Cetáceos

La verdadera razón por la que las ballenas son tan grandes

La idea de que los animales se hacen más grandes en el agua porque no tienen que soportar su propio peso es errónea. Un estudio demuestra que la clave está en el metabolismo, es decir, con la cantidad de alimento que pueden ingerir y el calor que pierden sus cuerpos.

La verdadera razón por la que las ballenas son tan grandes
La verdadera razón por la que las ballenas son tan grandes Sylke Rohrlach (Flickr, BY-SA 2.0)

El tamaño de los mamíferos marinos lleva intrigando a los humanos desde la antigüedad, hasta el punto de que hemos llegado a asociar su crecimiento con el medio acuático. Entre los propios biólogos, la explicación más extendida hasta ahora es que las ballenas, elefantes marinos y morsas han alcanzado un tamaño mucho mayor debido a que, a diferencia de los animales terrestres, no tienen que soportar su peso y pueden moverse con facilidad en el agua. Ahora, el equipo de Will Gearty acaba de realizar un estudio que demuestra que la idea no solo es errónea, sino que el crecimiento es incluso mas restrictivo en el agua que fuera de ella.

Los investigadores han analizado las masas corporales de 3.859 especies vivas y 2.999 especies fósiles

En un trabajo publicado este lunes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), los autores llegan a la conclusión de que el tamaño de los mamíferos marinos está determinado, en cambio, por el equilibrio entre la necesidad de retener el calor de sus cuerpos y la de conseguir suficiente alimentos. “Mucha gente ha creído que el paso de los mamíferos al agua les hacia más libres, pero lo que estamos viendo es que es realmente más restrictivo”, explica Jonathan Payne, coautor del estudio. “No es que el agua te permita ser una mamífero grande, es que tienes que ser un mamífero grande en el agua, no tienes ninguna otra opción”.

Para resolver este puzzle evolutivo, los investigadores han analizado las masas corporales de 3.859 especies vivas y 2.999 especies fósiles de mamíferos (lo que incluye al 70% de las especies vivas y el 25 % de las desaparecidas). Y han cruzado los datos teniendo en cuenta el árbol evolutivo de cada especie y cómo han cambiado de tamaño respecto a sus homólogos en tierra. “La clave es tener el carbol filogenético para comprender cómo estas especies están relacionadas con otras y el tiempo que transcurrido entre las diferentes ramificaciones”, explica Gearty. “El árbol de relaciones con los ancestros nos permite construir modelos basados en datos de especies modernas para predecir cómo habría sido el tamaño corporal de sus antepasados y ver qué trayectorias evolutivas encajan mejor con lo que vemos hoy en día”.

El metabolismo se incrementa con la talla más rápido que la capacidad del animal de conseguir alimento

Aunque los mamíferos marinos parecen tener un cuerpo oblongo muy similar, en realidad no están emparentados entre ellos, sino con otros mamíferos terrestres. Así, por ejemplo, los leones marinos están más emparentados con los perros que con los manatíes, que comparten ancestros con los elefantes, mientras que delfines y ballenas están más relacionados con los hipopótamos. A partir de su análisis, los autores del estudio han descubierto que una vez que los animales terrestres vuelen al agua, evolucionan muy rápidamente hasta su nuevo tamaño, que converge alrededor de los 500 kg. Los antepasados más pequeños, como los parientes de perros y leones marinos, aumentaron su talla de forma más radical que los ancestros de hipopótamos y ballenas para alcanzar su peso óptimo, lo que sugiere que ser mas grande es mejor para la vida marina pero solo hasta alcanzar un punto.

¿Y cuál es entonces el motivo por el que las especies convergen hasta alcanzar un peso similar en el agua? Gearty y su equipo sostiene que el mayor tamaño les ayuda a retener el calor en aguas que están mas frías que el interior de su cuerpo. “Cuando eres muy pequeño, pierdes calor en el agua tan rápido que no hay manera de conseguir suficiente alimento para mantenerlo”, explica Payne. Al mismo tiempo, el metabolismo se incrementa con la talla más rápido que la capacidad del animal de conseguir alimento, lo que establece un límite de crecimiento. “Básicamente los animales son máquinas que necesitan energía para funcionar”, Craig McClain, que ha participado en el estudio. “Esta necesidad de energía pone límites muy estrictos a lo que estos animales pueden hacer y el tamaño que pueden alcanzar”. “El rango de tamaños viables para los mamíferos es en realidad más pequeño que el rango de tamaños viables en tierra”, apunta Payne. “Demostrar eso estadísticamente y aportar una teoría que lo respalde es algo nuevo”.

“Para ser tan grande como una ballena debes cambiar completamente la manera en que te alimentas”

En los dos extremos de esta escala están las nutrias (por el lado de menor tamaño) y las ballenas de barbas (misticetos), que son una excepción dentro de los tamaños más grandes debido a su adaptación para filtrar grandes cantidades de comida. Estos animales alcanzan tamaños extraordinarios precisamente por ser capaces de gastar menos energía en alimentarse que sus parientes dentados (odontocetos) y ser más eficientes. Por su parte, “el cachalote parece tener el mayor tamaño posible que puedes conseguir sin esta nueva adaptación”, explica Gearty. “La única manera de conseguir ser tan grande como una ballena es cambiar completamente la manera en que te alimentas”.

Los autores esperan ahora utilizar una aproximación similar para explicar la distribución de tamaños en otros grupos de animales, especialmente en aquellos que tienen especies terrestres y acuáticas. “Nuestra esperanza es que puede haber explicaciones más simples que se pueden incluir a otras especies, incluyendo a los animales terrestres”, asegura Payne. “Esto abre alguna posibilidad de que el tamaño corporal pueda ser explicado con principios básicos de física y química”.

Referencia: Energetic tradeoffs control the size distribution of aquatic mammals (PNAS) | Imagen: Sylke Rohrlach (Flickr, BY-SA 2.0)



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