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¿Por qué la lengua del camaleón sigue siendo rápida aunque haga frío?

Categoría: Seres vivos

La lengua del camaleón, cuando se enfría hasta 15 °C, aún sale disparada a una velocidad de aproximadamente el 77% de la que alcanza a 35 °C. En experimentos, la velocidad máxima reportada fue de 3.4 m/s a 15 °C y de 4.4 m/s a 35 °C[4].

Los animales cuya temperatura corporal cambia según el ambiente suelen moverse más despacio cuando hace frío. Pero, ¿por qué ocurre esto? Y, ¿por qué la lengua del camaleón resiste tanto el enfriamiento? Este artículo explica las razones internas de la lentitud y las soluciones que han encontrado lagartos, tortugas y peces de la Antártida.

1. La lengua del camaleón: un estudio sobre su velocidad al cambiar la temperatura

El camaleón es un animal que captura insectos extendiendo su larga lengua en un instante. Un estudio investigó la velocidad de esta lengua al cambiar la temperatura del cuerpo. La velocidad máxima promedio fue de 4.4 m/s a 35 °C y de 3.4 m/s incluso a 15 °C[4]. Esto significa que, aunque el cuerpo se enfrió 20 °C, la lengua alcanzó aproximadamente el 77 % de la velocidad máxima medida a 35 °C (3.4 ÷ 4.4 ≈ 0.77). Es importante notar que esta cifra se refiere solo a la "expulsión" de la lengua; el movimiento para retraerla sí disminuye más[4].

Es común que los animales de sangre fría se muevan menos cuando su temperatura corporal baja. Sin embargo, la lengua del camaleón parece resistir esta tendencia. Para entender qué es "normal", primero debemos observar cómo se mueven otros animales al enfriarse.

2. Cuánto se reduce la velocidad de un animal de sangre fría al enfriarse 10 °C

A los animales con poca capacidad de regular su temperatura, cuya temperatura corporal cambia según la del entorno, se les llama animales de sangre fría o ectotermos. Entran en este grupo los animales que no son mamíferos ni aves[1].

Una investigación resume cómo afectan las bajas temperaturas al movimiento. Según estos datos, si la temperatura corporal baja 10 °C, la velocidad de carrera de los lagartos, la velocidad de nado de los peces y la distancia de salto de las ranas disminuyen al menos un 33%[4]. Este 33% es una estimación mínima, por lo que la reducción puede ser mayor en algunos casos.

Existe otra medida para entender las reacciones biológicas: el coeficiente Q10. Este número indica cuántas veces se acelera una reacción al subir la temperatura 10 °C. Se dice que los valores de Q10 suelen estar entre 2 y 3[3]. Si el Q10 es de 2 a 3, una bajada de 10 °C reduciría la velocidad a la mitad o a un tercio. Así, el dato del "33% mínimo" es un límite inferior reportado, mientras que el Q10 es una regla general distinta.

3. Por qué el frío vuelve lentos a los animales: las reacciones químicas del cuerpo se ralentizan

Dentro del cuerpo ocurren constantemente reacciones químicas, como la obtención de energía de los alimentos. Las enzimas son las encargadas de ayudar en estas reacciones. Por lo general, las reacciones químicas se aceleran cuando sube la temperatura y se ralentizan cuando baja, porque es más fácil obtener la energía necesaria para que ocurran a temperaturas más altas[2].

Las enzimas siguen esta misma regla. Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta, la forma de las proteínas de las enzimas cambia y dejan de funcionar, por lo que existe una temperatura óptima. Por el contrario, a bajas temperaturas las enzimas no se destruyen, simplemente trabajan más despacio[2].

Los músculos también siguen este patrón: la velocidad de su contracción depende de la temperatura. El estudio mencionado señala que la temperatura ambiental afecta la actividad a través de la fisiología de la contracción muscular[4]. Si la temperatura externa es extremadamente baja, la temperatura corporal cae, el metabolismo se ralentiza mucho y el animal entra en un estado de inactividad o letargo, ya que no puede realizar actividades normales[1]. La temperatura a la que esto ocurre varía según la especie.

4. Cómo los animales de sangre fría buscan lugares cálidos antes de que el frío limite su movimiento

Los animales no esperan simplemente a enfriarse. Un informe sobre la velocidad de carrera de una especie de lagarto (*Sceloporus occidentalis*) muestra que su velocidad máxima se alcanza a una temperatura preferida de unos 35 °C. En el rango de 25 a 35 °C, la diferencia por temperatura es pequeña (Q10 de 1.23), pero por debajo de 25 °C, el efecto de la temperatura sobre la velocidad aumenta bruscamente[5]. Es decir, un ligero enfriamiento tiene poco efecto, pero al cruzar cierto umbral, el efecto sobre la velocidad aumenta bruscamente.

Para evitar esto, los animales cambian su comportamiento. Se ha observado que prefieren temperaturas más altas durante las horas de actividad para aumentar su metabolismo, y temperaturas más bajas durante el descanso para reducirlo. Un ejemplo es la tortuga de agua dulce, que toma el sol al mediodía para regular su temperatura corporal[6].

5. Cómo pasan el invierno los animales de sangre fría: escondidos en lugares menos fríos

La mayoría de los animales de sangre fría que viven en tierra pasan el invierno en un estado de inactividad (hibernación o letargo). Reducen su metabolismo en otoño para volverse inactivos. En cambio, se dice que los animales de sangre fría que viven en el agua pasan el invierno con una actividad relativamente mayor[7].

Los lugares elegidos para hibernar también tienen características especiales. Como la temperatura corporal de estos animales baja paralelamente a la temperatura del aire, si esta cae por debajo de un límite, no pueden moverse ni crecer. Por ello, se trasladan a lugares donde la temperatura no baja tanto, como bajo tierra, debajo de piedras o troncos caídos, o en el lodo del fondo del agua, antes de entrar en hibernación[8].

Así, sobreviven al frío invernal mediante dos estrategias: no moverse y esconderse en lugares donde la temperatura no baja tanto. Pero algunos animales tienen estructuras corporales que los hacen resistentes al frío.

6. Por qué la lengua del camaleón casi no pierde velocidad con el frío: usa fuerza elástica y no solo músculo

La fuerza que dispara la lengua del camaleón es elástica, similar a la de un resorte. El coeficiente Q10 de su velocidad, que mide el efecto de la temperatura, es bajo: entre 1.1 y 1.3. Esto es mucho menor que el Q10 de la velocidad de contracción del músculo aislado, que generalmente supera 1.5[4].

Por el contrario, el movimiento de retracción de la lengua, que depende de la fuerza muscular, disminuye aproximadamente entre un 42 % y un 63 % por cada 10 °C de descenso de temperatura[4]. Esto demuestra que, en el mismo cuerpo, los movimientos impulsados por elasticidad son menos sensibles a la temperatura, mientras que los impulsados por músculos lo son mucho más. Es un ejemplo de que la adaptación al frío no es solo conductual, sino que también está en la forma de mover el cuerpo.

7. Cómo los peces antárticos modifican la forma de sus enzimas para seguir activos en agua helada

El mar de la Antártida puede bajar de 0 °C, pero muchos peces están activos allí[7]. Las enzimas tienen una especie de "bolsillo" donde capturan sustancias; si la apertura y cierre de este bolsillo se ralentiza por el frío, la eficiencia disminuye. Se explica que los peces antárticos hacen que los aminoácidos en la parte de la bisagra de este bolsillo sean más pequeños, facilitando su apertura y cierre (en el caso de la lactato deshidrogenasa)[7].

Un estudio detallado sobre la lactato deshidrogenasa A4 de los peces *Notothenia* (peces de aguas antárticas) encontró que habían aumentado la flexibilidad de pequeñas regiones de la molécula para adaptarse a bajas temperaturas. Se reportó que el promedio de reacciones por segundo era de 240, más de cuatro veces el valor de la especie adaptada al ambiente más cálido de las comparadas[9]. Aún no se sabe si este mecanismo aplica a otras enzimas[7].

8. Cómo investigar más: comparar la temperatura del suelo al sol y a la sombra

En un día soleado, puedes comparar tocando con la mano el suelo al sol y el suelo a la sombra. Hazlo en un lugar seguro y siempre acompañado de un adulto. No toques superficies que estén muy calientes, como el asfalto. Si ves una lagartija o una tortuga, no la persigas; solo observa si está al sol o a la sombra, ya que podría estar buscando calentarse.

Para seguir aprendiendo, busca en bibliotecas o enciclopedias términos como "animales de sangre fría", "hibernación" o "camaleón". También hay materiales públicos de universidades que explican la relación entre temperatura y seres vivos.

Fuentes

  1. Kotobank "Animales de sangre fría" (Diccionario Digital Daijisen / Enciclopedia Mundial) https://kotobank.jp/word/%E5%A4%89%E6%B8%A9%E5%8B%95%E7%89%A9 (Define a los animales de sangre fría y su estado de letargo a temperaturas extremadamente bajas.)
  2. UCL "Ensayo enzimático: la temperatura de incubación" https://www.homepages.ucl.ac.uk/~ucbcdab/enzass/temperature.htm (Explica cómo la temperatura afecta la velocidad de las reacciones enzimáticas y la existencia de una temperatura óptima.)
  3. Wikipedia "Q10 (coeficiente de temperatura)" https://en.wikipedia.org/wiki/Q10_(temperature_coefficient) (Proporciona una estimación general del coeficiente Q10 para las reacciones biológicas.)
  4. Anderson & Deban (2010) PNAS https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2851764 (Reporta la disminución de velocidad al bajar 10 °C y los datos específicos de la lengua del camaleón.)
  5. Marsh & Bennett (1986) J Exp Biol 126:79 https://cob.silverchair.com/jeb/article/126/1/79/5273/Thermal-dependence-of-sprint-performance-of-the (Describe la dependencia de la velocidad de carrera del lagarto respecto a su temperatura corporal.)
  6. Miyake & Doi "Manual de Biología Térmica 2-26" https://www.nips.ac.jp/thermalbio/handbook2/2-26.pdf (Detalla la selección de temperatura mediante comportamiento y el ejemplo de las tortugas tomando el sol.)
  7. Kimura Masato "Animales e insectos del norte" (Universidad de Hokkaido, 2011) https://www.ees.hokudai.ac.jp/ees/wp-content/uploads/2022/06/2011Kimura.pdf (Explica cómo pasan el invierno los animales terrestres y acuáticos, y la adaptación enzimática de los peces antárticos.)
  8. Kotobank "Hibernación" (Enciclopedia Mundial / Gran Enciclopedia Japonesa) https://kotobank.jp/word/%E5%86%AC%E7%9C%A0-104224 (Describe los lugares donde los animales de sangre fría entran en hibernación.)
  9. Fields & Somero (1998) PNAS https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC21668 (Detalla la adaptación de la lactato deshidrogenasa en los peces antárticos.)