Un calamar diferente

El calamar de Humboldt es un cefalópodo de gran tamaño muy abundante en el Pacífico oriental; por el norte llega hasta California, aunque parece ser que recientemente está desplazándose más al norte; y por el sur llega hasta la Tierra del Fuego. No es tan grande como el calamar gigante ni como el calamar colosal, pero puede alcanzar 2 m de longitud y 50 kg de peso. Su nombre científico es Dosidicus gigas y es un poderoso depredador que se desplaza gracias a la propulsión a chorro que utilizan los cefalópodos. Se mueve en grupos de unos 1.000 individuos, y nadando puede alcanzar velocidades de hasta 25 km h^-1.

El calamar de Humboldt se vale de una peculiaridad de su fisiología para explotar medios que son inaccesibles a los depredadores con los que compite: puede permanecer durante periodos relativamente largos de tiempo en aguas hipóxicas, esto es, en aguas con concentraciones de oxígeno relativamente bajas, muy inferiores a las normales. En ese rasgo radica su ventaja competitiva. Por eso es un calamar diferente; también un depredador diferente.

La mayoría de los animales necesitan oxígeno; el oxígeno les resulta esencial en la vía metabólica que produce el ATP, que es la molécula que contiene la energía química que resulta de la transformación de las moléculas orgánicas (lípidos y carbohidratos, principalmente) en CO₂ y agua. Hay animales que se las arreglan para obtener todo el oxígeno que necesitan, incluso cuando su concentración en el medio respiratorio es baja. Ponen en juego mecanismos especiales con ese fin.

Otros animales, por el contrario, recurren a la activación de vías anaerobias, rutas metabólicas que no necesitan el concurso del oxígeno. El problema es que esas rutas son de bajo rendimiento; o sea, dan lugar a menor producción de ATP. Además, hay animales que carecen de las enzimas metabólicas necesarias para que esas vías puedan funcionar. Los animales que desarrollan altos niveles de actividad necesitan mucho oxígeno y por lo tanto, no pueden vivir en situaciones de anoxia.

El calamar de Humboldt es un animal muy activo; además de las grandes migraciones estacionales, también realiza desplazamientos verticales de duración más corta. Al subir y bajar en la columna de agua se encuentra con frecuencia con masas de agua de bajo contenido en oxígeno (<5 µM) y llega a permanecer en ellas durante horas. Además, es más fácil que se encuentre con aguas hipóxicas en áreas de alta producción biológica. A las masas de agua de baja concentración de oxígeno se las denomina “capas de mínimo oxígeno”.

Los grandes depredadores pelágicos, como el pez espada, el atún o el pez vela no penetran en aguas hipóxicas. Son muy activos, necesitan que en el agua la concentración de oxígeno sea, al menos, de 150 µM; al no penetrar en esas aguas, han de permanecer en las capas superiores o superficiales. Es verdaderamente sorprendente que el calamar de Humboldt no se vea limitado del mismo modo que sus competidores pelágicos, dado que también él tiene una alta tasa metabólica. Ese es un rasgo común a los animales que utilizan esa forma de propulsión para moverse, ya que la propulsión a chorro es un procedimiento natatorio de baja eficiencia energética. En general, es mucho más eficiente el modo de nadar de los peces; esto es, los peces necesitan menos energía y menos oxígeno que los cefalópodos para recorrer una determinada distancia.

Al ser animales con una tasa metabólica alta, altas son, también, sus necesidades de oxígeno. Por esa razón, su pigmento respiratorio (hemocianina) ha de ser de baja afinidad por el oxígeno. Si fuera de alta afinidad no liberaría el oxígeno con facilidad, de manera que tendería a quedarse con una fracción demasiado alta, sin cederlo a los tejidos, que es donde hace falta. Pero eso tiene una clara contrapartida, ya que a los pigmentos de baja afinidad también les cuesta más captar el oxígeno del medio respiratorio. En aguas con concentraciones normales de oxígeno (normóxicas), un pigmento de baja afinidad no supone ningún problema; pero en aguas hipóxicas puede haber graves dificultades, pues difícilmente se cargará de oxígeno un pigmento de esas características. Por todo ello, la mayoría de los calamares no toleran las condiciones de hipoxia, ya que en ellas son incapaces de conseguir el oxígeno que necesitan.

Sin embargo, el calamar de Humboldt, como hemos visto, constituye una excepción, pues puede permaneces durante horas en aguas de baja concentración de oxígeno. Bajo esas condiciones reduce mucho el consumo de oxígeno y recurre a vías metabólicas anaerobias. El producto final de esas vías es la octopina y son vías en las que cada mol glucosil (equivalente a una glucosa) rinde tres moles de ATP[1]. Bajo esas condiciones desarrolla menor actividad, pero todavía es capaz de atrapar presas. Las presas que consigue son peces que toleran bien la hipoxia, pero que desarrollan una actividad muy reducida. Seguramente, hay muchos menos peces en aguas hipóxicas que aguas normóxicas, pero a pesar de haber menos, el calamar de Humboldt le saca un buen partido a la capacidad de permanecer bajo esas condiciones, ya que es el único de los grandes depredadores del mar capaz de hacer frente a condiciones de hipoxia. Por lo tanto, dispone de una clara ventaja con respecto a sus competidores, ya que la competencia que le pudieran hacer la evita gracias a la posibilidad de utilizar vías anaerobias para obtener el ATP.

Fuente: Rui Rosa y Brad A. Seibel (2010): “Metabolic physiology of the Humboldt squid, Dosidicus gigas: Implications for vertical migration in a pronounced oxygen minimum zone”. Progress in Oceanography 86: 72–80