NeoFronteras

Metabolismo y extinción

Área: Biología — domingo, 2 de septiembre de 2018

Descubren que, al menos para ciertas especies de animales marinos, la probabilidad de extinguirse aumenta si el metabolismo de la especie es alto.

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Un amplio estudio realizado por investigadores de la Universidades de Kansas y Oxford sobre fósiles de bivalvos y gasterópodos sugiere que la «pereza» es un buen indicador de la supervivencia de una especie a largo plazo.

El periodo de tiempo estudiado son los 5 millones de año desde el Plioceno medio hasta el presente. Se analizó el metabolismo basal de 299 especies o, lo que es lo mismo, la energía que el organismo necesita para vivir.

Encontraron que para los moluscos que se han extinguido a lo largo de esos últimos 5 millones de años y para los que todavía están entre nosotros, la probabilidad de extinguirse tiende a ser superior para mayores ritmos metabólicos, mientras que las especies de menor metabolismo parece que tienden a sobrevivir mejor.

Luke Strotz se plantea si la probabilidad de extinción de una especie esté basada en la cantidad de energía que consume.

Según Bruce Lieberman, puede que la mejor estrategia evolutiva para los animales es ser lento y perezoso. «En lugar de la supervivencia del más adaptado quizás, la mejor metáfora para la historia de la vida sea la supervivencia del más perezoso», añade.

Los investigadores dicen que su trabajo puede tener importantes implicaciones para predecir qué especies son más propensas a extinguirse en el próximo futuro debido al cambio climático. «En cierto sentido, estamos viendo un vaticinador potencial de probabilidad de extinción», dice Strotz.

Obviamente, a nivel de especie el ritmo metabólico no es el único factor, sino que hay otros factores que también están relacionados con la propensión a extinguirse. Pero el descubrimiento de este nuevo factor aumenta la comprensión que tenemos de los mecanismos que dirigen la extinción y puede que nos ayude a determinar mejor si una especie corre mayor o menor riesgo de extinción.

Estos investigadores descubrieron que el ritmo metabólico es un mejor indicador de extinción cuando la especie está confinada en un hábitat pequeño, pero es peor indicador cuando la especie está más extendida sobre una mayor área geográfica oceánica. Parece ser que la gama de tamaño del hábitat es un componte importante en la probabilidad de extinción. Cuanto más pequeño es este más probable que te extingas. Si la especie tiene una alta tasa metabólica pero vive en una zona pequeña su probabilidad de extingurise será alta. Pero para zonas amplias el factor metabólico no tiene casi efecto.

Un descubrimiento extra interesante que han hecho es darse cuenta de que el ritmo metabólico acumulado para comunidades de especies permanece estable en el tiempo, incluso cuando aparecen y desaparecen especies. Parece haber en las comunidades cierta estasis a nivel energético. En términos de ingreso de energía, las nuevas especies que aparecen consiguen su cupo de energía, pero a costa de otras que se extinguen. Esto es algo inesperado y sorprendente, pues se asumía que el nivel metabólico de una comunidad podía ir cambiando en el tiempo, pero resulta que el ingreso de energía permance en el mismo valor por millones de años, al menos para los bivalvos y gasterópodos de la época estudiada, aunque se produzcan extinciones.

Este grupo de investigadores ha usado este tipo de especies marinas porque es de las que más se tiene datos, pues, al tener partes duras están bien representados en el registro fósil. También se tiene muchos datos de este tipo de animales en el presente, entre otros aspectos se conoce muy bien su fisiología. La razón de que el área estudiada sea el Atlántico oeste, es por la misma razón de tener disponible datos muy extensos.

Es posible que este factor del ritmo metabólico también influya en la extinción de otros tipos de animales. Algo que estos investigadores están ya planeando explorar, al menos con otros animales marinos. Otra cuestión es que este mismos factor afecte o no a especies no marinas, como los vertebrados de tierra firme. Aunque, hasta que esto no se investigue no lo podremos saber.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com

Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Neogene Atlas of Ancient Life / University of Kansas.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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28 Comentarios

  1. Miguel Ángel:

    ¿En qué parámetros se basan para estimar el ritmo metabólico de especies ya extintas?

    Como señala el último párrafo, falta por comprobar si esta tendencia se sigue cumpliendo en otros animales. Durante la gran extinción del Cretácico, los mamíferos más grandes se extinguieron mientras algunos de los más pequeños lograron sobrevivir, a pesar de que sus ritmos metabólicos fuesen mucho más altos que los de los mamíferos de mayor tamaño.

  2. NeoFronteras:

    El el ritmo de metabolismo basal lo calculan en función de diversos aspectos como el tamaño corporal, el gradiente de diversidad respecto a la latitud y la temperatura que la calculan a través de un modelo climático: HadCM3.

  3. Miguel Ángel:

    Muy agradecido, querido Neo.

    De lo que no cabe ninguna duda es que un metabolismo basal muy elevado implica que la muerte del animal siempre esté a la vuelta de la esquina. Ya he comentado en alguna ocasión el caso de las musarañas, que ni siquiera se pueden permitir echarse una siesta demasiado larga, porque morirían de hipoglucemia.
    Pero si nos vamos a los grandes mamíferos como los osos o las ballenas, entramos en otro universo diferente: los primeros pueden ralentizar o acelerarlo en función de lo que ofrezca el entorno; las ballenas son fascinantes, y solo en los últimos años hemos podido registrar las profundidades a las que son capaces de bajar.
    Una creencia errónea es que las ballenas realizan una gran inspiración justo antes de realizar una larga inmersión, porque por regla general hacen lo contrario: vacían sus pulmones de oxígeno porque donde lo almacenan es en los músculos.

  4. tomás:

    Sobre la frase «En lugar de la supervivencia del más adaptado quizás, la mejor metáfora para la historia de la vida sea la supervivencia del más perezoso» me caben dudas de que pueda calificársele como metáfora para la historia de la vida una u otra versión de la causa de la supervivencia. En cualquier caso, no son en absoluto incompatibles; es más, no tienen nada que ver.

  5. tomás:

    Querido amigo Miguel: Parece muy lógico lo que dices de las ballenas porque, supongo, que unos sacos llenos de aire sufrirían presiones tremendas que, lo más seguro, afectarían quizá a todos los sistemas orgánicos del animal, causándole la muerte. Así que eso debe suceder, en mayor o menor medida con todos los mamíferos y aves que viven en el mar y que se sumergen a profundidades importantes. Lo contrario he podido verlo en los peces que viven en el fondo marino que, al sacarlos pescados a la superficie con los barcos de arrastre -industria entre las más destructivas de los mares- literalmente se revientan por la boca.
    Un abrazo.

  6. Miguel Ángel:

    Siento no poderte sacar de dudas, querido Tomás, solo recuerdo haberlo escuchado en un documental. Mencionaron un par de especies de ballenas en las que se había constatado que justo antes de una gran inmersión, lo que hacen es espirar. Creo recordar (pero estoy poco seguro) que también mencionaron a una especie de delfines que hacía lo mismo.

    Por cierto, que han mencionado granizadas de pedriscos de hasta 25 cm por la zona en la que vives. ¿Algo destacable de contar de lo que has visto?

    Buenos abrazos.

  7. tomás:

    Es que en la costa, desde unos veinte km viniendo de Barna, hasta muy pocos -no más de cinco- hacia Valencia hay un clima especial, menos lluvioso. A partir de ahí, hacia Valencia, el viento del NO se deboca, y tan solo a cinco km hacia el interior, se nota más frío; por ejemplo en Reus. Por aquí no ha habido pedrisco; quizá hacia el interior, pero no estoy enterado.

    En lo de las ballenas creo que ha de ser una solución general para profundidades importantes, y me lo hace sospechar más lo que dices de los delfines. Posiblemente no para los que buceen a 20 0 30 m máximo.

    Un abrazo.

  8. Miguel Ángel:

    Sí, las de mayor tamaño han sido en zonas de interior, pero también ha granizado en Tarragona capital.

    Sobre animales de metabolismo lento, quizá me podáis ayudar alguno: no recuerdo el nombre de cierta isla (creo recordar que del hemisferio sur), habitada por una serpientes que se pasan 9 meses seguidos sin comer, hasta que llegan unas aves que anidan en el suelo y que constituyen el único sustento disponible de la pequeña isla.

  9. tomás:

    Pues no me he enterado de la granizada. En alguno de estos días está soplando viento de levante y del sur y eso trae lluvias y, alguna vez, tormentas. Aquí, en Cambrils, ha llovido un par de noches, pero nada más.

    También los cocodrilos y, pienso que todos los reptiles, tienen el metabolismo más lento que los mamíferos y aves, pero lo asombroso es la energía que pueden tener en un instante dado; una fuerza y una velocidad tremendas, aunque supongo que por poco rato.

  10. Miguel Ángel:

    Las vieras también tienen una fuerza sorprendente cuando se baten en retirada.

    Y hablando de otros de metabolismo lento y además muy longevos, tenemos tres ejemplos en el Ártico:

    -La ballena boreal, que se estima que puede llegar a vivir 250-300 años.
    -Una especie de tiburón que puede llegar a vivir más de 400 años.
    -Las almejas de Islandia, entre las cuales estaba «Ming» de unos 507 años, según el carbono 14.

    Y entre los de metabolismo más rápido y voraz, se cree que estaban algunas especies de artrópodos gigantes (que vivieron durante un periodo en el que había un 33% de oxígeno en nuestro planeta).

  11. Dr.Thriller:

    Método Jack D. Ripper (por partes).

    Los cetáceos y afines, palabra clave: grasa. Tienen un tipo de tejido muscular muy de ellos y literalmente, almacenan oxígeno en la grasa, o eso posó en mi febril cabeza tiempo ha. Los detalles no los conozco, ni a nivel adipocito ni a nivel hemoglobina, pero efectivamente «no contienen la respiración».

    Las vieiras (llamadas molusco de Santiago, literalmente, en una barbaridad de lenguas europeas, el inglés no), efectivamente van zumbadas que es verlo para creerlo. No estoy seguro que les dé el arrebato a toque de peligro y creo que les da el punto con más frecuencia de lo que se cree. Tampoco tengo idea de cómo saben por dónde van, aunque la naturaleza tiene muchos trucos en su arsenal.

    Y esto engancha con el tema del metabolismo, y hasta con los Neandertales. Una vieira fungada de forma puntual no necesita tener un sprint, dado que corre un montón en un tiempo breve. No es comparable a un colibrí ni por el forro. Tampoco tengo claro, más bien turbio, porque un HSS (nosaltres els humans) se apaña de guay con 1.500 kcal diarias y un HSN traga 4.500, no le veo sentido evolutivo a andar a guantazos con osos, y no, eran una máquina de mucho caballaje, va quedando claro que su mayor porcentaje de tamaño cerebral respecto al cuerpo (significativamente mayor que el nuestro) era necesario para manejar semejante cuerpo, moverse más rápido, tener precisión suficiente para no partir crismas de congéneres, ni me quiero imaginar un HSN haciendo parkour, el león würminense como que lo flipa.

    La idea del artículo me tiene un poco impactado, pero más bien el cuadro que me hago yo (o me quiero hacer, eso nunca se sabe hasta que se demuestra / falsea) es que todo son habas contadas, vestir un santo es desvestir otro. Si la pirámide alimentaria es egipcia, pues vale, va el león arriba (o el que toque), si es tipo anillas de Hanoi pues más coral el tema, pero lo que pongo arriba lo quito de abajo y viceversa. Esto podría tener relación con la recuperación de ecosistemas tras un destrozo, no es lo mismo romper una jarra Louis XVI que un tibó o como se escriba.

    Si es que se me entiende algo.

  12. Miguel Ángel:

    Hablando de la grasa, tiene también su miga porque según se haga el enfoque, podemos decir que es un tejido poco vascularizado, o decir casi lo contrario. Lo aclaro: el tejido graso recibe mucha menos cantidad de sangre que el cerebral (por aquello de que los adipocitos prácticamente solo se dedican al almacén y gastan muy poca energía para su propia supervivencia). Pero los adipocitos son células muy grandes por lo que si lo que relacionamos es la cantidad de sangre que recibe cada célula, ya no podemos decir que sea un tejido escasamente vascularizado.

  13. tomás:

    Por mi parte pienso que Dr. se queda corto en las calorías diarias necesarias para un HSS. Diría que precisa cerca de 1000 más, al menos en un individuo que lleve una vida no sedentaria; un poco de ejercicio; poca cosa, pero algo. Quizá solo 700 u 8oo más para la mujer, pero por ahí va la cosa. Me refiero a ambos alrededor de los 30 años.

  14. Dr.Thriller:

    No, puedes llevar una vida perfectamente activa con 1750 kcal diarias, muchas dietas son así. Esto no te permitirá hacer deporte de alta competición pero sí recolectar fruta y coger setas y caracoles, con caminatas de varios km. Son dietas típicas, y para gente bastante alta y de buena complexión. El truco, claro, es una dieta equilibrada, porque afinar tanto con escasez de fuentes puede ser peligroso. No recuerdo ahora, pero nuestro metabolismo basal es increíblemente bajo para el bicho que somos (entre 1,65-1,85 m estatura normal). De hecho es sabido que una huelga de hambre puede durar muchos días, par de semanas si uno se prepara, siempre que no falte agua. No todos los animales pueden aguantar tanto, aunque algunos más y otros menos, evidentemente.

  15. Miguel Ángel:

    Para el caso de comentas, querido Tomás, con una actividad física de ligera a media, podemos concretar el siguiente caso:

    Hombre del Paleolítico de 70 kg de peso 1.74 de estatua y 40 años necesita unas 1.400 Kcal diarias para mantener su metabolismo basal (son las calorías que necesita para mantener sus funciones vitales sin hacer ningún ejercicio).
    Si sale a cazar andando a buen paso, pero cómodo, gastará unas 160-180 Kcal extra por cada hora de caminata. Si camina durante 3 horas, son unas 500 Kcal, que sumamos a las 1400 basales y nos da 1.900, que si quieres redondeamos en 2.000 Kcal o 2.200 si la caza dura 4 horas en lugar de 3 (se estima que tampoco duraban más, por término medio. Y los cazadores tampoco realizan tareas domésticas al llegar al poblado. Pero puede que gasten otras 200 Kcal más al anochecer, bailando).

  16. tomás:

    2200 apunta Miguel Ángel, aunque para un hombre de 70 kg. Pero pienso que con 1,75 de altura media que nos proporciona Dr., debería precisar unas pocas calorías más. En cualquier caso, me he ido a una calculadora de internet y, para mi, me salen 2240. ¡Y eso que ya llevo año y medio en la cuarta juventud!
    Bien, de todas formas ya he conseguido que Dr. sea más generoso con la comida y no nos deje sólo con caracoles tras los que correr.

  17. Dr.Thriller:

    Veamos, que mi galeno de cabecera me tiene muy machacado con esto. Si no estoy equivocado (lo he revisado por encima con el buscador) durmiendo se gastan unas 70-80 kcal/h, vienen siendo unas 700 sólo para dormir. Por supuesto, si uno está abrigadito en una camita o a temperatura agradable. Luego, para abreviar, por hora de caminata a paso normal (4 km/h) salen unas 45-50 kcal/km. Si se va un 50% más deprisa el consumo no sube más del 10%. Hay que tener en cuenta que grupos de cazadores-recolectores no trabajan en solitario, sino en equipo, lo que reduce los consumos espectacularmente. Evidentemente, cazar tiene un gasto muy superior (y rinde mayor recompensa), aunque depende mucho. Esperar a que un pájaro levante el vuelo y cazarlo de un flechazo no es ni remotamente parecido a cargarse un oso que corre y se mueve que se las pela.

    Evidentemente hay actividades que consumen más, lúdicas, sexuales, etc., pero sigo reafirmándome que una dieta de ~1.700 kcal no pone en riesgo la supervivencia, salvo entornos muy agresivos.

    En general, es corriente ver grupos humanos que solemos llamar de primitivos (tribus amazónicas, pueblos africanos, incontactados de Andamán y Nicobar y otros que tal) con una ostensible grasa abdominal, nada de parásitos. Parece claro que tampoco es difícil lograr dietas de mucho más. Pero el tema es que gastamos poco, lo que subraya el enorme problema social de la obesidad en Occidente (y China). Precisamente porque necesitamos relativamente poco, tragar dietas de Neander nos pone en plan corporal de globo aerostático y no sirve de mucho caminar como un masai (~20 km diarios, para arriba, o eso he leído).

  18. Dr.Thriller:

    Tomás, por supuesto que puedes ponerte siego de toda cuanta delicia culinaria encuentres. Si llega a problema de salud ya te lo hará saber el galeno del sistema (y con una dieta se arregla todo, salvo problemas metabólicos). Sólo pretendía probar que necesitamos realmente poco para sobrevivir, y que eso puede ser ventaja evolutiva (o no, ya se sabe).

    Como colofón, he visto empanadas que pueden competir en output en MWh con una NPP (/literary hyperbole off), y la tan cacareada cocina francesa (o para el caso, italiana) tiene un fuerte sesgo a la exageración lipídica y el exceso sacárido. Es lo que tiene mezclar recetas para las clases pudientes con ranchos legionarios (ah, sí, marchar como un SPQR eso sí que tiene que quemar calorías, tendones y hasta huesos).

  19. Miguel Ángel:

    Yo me refería a un paso rápido, pero sin llegar al ritmo de la marcha atlética (en el que se llegan a consumir 280-300 Kcal/h). Pero teniendo en cuenta que la forma más usual de cazar de las tribus que lo hacen en la selva, es al acecho (despacito y sin hacer ruido), la cifras pueden estar más en consonancia con las que esgrimes, amigo Dr.

  20. tomás:

    Pienso que los tres tenemos un poco de razón -incluyo la mía por defensa propia-. Dr. confiesa referirse, más o menos, a supervivencia (cazar pájaros en vuelo con una flecha ha de ser difícil y así hace dieta cualquiera) y Miguel Ángel cede un tanto. Por mi parte puedo decir que nunca he contado las calorías que ingiero y que no hay manera de rebajar esta barrigota que tengo desde hace unos años por mucho ejercicio que haga, testimonio que también es una cesión.

    Así que todos tan amigos. Abrazos.

  21. JavierL:

    hay personas que comen muchisimo y no engordan y otras que engordan comiendo poco.

    segun mi experiencia el consumo calorico del cuerpo tambien cambia, en casos de deportistas parece acelerarse, aumentando la frecuencia de ir al baño, el cuerpo se siente mas caliente(asumo que para mantener la temperatura corporal intecambia mas calor con el medio) y manteniedo el cuerpo activo con mas energia en el dia a dia. incluso tiempo (hasta 2 años) despues de parar los entrenamientos eso sigue sucediendo, comiendo mucho y manteniendose delgados y en el mismo peso (lo cual no deberia suceder si consumes mas calorias de las que gastas)

    al contrario el sedentarismo tiene el efecto opuesto de las variables del parrafo anterior.

  22. tomás:

    Al respecto, conocí a uno, de alrededor de 45 años, como mucho de 1,7 m de alto y muy delgado, que no hacía deporte alguno como no fuese mover la mandíbula, sin ningún rastro visible de mala salud, que comía como una lima y, cuando le pregunté, me dijo que siempre había sido así. Asombroso. Y, como dices, JavierL, sin profundizar como en lo que he contado, sé que hay personas a las que debe engordar hasta el agua. Debe haber algo relacionado con el metabolismo basal, o con la genética por la que las personas gruesas han de almacenar grasa porque a nuestros ancestros, nómadas ellos, les debía venir bien para superar los malos tiempos.

  23. JavierL:

    Exacto tomas, pero si fuera genético no cambiaría, mi esposa por ejemplo cuando empezó a entrenar conmigo era gordita aunque comía poquito como un pajarito… Luego de seis meses de entrenar estaba 10 kilos menos y comiendo muchisimo… Ahora mismo entrena como una semana al año y aún así mantiene el peso y la figura por más pizza helado frituras que coma y en la cantidad que coma.

    Igualmente con compañeros que eran gordos entrenaron y luego dejaron por años los entrenamientos se mantienen después en el peso comiendo mucho

    Y por el contrario quienes conozco que hacen dietas luego de la dieta engordan más de lo que estaban antes.

    Yo creo que se cierra forma el cuerpo reduce el consumo calorico cuando hay escasez de alimento (dieta) y luego de la escasez acumula grasas para prepararse

    Mientras que el deporte hace que pierda los lipidos y luego en abundancia de comida mantiene un alto consumo calorico y evita acumular grasa..

    Sería una estrategia de supervivencia obvia y que seguro tenemos

  24. tomás:

    Solo te critico el ejemplo, amigo JavierL, porque los pajaritos comen una barbaridad para su peso.

    Pero en lo demás tienes razón, aunque yo no comprendo el complejo mecanismo por el que engordamos o adelgazamos Y pienso que no debe haber una explicación bien consensuada porque quizá son muchos los factores que intervienen.

    Hace ya años debí comprender algo porque acabo de consultar uno de mis libros preferidos: «Biopsicología» de John P. J. Pinel, magnífico, muy bien ilustrado y completísimo, y veo que tengo muchas anotaciones al margen, aclaraciones y remarcados en amarillo. Lo que pasa es que no era ese mi interés principal, sino más bien la cuestión cerebral y del comportamiento, así que tengo olvidada la cosa. En una de las partes del capítulo dedicado a este tema expone
    el ejemplo de un barril para explicar los puntos de ajuste y de equilibrio en el control de peso, pero es muy largo y no quiero competir con Dr. en extensión (a lo mejor ahora, provocado, nos inunda, lo que será bien recibido).
    Lo cierto es que la cosa es bastante compleja.

  25. Dr.Thriller:

    No, además te has adelantado. Hay infinidad de factores ambientales y adaptativos, como el stress, el sueño, el papel de la flora intestinal (que es algo muy difícil de cambiar), posiblemente determinadas moléculas llave cuyas funciones desconocemos, etc. Y tanto cétera.

    Y sí, yo también conozco gente que está incluso muy por debajo de su peso, y comen como el Alien, que ni es necesario limpiar el plato (además, basura, ya ni siquiera fritangas). Además con un arte a la hora de saquear la fuente en eventos sociales que nadie diría que arrasan con el 75% del bufete, sólo la cámara de vídeo es juez suficiente para descabalgar la incredulidad.

    No es posible que tengan un agujero negro primordial en el tracto porque la masa aumentaría lo mismo, no siendo que sea un agujero de gusano.

  26. tomás:

    ¡Por fin has dado en el clavo!:
    Agujero hay de gusano
    que comienza por el labio
    y se termina en el ano.
    ¡Jo, vaya ripio más malo!

  27. JavierL:

    Luego de investigar un poco me encontré este video que resume bastante bien lo que investigué. Espero lo disfruten:

    https://youtu.be/igb-uzyce_E

    Es el capitulo 3 de una serie super interesante, pero es el más cercano a lo que hemos tratado. Sin embargo pueden verlos todos

  28. tomás:

    Lo explica muy bien y parece claramente razonado. Gracias por la información.

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