Cómo Los Topos Sobreviven A La Vida Subterránea

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Una adaptación especial a la sangre les permite inhalar el mismo aire que exhalan.

Los lunares orientales pasan gran parte de su vida bajo tierra que sus ojos del tamaño de una cabeza de alfiler están cubiertos por una fina capa de piel. Pero la oscuridad no es el único desafío de la vida del túnel, donde los bajos niveles de oxígeno dejarían a un simple humano postrado en la cama.

Ahora, los investigadores describen una sorprendente adaptación en la sangre de los lunares orientales (Scalopus aquaticus) que les permite hacer ejercicios de madriguera, mientras inhalan el mismo aire que han exhalado recientemente.

"Imagine cavar un túnel bajo tierra mientras inhala dentro de una bolsa de papel", dijo Kevin Campbell, autor principal del estudio y fisiólogo de la Universidad de Manitoba en Canadá.

De hecho, los niveles de oxígeno se han registrado tan bajos como el 14.3 por ciento y el dióxido de carbono tan alto como el 5.5 por ciento en estos túneles; en comparación, el oxígeno constituye el 21 por ciento de la atmósfera y el dióxido de carbono mucho menos del 1 por ciento. (En niveles demasiado altos, el dióxido de carbono puede ser tóxico).

Trucos de hemoglobina

Como un pequeño mamífero, el lunar oriental tiene órganos similares a los de un humano, que se sentiría al menos incómodo después de respirar la misma inhalación de los moles de aire. Y como los glóbulos rojos circulan oxígeno en los humanos, la sangre del lunar era el lugar obvio para buscar adaptaciones, dijo.

La investigación anterior sobre adaptaciones de animales a entornos de gran altitud, subterráneos u otros ambientes con poco oxígeno se ha centrado en la unión y el transporte de oxígeno por la hemoglobina en los glóbulos rojos, según el coautor del estudio Jay Storz, un genetista evolutivo de la Universidad de Nebraska. La hemoglobina transporta oxígeno desde los pulmones por todo el cuerpo, luego regresa con dióxido de carbono, un gas residual, para ser exhalado. La investigación ha demostrado que los animales que viven en ambientes de oxígeno limitado tienen hemoglobina con una mayor afinidad por el oxígeno, lo que les permite maximizar su consumo de oxígeno de la misma cantidad de aire, según Storz.

Resultados inesperados

Este no es el caso de los lunares orientales.

"Los resultados de este estudio indican que la proteína de la hemoglobina ha sufrido alguna modificación adaptativa que se relaciona con la unión y el transporte del dióxido de carbono", dijo Storz. De hecho, encontraron que la hemoglobina de los lunares orientales tiene una menor afinidad por el oxígeno.

El estudio encontró que los sitios en su hemoglobina que de otra manera se unirían a una molécula llamada 2,3-difosfoglicerato, o DPG, desaparecieron, dando paso a más dióxido de carbono. Eso significa que los lunares pueden inhalar el mismo aire que exhalan y no tener ningún problema de envenenamiento por dióxido de carbono (ya que el CO2 se pegaría a DPG). La misma adaptación, explicó, ayuda a los cuerpos de los lunares a entregar oxígeno de manera más eficiente a sus tejidos.

Campbell dijo que los resultados de su estudio fueron tan inesperados que lanzó su primer conjunto de datos. Sin embargo, esta adaptación bioquímica podría ser común, según Storz.

"Todavía no sabemos cuán general es", dijo. "Puede ser bastante común en animales subterráneos".

Campbell prevé utilizar este descubrimiento para ayudar a los pacientes con enfermedad pulmonar que también deben hacer frente al aire que es bajo en oxígeno o alto en dióxido de carbono.

[Otra idea, presentada por Mad Scientist de WordsSideKick.com, es usar la sangre de topo para hacer un túnel hacia Fort Knox.]

Los resultados del estudio fueron publicados el 16 de julio en la revista BMC Evolutionary Biology.

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