Las focas pueden hacer muchas cosas que los humanos no, por supuesto, pero un ingenioso experimento realizado en Escocia acaba de descubrir una nueva capacidad. Un estudio publicado esta semana en Science sugiere que estos mamíferos marinos pueden percibir la cantidad de oxígeno en su sangre y cambiar su comportamiento de buceo en respuesta.
Todos los animales extraen oxígeno del aire que respiran y liberan dióxido de carbono (CO2) de su sangre en el aire que exhalan. La mayoría de los mamíferos no pueden detectar directamente los niveles de oxígeno en la sangre que suministra a sus tejidos. Se basan en el aumento del nivel de CO2 en la sangre para saber si necesitan respirar. La mayoría de los investigadores habrían supuesto que incluso los buceadores excelentes como las focas dependían de esas señales.
Pero los nuevos experimentos con focas grises demuestran que los animales “responden con flexibilidad a los cambios en los niveles de oxígeno, lo que puede ser lo que les impide ahogarse”, afirma el autor principal Chris McKnight, fisiólogo de la Universidad de St. Andrews (Escocia). Si McKnight y sus colegas están en lo cierto, esto podría explicar por qué los buceadores humanos pierden el conocimiento tan a menudo antes de llegar a la superficie, y abre la posibilidad de que otros animales buceadores puedan percibir también sus niveles de oxígeno en sangre.
Para averiguar si los niveles de oxígeno afectaban al comportamiento de las focas, McKnight y sus colegas crearon una sección especial en una piscina donde se retenía temporalmente a las focas grises jóvenes antes de devolverlas a su hábitat natural. En una esquina, había una cámara de respiración, donde estaban protegidas de la lluvia y el viento.
“Rápidamente, pasaron de salir a la superficie en la piscina a elegir respirar dentro de la cámara”, recuerda. La cámara de respiración estaba rodeada de paneles que impedían nadar en la superficie, pero nadar unos 60 metros bajo la superficie daba a la foca acceso a un comedero donde podía comer todo el pescado que quisiera, explica McKnight. “Normalmente mucho”.
Una vez que las focas se familiarizaron con el montaje, los investigadores empezaron a cambiar muy gradualmente la composición del aire de la cámara de respiración, aumentando o reduciendo los niveles de oxígeno y CO2. “Lo hicimos con mucho cuidado, y sólo lo suficiente para ver un efecto en su comportamiento”, añade McKnight. Y efectivamente: cuanto mayor era el nivel de oxígeno, más tiempo permanecían las focas en el comedero.
“Esto nos sugiere que las focas no sólo responden físicamente a los niveles de oxígeno cambiando su ritmo cardiaco o su respiración, sino que son lo suficientemente conscientes de ellos como para cambiar su comportamiento”, dice McKnight. Otros experimentos más antiguos han demostrado a veces que los animales intentan alejarse de entornos con niveles muy bajos de oxígeno o muestran signos de estrés. “Las focas no hacen eso”, dice McKnight, sin embargo, dado que afecta a la duración de sus inmersiones, parecen de alguna manera conscientes de sus niveles de oxígeno en sangre.
Esta capacidad situaría a las focas en una clase superior a la de cualquier mamífero terrestre que se haya probado. Dado que los niveles de oxígeno en tierra son bastante constantes, los humanos y otros animales terrestres no parecen haber evolucionado para notar niveles bajos de oxígeno en la sangre, a veces ni siquiera cuando están a punto de desmayarse.
En los seres humanos que practican la apnea sin botellas de oxígeno, los accidentes son bastante frecuentes. Según McKnight, la culpa puede ser nuestra dependencia de los niveles de CO2 en sangre en lugar de los de oxígeno. “Se trata de una estrategia perfectamente sensata en tierra, donde la acumulación de CO2 tiende a indicar problemas respiratorios”, explica.
Pero al aguantar la respiración durante el buceo, confiar en los niveles de CO2 es arriesgado, sobre todo en inmersiones repetidas.
“Cada vez que salimos a la superficie e inhalamos, restablecemos nuestra sensibilidad al CO2, aunque los niveles ya sean altos”, explica McKnight. Esto aumenta la posibilidad de que una persona se desmaye sin darse cuenta antes de llegar a la superficie, incluso en apneístas expertos, que se entrenan para ignorar los niveles altos de CO2 durante inmersiones largas.
Peter Lindholm, fisiólogo del buceo de la Universidad de California, se pregunta qué revelaría un experimento similar en humanos. “Al ver este estudio, pienso que debería volver a hacerse con buceadores libres para ver si encontramos individuos que perciban los niveles de oxígeno o sean más tolerantes a los niveles de CO2”, dice: “No necesitarían comer el pescado, claro, sólo aguantar la respiración”.
“En humanos, respirar el nivel más alto de CO2 utilizado en el estudio sería extremadamente incómodo”, afirma el fisiólogo animal Andreas Fahlman, de la Fundación Oceanogràfic, en España. Además de la sorprendente sensibilidad al oxígeno, dice, “se ha propuesto que los mamíferos marinos tienen una respuesta al CO2 embotada, como si su sensibilidad estuviera ajustada a un nivel muy diferente al nuestro”, lo que podría ser otra razón por la que las focas son más sensibles a los niveles de oxígeno que nosotros.
Para algunos investigadores, el estudio plantea nuevas preguntas que aún no tienen respuesta.
“Los datos experimentales apoyan las conclusiones del estudio, pero no son inequívocos”, afirma el zoólogo William Milsom, de la Universidad de Columbia Británica, que estudia cómo controlan la respiración y el flujo sanguíneo los animales que viven en ambientes extremos. “No hay duda de que estas focas cambiaron su comportamiento de buceo en respuesta a los cambios en el oxígeno inhalado. Pero sin datos fisiológicos más detallados, es difícil decir definitivamente por qué las inmersiones con poco oxígeno fueron más cortas.”
El fisiólogo Matthew Pamenter, de la Universidad de Ottawa (Canadá), que ha estudiado la respuesta de las ratas topo subterráneas a niveles bajos de oxígeno y altos de CO2, cree que más experimentos podrían revelar que tanto el oxígeno como el CO2 afectan a la duración de la inmersión. Tampoco está totalmente convencido de que la respuesta de las focas al oxígeno bajo sea diferente de la observada en otros mamíferos. “La capacidad propuesta en este estudio parece una versión amplificada de la misma sensibilidad”, afirma.
McKnight no cree que las focas se limiten a responder a niveles muy bajos de oxígeno, en lugar de tener en cuenta una gama más amplia de niveles. “Una de las focas que hemos rastreado en la naturaleza hace un par de años bajó a casi 2000 pies [600 metros]”, dice. “Las focas ascienden a unos cuatro pies por segundo, así que si sólo respondieran a niveles muy bajos de oxígeno, nunca llegarían a tiempo”.
Dicho esto, cree que es probable que exista un sentido similar en otros animales buceadores. “Hay experimentos más antiguos con patos, tortugas y cocodrilos que reflejan fielmente el comportamiento de las focas”, dice McKnight, pero no se prepararon de forma que permitieran llegar a las conclusiones de este estudio. Ahora podrían repetirse siguiendo un planteamiento similar respetuoso con los animales. Las focas estaban deseosas de participar, dice, a pesar de estar bien alimentadas. “Si no quisieran hacerlo, no podríamos obligarlas. Pero en cuanto abrimos la puerta de esta sección de la piscina, se meten”.
