Conoce a algunos de los mejores clientes de la naturaleza

Para sobrevivir a los cambios salvajes de temperatura, las criaturas tolerantes a la congelación pueden hacer algo impensable para otras especies.
Conoce a algunos de los mejores clientes de la naturaleza

El biólogo Brent Sinclair tiene algunas criaturas de las que está ansioso por hablar: un monstruoso insecto parecido a un saltamontes en Nueva Zelanda, una cucaracha alpina moteada y el grillo común de primavera en América del Norte. Todos ellos comparten un rasgo increíble: la capacidad de congelarse cuando hace mucho frío y sobrevivir.

Es un fenómeno impensable para la mayoría de los animales, ya que la formación de hielo puede destruir los tejidos, lo que conduce a la muerte. Sin embargo, un número de especies puede soportar hasta dos tercios del agua de su cuerpo siendo congelada. Los insectos van a la cabeza, con pruebas anecdóticas de su capacidad para tolerar la congelación descrita por primera vez en el siglo XVIII. Pero la lista también incluye ranas de madera, serpientes de liga, crías de tortuga pintadas, y un cierto cultivo de lagartos en Argentina.

“El weta alpino es realmente espectacular”, dice Sinclair, un profesor de la Universidad de Western en Ontario, Canadá, del insecto de Nueva Zelanda que es lo suficientemente grande como para llenar la palma de una persona. “Puedes congelarlo y se descongela bastante rápido, toma alrededor de una hora, y luego se pone en marcha de nuevo después de 30 a 60 minutos. A menudo tienen sed después”.

The mountain stone weta (<em>Hemideina maori</em>) sometimes wakes thirsty from its frozen state.

La piedra de la montaña weta (Hemideina maori) a veces se despierta sedienta de su estado de congelación. Wikimedia/Kathy Warburton/CC BY 4.0

La especie “cascarrabias”, también conocida como weta de piedra de montaña, vive en las cordilleras centrales de la Isla Sur, a una altura de unos 3.300 pies. Las temperaturas en el hábitat de la tundra baja pueden fluctuar entre 50 y 60 grados en un día, y es posible que se produzcan fuertes heladas o nieve, incluso en pleno verano, dice Sinclair. Está claro por qué la capacidad de congelarse y descongelarse sería una adaptación esencial, especialmente en invierno. Lo mismo ocurre con el otro habitante favorito de Sinclair de la zona: una cucaracha sin alas con cinco manchas (Celatoblatta) que se congrega en grandes grupos.

Si bien la comprensión científica de la tolerancia a la congelación en los insectos se logró por primera vez en el decenio de 1930, no fue hasta 1982 que los científicos descubrieron que también existe en los vertebrados, en particular en las ranas de madera, una especie norteamericana de gran alcance que puede encontrarse desde los bosques de Georgia hasta justo dentro del Círculo Ártico en Alaska.

“Fue un gran avance porque hasta entonces se suponía que los animales vertebrados no podían sobrevivir al congelamiento”, dice Jon Costanzo, profesor emérito de la Universidad de Miami en Ohio, que se interesó en las adaptaciones a las temperaturas frías después de tropezar con una madriguera de serpientes invernantes (conocida como hibernáculo) cuando era estudiante de posgrado en Wisconsin.

Las ranas de madera pueden sobrevivir a temperaturas tan bajas como -4 grados Fahrenheit, la temperatura más fría que cualquier especie tolerante al congelamiento es conocida por soportar, dice. (Hace décadas se informó que una salamandra siberiana sobrevivió a -22 grados, agrega, pero el informe no está confirmado).

The wide-ranging wood frog—here, unfrozen—can survive below-zero temperatures.

La rana de madera de gran alcance, aquí, sin congelar, puede sobrevivir a temperaturas bajo cero. Clara Do Amaral

Cuando comienza el proceso de congelación, los hígados de las ranas producen grandes cantidades de azúcares que actúan como una especie de anticongelante -en términos biológicos, un crioprotector- que ayuda a limitar la cantidad de hielo dañino que se forma dentro de sus cuerpos. El agua también se redistribuye para proteger los tejidos y órganos de lesiones fatales. Se cree que este es un mecanismo común para las especies tolerantes a la congelación, aunque los crioprotectores pueden variar y todavía no se comprenden bien los detalles de cómo funcionan las cosas.

Lo que es evidente es la asombrosa transformación que puede tener lugar. A medida que la rana de madera se congela, su corazón se ralentiza y eventualmente deja de latir, y sus pulmones dejan de funcionar. “El animal está tan cerca de estar muerto como se puede imaginar”, dice Costanzo. Una capa de hielo cubre a la rana, que se vuelve rígida y fría a medida que el hielo impregna sus tejidos y órganos. Y puede permanecer así durante varios meses a la vez.

Costanzo señala que la tolerancia al congelamiento evolucionó para permitir que los anfibios y reptiles que se originaron más cerca de los trópicos expandieran sus rangos geográficos hacia ambientes más fríos más al norte y a mayores elevaciones.

En la provincia de Salta, Argentina, justo fuera de la zona tropical, el biólogo Robert Espinoza ha estado estudiando lagartos a elevaciones de alrededor de 5.000 a 14.000 pies. En un trabajo reciente, él y sus colegas han encontrado seis especies de lagartos Liolaemus tolerantes a la congelación.

<em>Liolaemus multicolor</em> is one of several species in the highlands of Argentina newly identified as freeze-tolerant.

Liolaemus multicolor es una de las varias especies de las tierras altas de Argentina recientemente identificadas como tolerantes a la congelación. Cortesía de Robert Espinoza

Los lagartos viven en desiertos de alta elevación con dramáticos cambios de temperatura, como el hábitat del weta alpino. “Los lagartos no son mucho más largos que un dedo índice, y pueden calentarse muy rápidamente cuando el sol está afuera”, dice Espinoza, de la Universidad Estatal de California, Northridge. La cubierta de nubes enfría las cosas rápidamente, dice, y si los lagartos no son lo suficientemente rápidos para refugiarse bajo una roca o madriguera, “podrían congelarse en la superficie hasta que el sol los golpee de nuevo”.

Todo esto hace que nos preguntemos: ¿No es un bicho congelado un bocado sabroso para un depredador hambriento? Sinclair informa que sí, un colega en Fairbanks, Alaska, ha contado historias de encontrar ranas congeladas bajo la cubierta de hojas, mordisqueadas por musarañas.