La sección Biology & Nature de “e! Science News ” se hizo eco el pasado 23 de junio de 2010 de una nota publicada por la Universidad de Melbourne (Australia) en la que se informaba de los resultados de una investigación desarrollada por Matt Symonds, de esa universidad, y Glenn Tattersall, de la Universidad de Brock (Canadá). La nota llevaba por título “Birds reduce their heating bills in cold climates ” y en ella se informa de que, en general, las aves de climas cálidos suelen tener los picos más grandes que los de climas fríos.

Normalmente, el tamaño y la forma de los picos de las aves se suele explicar en relación con la función alimentacia y como elemento de atracción de la pareja, pero como ya vimos aquí en el caso del tucán, el pico de las aves es un órgano a través del cual se disipa calor. Los autores de este trabajo examinaron 214 especies, en las que se incluyeron todo tipo de aves. Y encontraron que existía una clara relación entre la longitud del pico y la latitud y la altitud. La norma general es que cuanto más baja es la temperatura ambiental, la longitud del pico es también menor.

Los autores del trabajo sostienen que aunque es posible que los picos de gran tamaño hayan evolucionado para disipar cargas de calor y prevenir el sobrecalentamiento en climas cálidos, es más probable que las temperaturas frías impongan una limitación al tamaño del pico de las aves. Argumentan que un pico grande en una zona fría sería tan absurdo como llevar puesto un radiador de calor en el exterior del cuerpo. La factura de la calefacción saldría carísima. El caso es que estos resultados sirven de apoyo a la denominada “norma de Allen”, según la cuál, en climas fríos los tamaños de los apéndices corporales (extremidades, orejas y colas) son menores ya que así se disipa por ellos menos calor.

Como en el resto de animales homeotermos, los tucanes han de igualar sus pérdidas de calor con sus ganancias para mantener la temperatura corporal constante. Como hemos visto aquí ya en numerosas ocasiones (ver, p. e., “La asombrosa vida del pingüino emperador”), la ganancia de calor es la que resulta de la actividad metabólica; por lo tanto, cuando esa actividad es alta se produce más calor, por lo que también ha de disiparse más para mantener la temperatura constante. Por otro lado, la pérdida de calor puede producirse de formas diversas, pero siempre depende de la temperatura ambiental. Cuando es alta resulta más difícil disipar el calor, porque el gradiente térmico entre el exterior y el interior del organismo es menor.

La temperatura superficial del pico del tucán experimenta notables variaciones en respuesta a los cambios de la temperatura del medio externo. De hecho, la temperatura de la superficie del pico se eleva de forma considerable cuando la del medio externo sobrepasa los 21ºC. Esto quiere decir que mientras la temperatura exterior se mantiene en valores no demasiado altos, los tucanes disipan el calor a través de la superficie corporal, principalmente, pero si se eleva la temperatura ambiental, al limitarse la disipación por la superficie corporal, el pico pasa a ser un órgano relevante a estos efectos.

Por otra parte, además de la temperatura ambiental, el nivel de actividad de los tucanes es también un condicionante importante de la pérdida de calor a través del pico. Al volar, la producción de calor se hace 10-12 veces más intensa, por lo que su disipación ha de elevarse en proporción. También bajo esas condiciones pasa el pico a tener una importancia mayor como enclave para la disipación de calor.

Ahora bien, ¿cómo puede regular el tucán la cantidad de calor que disipa a través de la superficie del pico? La respuesta a esa cuestión es que esa regulación se efectúa mediante el control de la circulación sanguínea. El pico es un apéndice muy irrigado por capilares sanguíneos y los cambios de temperatura de su superficie dependen, precisamente, del grado de apertura de los capilares. El tucán ejerce (de modo inconsciente, claro está) un control estricto sobre esa circulación. Veamos una muestra: por debajo de una temperatura ambiental de 25ºC, la única zona del pico que pierde calor es la más próxima al cráneo, pero por encima de esos 25º C, el calor se disipa a través de toda la superficie, porque todos los capilares están abiertos y circula abundante sangre por ellos.

Son muchos los animales que regulan la pérdida de calor mediante el control de la circulación sanguínea. Hace una temporada ya nos ocupamos aquí de la “rete mirabile” de los atunes: gracias a esa “red maravillosa” pueden conservar los atunes parte del calor producido y mantener así un cierto control sobre la temperatura de su musculatura natatoria interna. También los elefantes regulan la pérdida de calor a través de sus orejas mediante el control de su circulación sanguínea.

Y sin necesidad de acudir a otras especies, los seres humanos también recurrimos al mismo procedimiento. Cuando hace frío restringimos la circulación subcutánea, la de los vasos sanguíneos más próximos a la superficie corporal, redirigiendo casi toda la sangre a través de los vasos dispuestos más internamente. Y lo contrario ocurre cuando hace calor. Prueba evidente de ello son los vasos que se encuentran cerca de la superficie: son mucho más visibles cuando hace calor.

Referencia: G. J. Tattersall, D. V. Andrade eta A. S. Abe (2009): “Heat exchange from the Toucan Bill Reveals a Controllable Vascular Thermal Radiator”. Science 325, 468 (DOI: 10.1126/science.1175553)