Hibernación de osos: más que una hibernación
Agrandar / Un oso pardo con dos cachorros mira desde su guarida en el bosque debajo de una gran roca en invierno.Byrdyak | Getty Cada primavera, a medida que los días se alargan en el norte y la nieve que se derrite cae en los arroyos, los animales adormecidos, desde los osos pardos hasta las ardillas terrestres, comienzan a despertarse de la hibernación. Es tentador decir que se están «despertando», pero la hibernación es más complicada y misteriosa que un simple sueño prolongado: cualquier animal que pueda pasar meses bajo tierra sin comer ni beber y aun así estar dispuesto a abrazar el Enfrentar el mundo claramente ha logrado un increíble truco de la biología. La lista de animales que hibernan incluye todo tipo de roedores, algunos anfibios e incluso algunos primates (varias especies de lémures pigmeos), pero los osos son, literalmente, los que hibernan más grandes de todos. Los osos pardos y negros adultos pesan tanto como los jugadores de fútbol americano o más, con la energía y la curiosidad de los niños en edad preescolar, pero no tienen problemas para esconderse durante meses. La coreografía que hace que una criatura de este tamaño se apague desafía una explicación simple, dice Elena Gracheva, neurofisióloga de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut. «La hibernación es tan compleja que requiere ajustes en múltiples niveles», dice ella. La hibernación en los osos ofrece información importante sobre cómo funcionan los grandes mamíferos, especialmente el nuestro, explica Gracheva, coautora de una revisión de la fisiología de la hibernación en la Revisión anual de biología celular y del desarrollo de 2020. Una mejor comprensión del proceso podría cambiar potencialmente la forma en que abordamos una amplia gama de enfermedades humanas, incluidos los accidentes cerebrovasculares, la osteoporosis, el Parkinson y el Alzheimer (consulte la barra lateral). Los osos también tienen que repensar su concepto de hibernación a medida que el clima se calienta y los inviernos se acortan. La forma en que reaccionan dice mucho sobre su compromiso con la hibernación y sobre las profundas conexiones entre el clima y el comportamiento animal. anuncio publicitario
no es genial
Los osos tienen un enfoque muy diferente a la hibernación que otros durmientes. Las ardillas terrestres del Ártico pueden bajar temporalmente la temperatura de su cuerpo a -3 °C (27 °F) sin congelarse. Los osos, por otro lado, pierden muy poco calor en sus cuarteles de invierno, pero aún califican como hibernadores porque su metabolismo se vuelve lento. Es un proceso que Brian Barnes, zoólogo de la Universidad de Alaska Fairbanks, y sus colegas siguieron cuidadosamente hace más de una década al estudiar osos negros que hibernaban en madrigueras artificiales. Los cuarteles de invierno eran en realidad cámaras donde se podía medir el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, medidas importantes del metabolismo, mientras que los sensores rastreaban la temperatura corporal. Fue el primer estudio que demostró definitivamente que los animales pueden hibernar sin enfriarse. Aún así, los osos que hibernan no solo descansan durante el invierno, dice Barnes. Realmente se desconectan y restablecen por completo los parámetros de su vida diaria. “Entran, dan dos o tres vueltas, se acuestan y se quedan así medio año”, dice, y solo se levanta cada pocos días para cambiar de lado. «La hibernación define los límites exteriores de lo que es posible en términos de la función de los mamíferos». Barnes señala que durante la hibernación, los osos jabalí a menudo amamantan mellizos o trillizos sin comer ni beber, y usan sus propias reservas de grasa y agua para aprovechar el bienestar de sus joven. Para los humanos, ese nivel de letargo tendría un precio. Ya sea que nos relajáramos en una cama de hospital o tomáramos un cohete a Marte, nuestros músculos se atrofiarían y nuestros huesos se adelgazarían después de meses de inactividad. Los osos no tienen ese problema. Parte del secreto de sus huesos fuertes apenas comienza a emerger. En 2021, Barnes y sus colegas publicaron un estudio que muestra que los osos en hibernación pueden desactivar los genes involucrados en la descomposición de los huesos. Los investigadores sugieren que algún día será posible manipular el mismo proceso en humanos para prevenir la osteoporosis. Barnes agrega que tal enfoque podría ser particularmente útil para las personas restringidas al reposo prolongado en cama, las personas que actualmente están más cerca de la hibernación. El lento metabolismo de los osos en hibernación es una hazaña asombrosa en sí misma. Un oso puede ralentizar su respiración y ritmo cardíaco en aproximadamente un 75 por ciento durante meses mientras mantiene una temperatura corporal comparativamente alta. Si bien nadie sabe exactamente cómo pusieron los frenos metabólicos, Gracheva dice que la estrategia tiene mucho sentido. Ella sospecha que los osos no se enfrían como lo hacen las tuzas porque se necesitaría demasiada energía para calentar sus grandes cuerpos en la primavera. En cambio, se acurrucan y dejan que su grasa y pelaje los mantengan calientes, con solo unas pocas duchas ocasionales para mantener la sangre bombeando. El dominio de los animales de tamaño humano (o más grandes) de la animación casi levitante ha llamado naturalmente la atención de los escritores de ciencia ficción y otros que sueñan con algún día enviar astronautas a través del sistema solar mientras «hibernan» durante meses o años. con oxígeno, comida y ejercicio limitados. Más inmediatamente, puede ser posible utilizar las lecciones de la hibernación para proteger a las personas en cuidados intensivos. Muscardinus avellanariushibernando en el nido, otoño, Norfolk, Reino Unido.» src=»https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/05/dormouse-640×427.jpg» width=»640″ height=»427″ />Zoom in / Lirón común o lirón, Muscardinus avellanarius, invernando en nido, otoño, Norfolk UK.Roger Tidman | Getty Images Como explica Barnes, los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares reducen significativamente el suministro de oxígeno y nutrientes al cerebro. Esta falta de suministro sería mucho menos dañina si los médicos pudieran reducir rápidamente la demanda poniendo a un paciente en un estado de hibernación o algo similar. Barnes señala que es más probable que las víctimas de un accidente cerebrovascular se beneficien del tratamiento dentro de la primera hora después del accidente cerebrovascular. Los médicos llaman a su ventana de oportunidad para restaurar el flujo sanguíneo la «hora dorada». Si los médicos pudieran replicar la hibernación hasta el punto en que las necesidades del cerebro no superen los suministros, «esa hora dorada podría ser una o tres semanas doradas», dice Barnes. La especulación puede terminar pronto: en marzo de 2021, investigadores en los EE. UU. y China, inspirados en los animales que hibernan en la vida silvestre, propusieron un estudio que indicaba que una combinación del tranquilizante prometazina y el antipsicótico clorpromazina crearía un «estado similar a la hibernación» temporal en pacientes con accidente cerebrovascular con el objetivo final de preservar la función cerebral.
