Los camellos, sin embargo, pierden poca agua de ese modo, ya que una gran parte de la que se evapora en el pulmón la recuperan en las vías respiratorias superiores, conductos nasales incluídos. De hecho, la humedad relativa del aire espirado puede reducirse hasta un 50% en relación con la del aire que sale de los bronquios. Esa recuperación de agua se produce porque en el epitelio nasal se acumulan, mezclándose, las secreciones propias del epitelio junto con las células muertas del mismo, y esa mezcla resulta ser altamente higroscópica; esto es, tiene gran capacidad para absorber vapor de agua. Es algo similar a lo que ocurre con las galletas cuando se mantienen en una atmósfera húmeda; por eso se ablandan.

Knut Schmidt-Nielsen fue el investigador que descubrió ese mecanismo. Él fue el que formuló la hipótesis tras su estancia en el Sáhara investigando la fisiología del balance hídrico de los camellos. Había observado que la humedad relativa del aire exhalado era de un 50%, pero no sabía si procedía de ese modo de los alvéolos pulmonares o, por el contrario, el contenido hídrico original era próximo al 100% y más tarde, en las vías superiores, se retiraba parte de ese vapor de agua y quedaba reducido al 50%. Él suponía que la correcta era esta segunda posibilidad. Para poder contrastar su hipótesis, construyó una nariz artificial en el laboratorio, y en esa nariz dispuso una capa higroscópica artificial. Las pruebas demostraron que el mecanismo propuesto era adecuado para explicar las observaciones realizadas previamente en narices reales de camellos bajo las condiciones del desierto.

La contrapartida que hay que pagar por recuperar el agua es que la nariz se calienta, y al calentarse la nariz, también el resto del cuerpo. Del mismo modo que se enfría el aire inspirado cuando se evapora la película de agua que recubre las vías respiratorias, éstas se calientan al condensarse ese vapor de agua. Por esa razón, cuando están deshidratados, los camellos no son capaces de mantener constante la temperatura corporal. De hecho, toleran cambios de hasta 6ºC en su temperatura corporal bajo esas condiciones, pudiendo alcanzar los 41ºC de temperatura máxima. El cerebro, a pesar de todo, está protegido, ya que lo mantienen más fresco gracias a la rete mirabile de la arteria carótida.

Y además, los dromedarios toleran muy bien la deshidratación. Los perros o los caballos, por ejemplo, no toleran pérdidas de agua superiores al 15%; sin embargo, los dromedarios sobreviven incluso tras perder hasta el 25% de su agua corporal e incluso más. El dato de 25% de pérdida se ha comprobado fehacientemente, pero nadie ha llevado a un dromedario hasta la muerte para establecer el límite letal, por lo que la tolerancia es aún mayor. Teniendo en cuenta que, -como ocurre con los órices y otros animales del desierto-, obtienen parte del agua del alimento, pueden permanecer días (en la estación cálida) o semanas (en la estación fresca) sin beber una gota de agua. Luego, cuando pueden, beben mucha; Schmidt-Nielsen comprobó que, si se encontraban deshidratados, llegaban a beber un volumen equivalente al 33% de su masa corporal. Cualquier otro animal que bebiese una cantidad tal experimentaría lo que se conoce como “envenenamiento por agua”, cosa que no le ocurre a los dromedarios. Pero eso no quiere decir que, como pensaban antigüamente, tengan ningún depósito de agua; lo que ocurre es que de ese modo restauran el nivel hídrico previo a la deshidratación.

Schmidt-Nielsen envió los resultados de su investigación sobre la nariz de los camellos a la revista “Proceedings of the Royal Society” pero se llevó una sorpresa enorme cuando, antes de que se publicara el correspondiente artículo, se encontró con una referencia a la nariz de los camellos en la conocida viñeta de comic “Peanuts”. Lo cuenta así en su autobiografía:

In the first panel Charlie Brown says to Lucy: “I just found out why camels can go so long without water. It has something to do with their big noses.” In the next panel Lucy turns to the dog Snoopy and suggests that with his large nose he could go for years without a drink. We had been scooped! I wrote to Charles Schulz, the artist, to ask how he had learned of our unpublished work. A secretary replied that Mr. Schulz couldn’t remember. At any rate, in the scientific literature we retained our priority.

[En la primera viñeta, Charly Brown decía a Lucy lo siguiente: “Acabo de enterarme cómo pueden estar los camellos tanto tiempo sin beber. Tiene algo que ver con sus narizotas”. En la siguiente viñeta, Lucy se quedaba mirando al perro Snoopy y le sugiere que visto el gran tamaño de su nariz, podría pasar años sin beber agua. ¡Nos habían robado la primicia! Le escribí al dibujante Charles Shultz para preguntarle cómo se había enterado de algo que aún no se había publicado, pero nos respondió una secretaria diciendo que Schultz no lo podía recordar. No obstante, en la literatura científica mantuvimos la primicia.]

Estas ideas eran las que predominaban en los ambientes científicos hasta que el gran fisiólogo Knut Schmidt-Nielsen se puso manos a la obra. Este investigador ya había hecho algunos trabajos con la rata canguro, de la que sabía que podía vivir sin beber agua. Pero los dromedarios son muy diferentes, y todo el mundo sabía que, aunque toleran muy bien la falta de agua, no pueden vivir sin beber. Para estudiar este asunto debidamente, pidió una licencia en su universidad y se fue, por espacio de un año, a vivir con su mujer y sus tres hijos al interior del desierto del Sáhara, a un oasis localizado al sur de Argelia. En aquel apartado lugar las condiciones de vida, sobre todo en verano, eran difícilmente soportables: la temperatura subía con facilidad por encima de los 43ºC. En su autobiografía (The camel’s nose 139 pp.), al respecto del terrible calor que hacía en aquel lugar, escribió lo siguiente:

“Lagrib could again buy eggs, but it was so hot we had to eat them immediately; if we kept them for a day, a chick promptly started developing. Lagrib had an ingenious approach to the problem of getting fresh eggs: if a woman had more than two eggs for sale, he didn’t buy any, but if she had only one or two, he felt reasonably certain that they had been laid the same day. Usually he was right”.

[Sí, Lagrib podía comprar huevos, pero era tal el calor que hacía que los teníamos que comer inmediatamente; si los dejábamos de un día para otro, enseguida empezaba a desarrollarse un pollito. Lagrib tenía un ingenioso modo de conseguir huevos frescos: si una mujer tenía más de dos huevos en venta, no le compraba ninguno, pero si solo tenía uno o dos, se sentía razonablemente seguro de que habían sido puestos el mismo día. Normalmente acertaba.]

Schmidt-Nielsen enseguida se percató de que los camellos no tenían ningún depósito de agua; de hecho, el contenido hídrico de los camellos es muy similar al de los demás rumiantes. Y por otra parte, los lípidos de la joroba no constituyen ninguna fuente de agua adecuada. Es cierto que el catabolismo de los lípidos produce agua, pero para oxidar esos lípidos se requiere más oxígeno que el necesario para oxidar otros metabolitos y ese oxígeno hay que conseguirlo respirando. Por esa razón, y dado que al respirar se evapora parte del agua que recubre las superficies respiratorias, al final es más la que se pierde por evaporación que la que se obtiene metabólicamente de los lípidos. Schmidt-Nielsen dejó claramente establecido que el gran volumen de agua que beben los dromedarios no la beben para guardarla en un depósito, sino para reponer la que han perdido con anterioridad.

La gran tolerancia de los camellos a la escasez de agua obedece, por lo tanto, al papel que juegan otros mecanismos. En primer lugar, limitan la ganancia de calor. Fijémonos en el pelaje: es muy denso y, gracias a ello, disponen de un buen aislamiento; además, tiene un cierto brillo, de manera que una parte de la radiación se refleja. El comportamiento también es importante; cuando se sientan, lo hacen orientando su cuerpo en dirección al sol, de manera que el ángulo de incidencia limita la intensidad de la radiación.

Pero las adaptaciones más eficaces son de naturaleza fisiológica. Son muy efectivos ahorrando agua; no la pierden con facilidad. Producen muy poca orina y reducen aún más su producción cuando no pueden beber. Por esa razón, producen una orina de concentración osmótica muy alta, ocho veces más alta que la de la sangre[1]. Y además, pierden muy poca agua en las heces: su contenido hídrico es de un 45% solamente. En definitiva, en vez de un depósito secreto, lo que tienen los camellos es una batería de mecanismos de diferente naturaleza que les permite hacer frente con éxito a unas condiciones de temperatura y de disponibilidad de agua que casi ningún otro animal de su envergadura puede soportar.

“Di: ? “No encuentro en el Mensaje recibido por mí por inspiración ninguna carne prohibida para comerse a menos que sea carne muerta, o llena de sangre o la carne del marrano…” (Corán, 6: 145)

Los párrafos precedentes expresan la prohibición de comer carne de cerdo en el judaismo y en el islam. Se han solido dar dos razones para explicar el porqué de la prohibición recogida en el Levítico y en el Corán de comer carne de cerdo. Por un lado, se ha aducido que es una carne que suele tener parásitos muy peligrosos para las personas, como la triquina, por ejemplo. Y también se ha señalado que se deteriora con facilidad por efecto del calor. En los dos casos se trata de razones de índole sanitaria para justificar la prohibición.

El antropólogo estadounidense Marvin Harris tiene un punto de vista algo diferente. En su ensayo divulgativo “Good to eat” (1985) expuso una interesante (y atractiva) teoría para explicar las prohibiciones que han dictado las grandes religiones para prohibir el consumo de ciertos alimentos. A su parecer, si se prohibió un alimento en concreto es porque su consumo reportaba más inconvenientes que ventajas. Tanto a judíos como a musulmanes prohiben sus religiones el consumo de carne de cerdo; es más, los judíos no pueden tocar, y ni tan siquiera ver, la carne porcina. Y es el único alimento vedado a los musulmanes.

Según Harris, son razones ecológicas y económicas las que hay detrás de esas prohibiciones, y son razones que tienen que ver con las grandes necesidades de agua que tienen los cerdos para regular su temperatura corporal. El medio más adecuado para el cerdo es el arbolado húmedo de las orillas de los ríos. En ese medio encuentra raices, tubérculos y bellotas, que son los productos que componen su alimento preferido, y lo que es más importante, lugares en los que impregnarse de barro o mojarse.

Al parecer, la ecología de muchas zonas del oriente próximo ha experimentado grandes cambios a lo largo de la historia debido a la incidencia de la agricultura y la ganadería. La agricultura sustituyó el bosque húmedo por el terreno cultivado; luego esas tierras se convirtieron en pastizales y, finalmente, en terrenos baldíos y hasta en desiertos. En los terrenos secos y de vegetación escasa los animales que dan mejor rendimiento son rumiantes como cabras y ovejas. Comen plantas que son ricas en fibra y carbohidratos complejos difíciles de digerir y además, no necesitan demasiada agua. Los cerdos, sin embargo, no pueden digerir ese tipo de plantas; en realidad, los cerdos pueden consumir las mismas plantas que comemos los seres humanos. Y por otro lado, los cerdos pueden tener graves problemas térmicos en áreas secas y cálidas, puesto que necesitan mucho agua.

Como expliqué en la entrada titulada “Debía de hacer mucho calor en las trirremes”, cuando la temperatura ambiental está por encima de la temperatura corporal hay un único modo de refrigerar el organismo: evaporar agua en la superficies corporales. Los seres humanos, como otros mamíferos, nos valemos de la pérdida de calor que provoca la evaporación del sudor en nuestra piel, y otros mamíferos, o las aves, pierden calor por evaporación de los líquidos de las superficies respiratorias. Eso es lo que se trató, precisamente, en la entrada “Una de las dos cosas más frías del mundo”. Los cerdos no sudan, por lo que recurren al jadeo cuando se acaloran. Pero en lugares cálidos el jadeo no les resulta suficiente, por lo que deben recurrir a embadurnarse de barro o mojar todo su cuerpo para refrescarse. Al fin y al cabo, el agua y el barro cumplen la misma función que el sudor.

Por todo ello, resultaría muy caro criar cerdos en la mayor parte de los lugares del oriente próximo. Una vez desaparecido el bosque húmedo, no quedaron lugares en los que encontrar raíces, trufas o bellotas; así pues, hubiera habido que darles de comer lo mismo que comen las personas, por lo que competirían con los seres humanos por el alimento.

Y más limitante incluso que el alimento era el agua. Sin bosque húmedo los cerdos no disponían de enclaves idóneos para protegerse del calor. Necesitaban agua, pero en los lugares secos el agua es muy valiosa y tiende a reservarse para las personas. Así pues, también competirían con los seres humanos por el agua.

Según Marvin Harris, las prohibiciones del Corán y del Levítico de comer carne de cerdo fueron debidas a las grandes necesidades de agua que tienen los cerdos para poder regular su temperatura corporal. Quizás ese no fue el único factor, pero es muy posible que tuviera una gran importancia.

En los desiertos del sudoeste de Norteamérica viven un roedor del género Dypodomys que puede vivir sin beber agua. Su nombre común, rata canguro, hace alusión a su aspecto, puesto que sus patas delanteras son muy pequeñas, y a que se desplaza dando pequeños saltos sobre sus patas traseras, como si fuese un pequeño canguro, pero es un roedor.

Es un animal pequeño, de entre 10 y 20 cm y en casi todos los casos su peso no excede los 100 g. El contenido hídrico de Dypodomys (alrededor de un 66%) es similar al de los demás mamíferos, y ese grado de hidratación lo mantienen incluso cuando no disponen de agua para beber. Es más, si disponen de suficiente alimento (formado principalmente por plantas y semillas propias del desierto) ganan peso con normalidad, lo que quiere decir que la ganancia de agua supera a su pérdida. ¿De dónde sacan el agua? ¿dónde se encuentra ese agua que permite compensar las inevitables pérdidas?

Para aclarar esta cuestión hay que examinar en detalle la pérdida y la ganancia de agua. En una situación en la que los animales no disponen de agua libre, sólo pueden recurrir a la contenida en el alimento, que es función de su grado de humedad, y a la que se forma como consecuencia de la oxidación de ese alimento, a la que se denomina agua metabólica. La cantidad de agua metabólica que puede obtenerse del catabolismo de un sustrato dado depende de su naturaleza química. En el caso de los alimentos a que tiene acceso la rata canguro, la cantidad de agua metabólica que resulta de su oxidación es similar a la que resultaría de la oxidación de los alimentos de cualquier otra especie, dado que semillas y plantas son alimentos que no tienen a ese respecto ninguna particularidad especial.

Por lo tanto, bajo condiciones de severa limitación hídrica o, incluso, de carencia total de agua líquida, la única forma de preservar un balance hídrico neutro consiste en limitar al máximo las pérdidas de agua. Veamos, pues, cómo lo consigue este habitante del desierto.

Por un lado está el modo de vida de la rata canguro; sólo sale de la hura en la noche, durante las horas de mínima temperatura y de máxima humedad. También es importante su alto grado de aislamiento, ya que su piel es muy impermeable, por lo que apenas pierde agua a través del tegumento. Y luego están las pérdidas inevitables, como son las del agua contenida en las heces o la necesaria para formar la orina, así como la que se evapora en la superficie respiratoria. Las heces son extraordinariamente secas, de manera que la cantidad de agua que se pierde de ese modo es despreciable.

La principal pérdida de agua (>%50) es la que se produce a través de la superficie respiratoria. Al respirar siempre se produce una cierta evaporación del agua superficial que recubre el epitelio respiratorio y la cantidad de agua que se evapora depende de la tasa ventilatoria[1], tasa que a su vez depende del consumo de oxígeno. La rata canguro es una especie de pequeño tamaño y muy activa, razón por la que su consumo de oxígeno ha de ser necesariamente alto. ¿Cómo consiguen, pues, limitar la pérdida de agua por este concepto? Y la respuesta es que lo hacen espirando aire a baja temperatura, más baja que la corporal, puesto que el aire se enfría al circular por los conductos nasales de camino al exterior. Al inspirar, las paredes de los conductos respiratorios transfieren calor y humedad al aire inhalado, por lo que esas paredes se enfrían y se secan. Al espirar ocurre lo contrario, el aire se enfría y parte de la humedad se condensa en la paredes de los conductos respiratorios. Se trata de un mecanismo que está alcance de todos los animales terrestres, pero es mucho más efectivo cuanto más estrechos son los conductos y cuanto mayor es la superficie hábil para el intercambio de temperatura y humedad. Y cabe decir que la anatomía de los roedores es muy adecuada para ese cometido, puesto que incluso la rata de laboratorio es tan efectiva en este aspecto como la rata canguro.

¿Cuál es, entonces, la razón por la que las ratas de laboratorio se deshidratan bajo condiciones hídricas que toleran perfectamente las ratas canguro? La respuesta a esa cuestión es que la capacidad para tolerar la carencia de agua radica, sobre todo, en su capacidad para limitar las pérdidas de agua por la orina. Las pequeñas habitantes del desierto tienen una capacidad impresionante para concentrar su orina. Producen una orina que está 14 veces más concentrada que su propia sangre y ello es posible gracias a la extraordinaria longitud de las asas de Henle de las nefronas que forman sus riñones[2]. Gracias al trabajo renal, la concentración osmótica de la orina de las ratas canguro puede alcanzar valores de entre 4.000 y 5.000 miliosmolar. Para hacernos una idea de lo que significa producir una orina 14 veces más concentrada que la sangre, tengasé en cuenta que en el ser humano es 4 veces más concentrada, 9 veces en la rata común y 10 veces en el gato; todo ello quiere decir que utilizan bastante más agua que la rata canguro para formar su orina. Teniendo en cuenta que limitar las pérdidas de agua en el desierto en mayor o menor medida es una cuestión de vida o muerte, a la vista de estos datos se ve con claridad la razón por la que la rata canguro puede vivir en ese medio y otros animales no pueden.

Todo lo anterior vale para condiciones estándar. Pero las cosas pueden ser algo diferentes bajo otras circunstancias. Así, en otoño, cuando las ratas canguro hembras pueden estar lactando, sus necesidades hídricas son mayores, por lo que han de consumir alimentos con mayor contenido en agua para poder mantener estable su estado hídrico.

La piel de los anfibios es muy permeable. De hecho, a esa gran permeabilidad deben las ranas su característica respiración cutánea. Pero a la vez, esa es también la razón por la que pueden llegar a perder mucha agua cuando se encuentran en el medio terrestre. La permeabilidad suele ser inespecífica; cuando un epitelio es permeable a una sustancia, lo más normal es que lo sea también a otras. Por esa razón, la piel de las ranas es permeable al agua de la misma forma que lo es a los gases. Si se modificasen sus características para hacerla impermeable al agua, ello conllevaría que también se haría impermeable a los gases, por lo que no podrían respirar a través de la piel.

En el medio terrestre, el riesgo de deshidratación es grande y, de hecho, es normal que los anfibios experimenten importantes pérdidas de agua. Para que nos hagamos una idea de la magnitud del problema que afrontan, baste decir que una rana pierde por evaporación un volumen de agua que es entre 40 y 50 veces mayor que el que pierde una lagartija de su misma masa, si se expone a ambas a las mismas condiciones atmosféricas de humedad y temperatura. Por ello, no debe sorprendernos que la mayoría de los anfibios tengan una gran tolerancia para con la deshidratación; el hecho es que pueden perder mucha más agua que cualesquiera otros vertebrados sin sufrir daño alguno por ello.

Esa gran tolerancia para con la deshidratación es debida, al menos en parte, al hecho de que los anfibios suelen tener lo que podrían considerarse depósitos internos de agua. El plasma sanguíneo, sin ir más lejos, es uno de esos depósitos. Habrá quien piense que en eso los anfibios no se distinguen de cualquier otro animal y que, por tanto, no representa ninguna característica diferencial del grupo. Pero no es así: los anfibios son realmente diferentes. De hecho, cuando se encuentran bien hidratados, la concentración osmótica del plasma de anfibios es muy baja, la más baja de todos los vertebrados. Lo que indica ese hecho es que el plasma contiene más agua que la que tendría cualquier otro vertebrado[1] y que, cuando se evapora el agua que hay en exceso, la concentración osmótica del plasma no alcanzaría valores demasiado altos. No es, pues, exagerado decir que los anfibios utilizan el plasma como depósito hídrico.

Pero las cosas no acaban ahí. Además del plasma, pueden hacer uso de otros depósitos. Uno de ellos es la vejiga urinaria, puesto que la propia orina puede constituir una fuente de agua. Lo cierto es que cuando la pérdida de agua no puede ser compensada bebiendo o incorporándola a través de la piel, pueden llegar a reabsorberla de la vejiga. En caso de gran necesidad, pueden llegar a recuperar hasta la mitad del agua de la orina. Por otro lado, la importancia de esa “función” de la vejiga queda claramente de manifiesto si comparamos anfibios de vida acuática con anfibios de vida terrestre. La capacidad de la vejiga de los anfibios acuáticos puede ser hasta 50 veces más pequeña que la de los anfibios terrestres.

Y por último, también la cavidad peritoneal (cavidad donde se alberga la masa visceral), puede ser utilizada por algunos anfibios para almacenar agua. Hasta tal punto puede ser importante ese depósito, que la rana australiana Cyclorana platycephalus adquiere una forma esférica cuando lo llena de agua. Y esto no es broma: ¡los nativos australianos utilizaban esta rana para beber!

Hay que decir que Cyclorana platycephalus es una rana muy especial. Siendo, como es, un anfibio, ha desarrollado unas adaptaciones impresionantes para hacer frente a la desecación. Porque en la estación seca, cuando se encuentra en situación crítica, recurre a una estrategia extraordinaria para afrontar la escasez de agua. Una vez ha consumido sus reservas de agua de la vejiga y del peritoneo, se entierra, cambia de piel y la cubre completamente de moco. La capa que la cubre se endurece y se impermeabiliza, y puede permanecer durante meses en su interior, hasta que llegue la lluvia.