos 75 millones de años. Sin embargo, en 1938 se capturó un ejemplar de celacanto frente a la costa sudoriental africana. Se trataba de un ejemplar grande, de 1’5 m y 50 kg de peso, y su captura tuvo gran repercusión en la comunidad científica. Posteriormente se han capturado otros ejemplares y aunque no se han podido mantener con vida de forma prolongada en el laboratorio, hoy se conocen las características más básicas de su biología.

[2] Como el celacanto y la mayoría de los elasmobranquios, las quimeras, -o peces rata-, son animales marinos.

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