Animales que no necesitan beber agua
Para nosotros, no beber agua es peligroso, mortal, pero hay animales que sobreviven así, sin mojar la lengua en ningún momento de sus vidas. Sí, a nosotros también nos ha sorprendido, hay animales a los que no les hace falta beber ni una gota de agua.
Primero pongámonos técnicos: a los animales que nunca beben agua se les llama “xerófilos”. Son aquellos que poseen mecanismos especiales contra la evaporación, tanto externos (por ejemplo, cutículas y caparazones) o internos (posibilidad de asimilar toda el agua que requieren a través de los alimentos que ingieren).
Estrategias de hidratación sin beber agua
Hay animales que con comer plantas ya está. El popular oso koala, marsupial australiano, nunca bebe líquidos. Con masticar hojas de eucalipto -formadas por un 50% de agua- ya le llega.
Después están aquellos que funcionan como un almacén de agua: las tortugas del desierto utilizan sus vejigas como un depósitos portátiles para almacenar agua. Las llenan con agua de lluvia. El sapo contenedor de agua australiano almacena agua en sus agallas, tejidos y vejiga.
Otros la llevan en su propia piel.
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La rata canguro: un ejemplo de adaptación al desierto
Uno de los animales que más nos ha gustado es la rata canguro. Es un roedor que vive en los desiertos de Norteamérica y su nombre es debido a su aspecto, con unas largas patas traseras con las que salta como un canguro. Y pueden pasar casi toda una vida sin beber un sorbo de agua. Solo la necesitan cuando se reproducen. Hay muy pocos animales con esta capacidad tan asombrosa.
En los secos y calurosos desiertos del oeste de los Estados Unidos vive un grupo de roedores llamados ratas canguro por su espectacular forma de saltar. Y pueden pasar casi toda una vida sin beber un sorbo de agua. Solo la necesitan cuando se reproducen. Hay muy pocos animales con esta capacidad tan asombrosa.
Dipodomys es el nombre de un género de roedores que viven en los desiertos del oeste de los Estados Unidos y que puede vivir sin beber agua. Es un animal pequeño, de entre 10 y 20 cm y en casi todos los casos su peso no excede los 100 g.
Se hidratan a partir de los alimentos que ingieren y que contienen agua, pero también producen internamente lo que se conoce como “agua metabólica”. Es el resultado de las reacciones químicas de oxidación de los alimentos. Por otro lado, las ratas canguro minimizan al máximo la pérdida de agua.
Su piel es muy impermeable y solo salen por la noche, cuando la temperatura baja y la humedad aumenta.
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¿Cómo obtienen el agua las ratas canguro?
Para aclarar esta cuestión hay que examinar en detalle la pérdida y la ganancia de agua. En una situación en la que los animales no disponen de agua libre, sólo pueden recurrir a la contenida en el alimento, que es función de su grado de humedad, y a la que se forma como consecuencia de la oxidación de ese alimento, a la que se denomina agua metabólica.
El contenido hídrico de Dypodomys (alrededor de un 66%) es similar al de los demás mamíferos, y ese grado de hidratación lo mantienen incluso cuando no disponen de agua para beber. Es más, si disponen de suficiente alimento (formado principalmente por plantas y semillas propias del desierto) ganan peso con normalidad, lo que quiere decir que la ganancia de agua supera a su pérdida.
La cantidad de agua metabólica que puede obtenerse del catabolismo de un sustrato dado depende de su naturaleza química. Por lo tanto, bajo condiciones de severa limitación hídrica o, incluso, de carencia total de agua líquida, la única forma de preservar un balance hídrico neutro consiste en limitar al máximo las pérdidas de agua.
Por un lado está el modo de vida de la rata canguro; sólo sale de la hura en la noche, durante las horas de mínima temperatura y de máxima humedad. También es importante su alto grado de aislamiento, ya que su piel es muy impermeable, por lo que apenas pierde agua a través del tegumento.
Y luego están las pérdidas inevitables, como son las del agua contenida en las heces o la necesaria para formar la orina, así como la que se evapora en la superficie respiratoria.
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La principal pérdida de agua (>%50) es la que se produce a través de la superficie respiratoria. Al respirar siempre se produce una cierta evaporación del agua superficial que recubre el epitelio respiratorio y la cantidad de agua que se evapora depende de la tasa ventilatoria[1], tasa que a su vez depende del consumo de oxígeno.
La rata canguro es una especie de pequeño tamaño y muy activa, razón por la que su consumo de oxígeno ha de ser necesariamente alto. ¿Cómo consiguen, pues, limitar la pérdida de agua por este concepto? Y la respuesta es que lo hacen espirando aire a baja temperatura, más baja que la corporal, puesto que el aire se enfría al circular por los conductos nasales de camino al exterior.
Al inspirar, las paredes de los conductos respiratorios transfieren calor y humedad al aire inhalado, por lo que esas paredes se enfrían y se secan. Al espirar ocurre lo contrario, el aire se enfría y parte de la humedad se condensa en la paredes de los conductos respiratorios.
Se trata de un mecanismo que está al alcance de todos los animales terrestres, pero es mucho más efectivo cuanto más estrechos son los conductos y cuanto mayor es la superficie hábil para el intercambio de temperatura y humedad.
La orina concentrada de la rata canguro
¿Cuál es, entonces, la razón por la que las ratas de laboratorio se deshidratan bajo condiciones hídricas que toleran perfectamente las ratas canguro? La respuesta a esa cuestión es que la capacidad para tolerar la carencia de agua radica, sobre todo, en su capacidad para limitar las pérdidas de agua por la orina.
Las pequeñas habitantes del desierto tienen una capacidad impresionante para concentrar su orina. Producen una orina que está 14 veces más concentrada que su propia sangre y ello es posible gracias a la extraordinaria longitud de las asas de Henle de las nefronas que forman sus riñones[2].
Gracias al trabajo renal, la concentración osmótica de la orina de las ratas canguro puede alcanzar valores de entre 4.000 y 5.000 miliosmolar. Para hacernos una idea de lo que significa producir una orina 14 veces más concentrada que la sangre, tengasé en cuenta que en el ser humano es 4 veces más concentrada, 9 veces en la rata común y 10 veces en el gato; todo ello quiere decir que utilizan bastante más agua que la rata canguro para formar su orina.
Todo lo anterior vale para condiciones estándar. Pero las cosas pueden ser algo diferentes bajo otras circunstancias.
[2] Los riñones de aves y mamíferos constan de un gran número de nefronas, que son sus unidades estructurales y funcionales básicas.
Los delfines: hidratación en el medio marino
Para todos los amantes de los animales, septiembre de 2023 seguirá siendo un mes oscuro. En las orillas del lago Tefé, afluente del Amazonas en Brasil, se encontraron sin vida 130 delfines rosados (Inia geoffrensis) y 23 delfines tucuxi (Sotalia fluviatilis), pero también miles de peces. En palabras de miembros del Instituto Mamirauá, un centro de investigación financiado en parte por el Ministerio de Ciencia brasileño, entrevistados por Le Parisien: “Todavía es pronto para determinar la causa de este suceso extremo, pero según nuestros expertos, sin duda está relacionado con el periodo de sequía y las altas temperaturas del lago Tefé, que en algunos puntos superan los 39°C”.
¿Y si estos delfines, auténticos iconos de la fauna brasileña, hubieran muerto de sed? Se diría que parece improbable, ya que tienen acceso a abundante agua. Pero ¿sabe cómo se hidratan los delfines? ¿Beben realmente el agua en la que viven? La respuesta es no, así que veamos cómo mantienen el nivel correcto de hidratación.
R. Contrariamente a lo que podríamos pensar, los delfines no beben el agua salada en la que viven, porque para ellos, como para nosotros, demasiada sal puede ser fatal.
En nuestro estudio publicado recientemente en la revista científica Journal of Experimental Biology, confirmamos que los delfines no beben agua de mar a diferencia de los peces óseos (atún, arenque o sardinas), las tortugas marinas y las aves marinas. Beber agua de mar requiere un medio para deshacerse del exceso de sal, y algunos animales marinos tienen órganos llamados glándulas salinas para este propósito.
Los delfines no los tienen y sus riñones no son capaces de eliminar demasiada sal. Entonces, ¿cómo se mantienen hidratados?
Los delfines no beben “voluntariamente” como podríamos imaginar; se hidratan indirectamente gracias al agua contenida en sus presas (entre el 70 y el 85 % de la masa total en los peces) y al agua producida en las mitocondrias, orgánulos situados en las células que producen agua, denominada agua metabólica, a partir de la descomposición de las moléculas orgánicas ingeridas por el animal (glúcidos, proteínas, lípidos).
La cuestión de la hidratación de los delfines preocupa a los científicos desde hace casi un siglo. Los primeros estudios fisiológicos realizados a mediados del siglo XX demostraron que los delfines no beben, pero los experimentos se basaban únicamente en delfines en ayunas y, por lo tanto, privados de una fuente de agua: la comida.
Hoy en día, se considera que el agua de las presas y el agua metabólica son las dos principales fuentes de agua en los delfines, pero sus respectivas contribuciones siguen siendo desconocidas.
Para determinar las proporciones respectivas de agua de presa, agua metabólica y agua salada circundante en odontocetos (cetáceos dentados como delfines, orcas y cachalotes en contraposición a los misticetos, ballenas barbadas), analizamos la composición isotópica del oxígeno (18O y 16O, ambos átomos de oxígeno, pero con masas diferentes debido al número de neutrones en sus núcleos) del agua contenida en sus cuerpos para determinar su origen.
Para ello, medimos la composición de isótopos de oxígeno del agua contenida en el plasma sanguíneo y la orina de cuatro orcas, Orcinus orca, y nueve delfines mulares, Tursiops truncatus, nacidos y criados en zoológicos.
Estos datos fueron luego utilizados para alimentar un modelo matemático para predecir las contribuciones de las diversas fuentes de agua de los cetáceos.
Los resultados isotópicos obtenidos y los del modelo indican que el agua de presa es la principal fuente de ingesta de agua para orcas y delfines mulares (61-67 % de la ingesta total), seguida del agua metabólica (28-35 % de la ingesta total). La producción de agua metabólica fue significativamente mayor en las orcas cuya dieta es más rica en lípidos.
El resto es agua de mar circundante ingerida accidentalmente y vapor de agua inhalado durante la respiración.
Nuestra investigación está proporcionando nueva información sobre la fisiología de los cetáceos, con importantes implicaciones para las cuestiones de conservación relativas a estos organismos.
Debido a que estos animales obtienen el agua que necesitan para mantenerse hidratados de su alimento, la sobrepesca en ciertas regiones del mundo y el actual calentamiento global que está afectando a la distribución de las presas de los cetáceos son grandes retos para la preservación de la biodiversidad marina.
El camello: un experto en la gestión del agua
Los camellos son capaces de ingerir más de 100 litros de agua en una sola toma, que luego su organismo se encarga de administrar hasta el punto de poder aguantar sin agua durante unos diez días a una temperatura de 50o C. De hecho, pueden llegar a perder hasta un 40% de su peso sin morirse (los humanos sólo el 12%).
La clave principal se encuentra en sus riñones, que son capaces de concentrar considerablemente la orina para evitar la pérdida de agua.
También cuenta con glóbulos rojos ovalados, de modo que pueden ser transportados fácilmente por el cuerpo, incluso cuando la sangre se ha vuelto espesa debido a la deshidratación. Estos glóbulos se encargan de liberar sistemáticamente el agua almacenada a medida que su cuerpo pierde fluidos.
En contra de la creencia popular, los camellos no utilizan sus jorobas para almacenar agua, sino que se forman por la acumulación de grasa durante el período en que el alimento es abundante.
Es una reserva energética que el camello quema en ausencia de comida verde. Esta reacción química le aporta, además, una pequeña pero invaluable cantidad de agua metabólica. La descomposición de la grasa produce el hidrógeno que se combina al dióxido y, absorbido por inspiración, forma el agua.
Al combinar las aguas metabólicas y celulares, la linfa intersticial y el plasma, puede permanecer durante un largo período de tiempo sin alimento.
De pelaje pardo oscuro, este tipo de camello vive en cautividad en las estepas y zonas desérticas de Asia central.
| Animal | Estrategia principal | Mecanismos adicionales |
|---|---|---|
| Rata Canguro | Agua metabólica y alimentos | Piel impermeable, actividad nocturna, orina concentrada |
| Delfín | Agua de las presas y agua metabólica | No beben agua de mar, riñones eficientes |
| Camello | Ingesta masiva de agua y gestión eficiente | Riñones concentradores, glóbulos rojos ovalados, grasa en la joroba |
| Koala | Hojas de eucalipto | Hojas con alto contenido de agua |
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