Para empezar hay que decir que de lo que se trata es de ahorrar energía. Así pues, en ese aspecto los osos no se diferencian de los demás mamíferos hibernantes, ya que experimentan esa condición de letargo en la época del año en que el alimento escasea o, sencillamente, no se encuentra disponible. Igualmente, durante el letargo, los osos, al igual que las marmotas, reducen considerablemente la tasa respiratoria y la frecuencia cardiaca: la frecuencia de latido, por ejemplo, se reduce desde los habituales 40-50 latidos min^-1 hasta 8-10 latidos min^-1.

Pero además de las similitudes, también hay, como antes he señalado, importantes diferencias entre las dos estrategias de ahorro energético. Por un lado, los pequeños mamíferos despiertan ocasionalmente a lo largo del periodo de hibernación y parece ser que esos despertares son necesarios y es en esos momentos cuando eliminan los residuos que han almacenado. Los osos, por el contrario, no salen nunca de la madriguera mientras dura el letargo (3-6 meses); entre tanto no comen nada, ni tampoco eliminan orina o heces. Y sin embargo, tal y como se percató Buffón, no llegan a alcanzar el estado comatoso en que se encuentran los pequeños mamíferos que hibernan.

Por otro lado, las diferencias más importantes entre las dos formas de hibernar son las relativas a la temperatura corporal. Los osos, a diferencia de los pequeños mamíferos, solo reducen en unos pocos grados la temperatura interna pasan de los habituales 37-39ºC a unos 31-35ºC, por lo que mantienen el cuerpo a una temperatura bastante más alta que la del ambiente. Eso es algo en lo que ayudan de manera notable cuatro factores: la gran masa de los osos, la postura recogida que adoptan para hibernar, la capa de grasa superficial que acumulan antes de empezar el letargo, así como el grueso pelaje del que se dotan en otoño. Es más, tanto el cerebro como los órganos vitales se mantienen a una temperatura muy próxima a la normal durante casi todo el period de letargo.

Así pues, si los comparamos con los “verdaderos hibernantes“, la diferencia más notable es la que se refiere a la temperatura corporal. Aquéllos la reducen hasta el valor de la temperatura ambiental y solo la elevan durante los despertares ocasionales, elevación que es posible gracias a la producción de calor que realiza la grasa parda. De hecho, la razón por la que en ocasiones se afirma que los osos no son verdaderos hibernantes, es porque no experimentan un estado de hipotermia similar al de los pequeños mamíferos. Por esa razón, al estado de mínima actividad en que se encuentran durante los meses fríos se le suele denominar letargo invernal, estableciéndose así una diferencia con el estado de hibernación.

Tanto aves como murciélagos sufren menores tasas de mortalidad extrínseca y son más longevos que los endotermos no voladores (mamíferos, excluídos los murciélagos). Eso es así porque, probablemente, el vuelo reduce los riesgos derivados de la exposición a depredadores, enfermedades y riesgos ambientales propios del medio terrestre. Del mismo modo que el vuelo, la “arborealidad” puede hacer que disminuya la mortalidad extrínseca y que la duración de la vida se prolongue, algo que también se ha propuesto como explicación para la gran longevidad de los primates.

Pues bien, dos investigadores de la Universidad de Illinois (EEUU) han certificado los beneficios de la vida en el medio arbóreo. Milena Shattuck y Scott Williams han realizado un estudio comparativo de 776 especies de mamíferos y han comprobado que las especies que viven en las ramas de los árboles viven más que las del mismo tamaño que viven en el suelo. Es más, la regla se cumple incluso cuando se analizan especies pertenecientes a un mismo grupo, como es el caso de las ardillas. De entre ellas, viven más años las que saltan de rama en rama que las que viven a ras de suelo. Hay dos únicos grupos que no cumplen la norma, aunque se trata de grupos en cuyo pasado ha habido periodos de vida arbórea.

Habrá quien piense que todo esto es de Perogrullo; porque parece obvio que, en general, han de vivir más años los animales que no sucumben a los depredadores. Eso es así, por supuesto, pero no es esa la cuestión. De lo que se trata es de que incluso aunque no se los coma nadie, los que viven a ras de suelo envejecen antes y mueren antes. Y lo que propone la teoría evolutiva es que las mutaciones que eventualmente pudieran promover la longevidad no se seleccionan en los animales que mueren jóvenes: sencillamente no les da tiempo a experimentar, en términos evolutivos, las ventajas de la mayor longevidad potencial. Sin embargo, en aquellas especies más a salvo de riesgos extrínsecos de mortalidad, las mutaciones conducentes a variedades más longevas sí resultan seleccionadas, porque los individuos llegan a vivir más y al reproducirse a edades más avanzadas pueden transmitir los genes de la longevidad a la progenie.

Fuente: Milena R. Shattuck y Scott A. Williams (2010): “Arboreality has allowed for the evolution of increased longevity in mammals.” Proceedings of the National Academy of Sciences 107: 4635-4639.

El término endotermia hace referencia al origen del calor corporal de los animales e indica que es de origen endógeno, interior. En los animales endotermos el calor procede del interior de las células, casi siempre de las mitocondrias, que son las factorías en las que se produce el trifosfato de adenosina (ATP) que constituye la moneda energética mayoritaria de los seres vivos. El calor de los animales ectotermos, por el contrario, procede del exterior. Con una única excepción conocida, de la que me ocuparé en otra ocasión, todos los animales homeotermos son endotermos, porque la constancia térmica de los homeotermos requiere que estos animales cuenten con una fuente interna de calor. De no ser así, sería casi imposible mantener constante la temperatura corporal.

Curiosamente, no están claras las razones de la aparición de la endotermia. Lo que sí sabemos es que sale carísima. Un ser humano normal no sobrevive más allá de un mes en ayunas; un cocodrilo, sin embargo, puede permanecer sin comer durante todo un año. Dicho de otra forma, para mantener caliente su cuerpo un animal endotermo ha de consumir en un día lo que un reptil de masa similar consume durante un mes. Es cierto que gracias a la fuente interna de calor podemos mantener una temperatura corporal relativamente elevada (37ºC los mamíferos y 38ºC las aves) y eso es algo que reporta indudables ventajas, dado que permite desarrollar altos niveles de actividad en cualquier momento. Pero no hay razones evidentes para mantener esa temperatura tan alta de forma permanente. De hecho, podría ocurrir que el “calentador” se encendiese y apagase en función de las necesidades.

Hasta hace poco tiempo se pensaba que la endotermia surgió en animales carnívoros que necesitaban desarrollar un modo de vida muy activo. Sin embargo, el pasado año se empezó a extender una idea diferente. Según ese nuevo punto de vista, la endotermía habría surgido en herbívoros, y gracias a ella pudieron equilibrarse los requeririmientos nutricionales elementales.

En mamíferos y aves son el cerebro y el hígado los dos órganos con una mayor actividad metabólica, por lo que son los que más calor producen. Son de mayor tamaño que los de los ectotermos y tienen, además, cinco veces más mitocondrias. A ello se debe que produzcan tanto calor, tanto que parece todo un despilfarro.

Hace tres décadas, Albert Bennet y John Ruben propusieron que la homeotermia está ligada a la capacidad aeróbica y la resistencia muscular. Es cierto que la musculatura de aves y mamíferos tiene una gran capacidad aeróbica. Son capaces de captar y transferir oxígeno al músculo de forma permanente y gracias a esa capacidad pueden correr, nadar, volar o combatir sin interrupciones durante largos periodos de tiempo. A juicio de aquellos investigadores esa es la ventaja que reporta la endotermia y, por ello, la razón última de su existencia.

Pero no todos los especialistas están de acuerdo con esa idea. La resistencia muscular y la capacidad aeróbica dependen de la musculatura esquelética y del corazón, y sin embargo, esos órganos contribuyen sólo en una mínima medida al metabolismo basal. Es el metabolismo del cerebro y de las vísceras (hígado y riñón, principalmente) el que determina el nivel del metabolismo basal, por lo que son esos órganos los principales responsables de la producción de calor que permite mantener la homeotermia.

Algunos reptiles, -entre ellos los del género Varanus, al que pertenece el dragón de Komodo-, tienen una gran capacidad aeróbica y, sin embargo, tienen un metabolismo basal muy bajo. Por el contrario, hay mamíferos que reducen su temperatura corporal cuando hibernan o cuando se mantienen inactivos. Ambos casos contradicen que deba existir una relación directa entre endotermia y capacidad aeróbica.

Recientemente, Marcel Klaassen y Bart Nolet han seguido otra línea de pensamiento. Es sabido que a los herbívoros les falta nitrógeno en la dieta; o mejor dicho, las plantas que les sirven de alimento tienen un bajo contenido en nitrógeno por comparación con el de los propios herbívoros. Debido a ello, para conseguir el nitrógeno que necesitan deben ingerir grandes cantidades de comida, por lo que posteriormente han de desprenderse del exceso de carbono que han ingerido. Y al fin y al cabo, la mejor manera de desprenderse de ese carbono es quemándolo. Así pues, según esos dos investigadores la endotermia procede de la necesidad de quemar el carbono excedentario. Esto es, la endotermia no habría surgido porque fuera valioso mantener constante la temperatura corporal (homeotermia) y para ello disponer de una fuente interna de calor, sino para eliminar carbono de una forma sencilla y limpia.

No obstante, no debe perderse de vista que la endotermia eleva las necesidades de nitrógeno, ya que una mayor actividad metabólica conlleva una más rápida renovación de las proteínas y si hay un mayor recambio de proteínas hace falta más nitrógeno. De hecho, mamíferos y aves consumen más nitrógeno que los reptiles de su mismo tamaño, cuatro veces más, para ser precisos. Pero no obstante, aunque comporte unas mayores necesidades de nitrógeno, la endotermia sigue siendo una buena opción, porque lo cierto es que mamíferos y aves herbívoros consumen alimentos con muy bajo contenido en nitrógeno. Podría pensarse que hay medios alternativos para eliminar el exceso de carbono, pero lo cierto es que quemarlo resulta fácil y limpio.

Como decía, hasta hace poco tiempo se pensaba que la endotermia apareció en carnívoros de pequeño tamaño, lo que posibilitó y facilitó el éxito de modos de vida cazadores. Pues bien, incluso aunque eso hubiese sido así, el punto de vista que hemos analizado aquí no deja de tener su interés, ya que podría pensarse que una vez surgida la endotermia en esos depredadores de pequeño tamaño, posteriormente facilitó la herbivoria al poder obtener los herbívoros gracias a ella un mayor rendimiento de las plantas que consumen.