Adaptación al frío: estrategias en el mundo animal

08 Octubre, 2020
Este artículo ha sido escrito y verificado por la bioquímica Luz Eduviges Thomas-Romero
En el fenómeno de adaptación de los animales al frío es común observar respuestas inmediatas y cambios estacionales para el aislamiento en el pelaje, plumaje y grasa corporal.

La adaptación al frío y la aclimatación son dos tipos de ajustes que realizan los organismos vivos cuando hay cambios en la temperatura del medio ambiente. Tanto la adaptación como la aclimatación aseguran la supervivencia de los organismos a nivel individual y poblacional.

La variación de la temperatura, aún de pocos grados, puede significar la diferencia entre la vida y la muerte para un animal. Por ejemplo, cuando el sol se pone tras una nube y acarrea una caída de tan solo dos grados de temperatura, el movimiento de las moscas se hace más lento.

En general, los mecanismos fisiológicos disponibles para realizar los ajustes de adaptación al frío son dos. El primero es el uso de estrategias para retener el calor corporal. El segundo, la generación de calor corporal mediante la quema metabólica de los alimentos como combustible.

A veces la adaptación al frío es una respuesta súbita

Los animales regulan su temperatura corporal cuando se enfrentan a una disminución súbita de la temperatura. Para ello presentan una serie de respuestas reflejas, las cuales son mediadas por receptores del frío en la piel y su función es conservar el calor. Las más importantes son:

  • La constricción de los vasos sanguíneos periféricos.
  • Una erección del pelo o las plumas del animal.
  • Temblores en pequeños movimientos que crean calor al gastar energía.
  • La reducción del área de la superficie expuesta al adoptar una postura acurrucada.

Si el número de barreras adaptativas mencionadas con anterioridad no son capaces para plantar cara al frío, el organismo aumentará su tasa metabólica basal con el fin de preservar la temperatura corporal. Esto supone un enorme gasto energético.

La adaptación al frío también puede ser grupal

Es interesante conocer que existen adaptaciones de comportamiento únicas que usan los animales antárticos para sobrevivir al duro invierno. Por ejemplo, los pingüinos emperador forman grandes colonias.

La cercanía entre pingüinos no solo responde a una necesidad de compartir el calor corporal, sino que también los protege de los efectos del viento. Un dato curioso es que los pingüinos en la colonia se van alternando para la ocupación de la primera línea que rompe el viento.

Existen diferencias entre la aclimatación y la adaptación al frío

Debido a que es posible confundir estos términos, vemos esencial destacar sus diferencias. La aclimatación es la suma de ajustes que siguen a la exposición repetida y prolongada a bajas temperaturas, es decir, es un proceso temporal.

Por otro lado, la adaptación al frío se establece solo después de muchas generaciones y obedece a un proceso de selección natural. Así, aunque el tiempo de exposición para que ocurra la aclimatación varíe de una especie a otra, en general ocurre en un rango de dos a seis semanas.

Además, una vez la temperatura aumenta, el ajuste fisiológico de aclimatación se revierte. En contraposición, la adaptación es un proceso gradual, a largo plazo e irreversible que muestran los organismos vivos para adaptarse al nuevo entorno durante un período de tiempo indeterminado.

Adaptaciones al frío: un mundo de rasgos característicos

Una vez hemos delimitado las diferencias entre adaptación y aclimatación, es hora de observar ciertos ejemplos de este fenómeno adaptativo en el reino animal.

Tener abrigo grueso: una adaptación al frío muy efectiva

Las aves y los mamíferos polares se protegen físicamente contra el frío cultivando un plumaje y un pelaje de invierno. También preparan una capa de grasa para evitar la pérdida de calor. Muchos animales tienen un abrigo a prueba de viento o impermeable.

De nuevo, los pingüinos emperador son un muy buen ejemplo de esto. Estas aves tienen cuatro capas de plumas en forma de escamas. Las capas se superponen entre sí y gracias a ello forman una buena protección contra el viento, incluso para condiciones extremas como una tormenta de nieve.

Las propiedades de aislamiento del pelaje dependen de la conductividad térmica de los pelos individuales y de su capacidad colectiva para atrapar una capa de aire. En renos y caribúes, por ejemplo, cada uno de los pelos del manto externo es hueco y contiene miles de cavidades llenas de aire separadas por tabiques delgados.

Las capas gruesas de grasa, un recurso de doble propósito

Las ballenas, focas y algunos pingüinos tienen gruesas capas de grasa. Estas capas actúan como aislamiento, ya que atrapan el calor corporal e impiden que se disperse en el medio. El efecto sobre el animal es análogo al acto de envolverse en una manta.

En algunos animales, la protección se refina aún más: son capaces de reducir el flujo sanguíneo en el tejido graso. Esta estrategia es muy efectiva, pues cuanto más lejos esté la sangre de la superficie de la piel, menos calor se pierde.

En segundo lugar, las capas de grasa también se pueden usar como reserva de energía en los lugares con pocos recursos para alimenticios. Así, por ejemplo, las focas elefante macho pueden vivir de sus reservas de grasa durante la estación invernal.

El frío también impone extremidades pequeñas

Sin duda, las partes del cuerpo que sobresalen del volumen principal del animal son a menudo los primeros lugares para sentir frío en invierno. Los pingüinos emperador tienen patas y aletas muy pequeñas, lo que significa que requieren menos sangre y pierden menos calor.

Por otro lado, las orejas y las colas diminutas son otra adaptación al frío. Por ejemplo, en el pariente del conejo pica de Ilí (Ochotona iliensis), sus pequeños apéndices resisten la congelación.

El intercambio por contracorriente para conservar el calor: la red maravillosa

Cabe señalar que ningún animal —grande o pequeño— puede cubrir todo su cuerpo con piel aislante, pues las patas, las aletas y la nariz deben dejarse libres para que funcionen. Sin embargo, si estas extremidades permitieran escapar el calor corporal, muchos animales no podrían sobrevivir en climas fríos.

Así, una gaviota o un pato que nadan en agua helada perderían calor a través de sus patas palmeadas más rápido de lo que podrían generarlo. Además, las patas calientes sobre la nieve la derretirían y las patas del animal pronto se congelarían, suceso que lo atraparía en una posición fija.

Ante este problema práctico, la naturaleza ha desarrollado un mecanismo simple pero efectivo para reducir la pérdida de calor. Se trata de mantener las extremidades frías haciendo uso de la llamada red maravillosa. En suma, ocurre un intercambio por contracorriente en una red de pequeñas arterias y venas que se forman en la unión del tronco del animal y la extremidad.

En esta red, se disponen en estrecha proximidad las arterias que lleva la sangre cálida a la extremidad y las venas que traen de vuelta la sangre enfriada. La cercanía favorece que la sangre arterial cálida transfiera su calor a la sangre venosa fría, lo  permite que se conserve parte del calor corporal.

Un pato nadando en un lago congelado.

Como hemos podido ver, existen múltiples adaptaciones por parte de diversos grupos de vertebrados ante las variaciones ambientales extremas. Gracias a ellas, algunos animales han logrado colonizar los ambientes más inhóspitos e inclementes de la Tierra.