Cleptotermia

La cleptotermia es cualquier forma de termorregulación mediante la cual un animal participa en la termogénesis metabólica de otro animal. Puede ser recíproco o no, y ocurre tanto en endotermos como en ectotermos . [1] Una de sus formas es apiñarse . Sin embargo, la cleptotermia puede ocurrir entre diferentes especies que comparten el mismo hábitat, y también puede ocurrir en la vida previa a la eclosión, donde los embriones pueden detectar cambios térmicos en el medio ambiente.

Este proceso requiere dos condiciones principales: la heterogeneidad térmica creada por la presencia de un organismo cálido en un ambiente frío, además del uso de esa heterogeneidad por parte de otro animal para mantener la temperatura corporal en niveles más altos (y más estables) de lo que sería posible en otros lugares. en el área local. [2] El propósito de este comportamiento es permitir que estos grupos aumenten su inercia térmica , retarden la pérdida de calor y / o reduzcan el gasto metabólico per cápita necesario para mantener estables las temperaturas corporales. [2]

La cleptotermia se observa en los casos en que los ectotermos regulan sus propias temperaturas y aprovechan las temperaturas corporales altas y constantes que exhiben las especies endotérmicas. [2] En este caso, los endotermos involucrados no son solo mamíferos y aves; pueden ser termitas que mantienen temperaturas altas y constantes dentro de sus montículos donde proporcionan regímenes térmicos que son explotados por una amplia gama de lagartos, serpientes y cocodrilos. [ cita requerida ] Sin embargo, muchos casos de cleptotermia involucran ectotermos que se refugian dentro de las madrigueras utilizadas por los endotermos para ayudar a mantener una temperatura corporal alta y constante. [2]

Las culebras canadienses machos se apiñan alrededor de una hembra después de la hibernación cuando se aparean.

Acurrucarse confiere temperaturas corporales más altas y constantes que el descanso solitario. [3] Algunas especies de ectotermos, incluidas las lagartijas [4] y las serpientes , como las boas constrictoras [5] y las serpientes tigre , [6] aumentan su masa efectiva al agruparse muy juntas. También está muy extendido entre los endotermos gregarios como los murciélagos [7] y las aves (como el pájaro ratón [8] y el pingüino emperador [9] ) donde permite compartir el calor corporal, particularmente entre los juveniles.

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Acurrucados en pingüinos emperador.

En los ratones de espalda blanca ( Colius colius ) , los individuos mantienen la temperatura corporal en la fase de reposo por encima de 32 ° C a pesar de que la temperatura del aire es tan baja como -3,4 ° C. [10] Esta temperatura corporal de la fase de reposo se sincronizó entre los individuos que se agrupan. [10] A veces, la cleptotermia no es recíproca y podría describirse con precisión como robo de calor . Por ejemplo, algunas serpientes de liga de lados rojos machos canadienses se involucran en el mimetismo femenino en el que producen feromonas falsas después de salir de la hibernación . [11] Esto hace que los machos rivales los cubran en un intento erróneo de aparearse, y así transferirles calor. [11] A su vez, los machos que imitan a las hembras se revitalizan rápidamente después de la hibernación (que depende del aumento de la temperatura corporal), lo que les da una ventaja en sus propios intentos de aparearse. [11]

Los murciélagos se agrupan para mantener temperaturas corporales altas y constantes.

Por otro lado, acurrucarse permite a los pingüinos emperador ( Aptenodytes forsteri ) ahorrar energía, mantener una temperatura corporal alta y mantener su reproducción rápidamente durante el invierno antártico. [12] Este comportamiento de amontonamiento eleva la temperatura ambiente a la que están expuestos estos pingüinos por encima de 0 ° C (a temperaturas externas promedio de -17 ° C). [12] Como consecuencia de los apiñamientos apretados , la temperatura ambiente puede estar por encima de los 20 ° C y puede aumentar hasta 37,5 ° C, cerca de la temperatura corporal de las aves. [12] Por lo tanto, este comportamiento social complejo es lo que permite a todos los criadores tener un acceso igual y normal a un entorno que les permite ahorrar energía e incubar con éxito sus huevos durante el invierno antártico. [12]

Muchos ectotermos aprovechan el calor producido por los endotermos compartiendo sus nidos y madrigueras . Por ejemplo, las madrigueras de mamíferos son utilizadas por los geckos y las madrigueras de aves marinas por las serpientes tigre australianas y los tuátaras de Nueva Zelanda . [13] Las termitas crean temperaturas altas y reguladas en sus montículos, y esto es aprovechado por algunas especies de lagartos, serpientes y cocodrilos. [14] [15]

La investigación ha demostrado que tal cleptotermia puede ser ventajosa en casos como el krait de mar de labios azules ( Laticauda laticaudata ), donde estos reptiles ocupan una madriguera de un par de pardela de cola de cuña incubando a su polluelo. [2] Esto, a su vez, eleva su temperatura corporal a 37,5 ° C (99,5 ° F), en comparación con 31,7 ° C (89,1 ° F) cuando está presente en otros hábitats. [2] También se observa que su temperatura corporal es más estable. [2] Por otro lado, las madrigueras sin aves no proporcionaron este calor, siendo solo 28 ° C (82 ° F). [2]

Otro ejemplo sería el caso del prión de hadas ( Pachyptila turtur ) que forma una estrecha asociación con un reptil de tamaño mediano, el tuátara ( Sphenodon punctatus ). [16] Estos reptiles comparten las madrigueras hechas por las aves y, a menudo, se quedan cuando las aves están presentes, lo que ayuda a mantener una temperatura corporal más alta. [16] Las investigaciones han demostrado que los priones de hadas permiten a los tuatara mantener una temperatura corporal más alta durante la noche durante varios meses del año, de octubre a enero (primavera austral a verano). [16] Durante la noche, los tuátaras que compartían una madriguera con un pájaro tenían la mayoría de los beneficios térmicos y ayudaban a mantener su temperatura corporal hasta 15 horas al día siguiente. [dieciséis]

La investigación realizada en embriones de tortugas de caparazón blando chinas ( Pelodiscus sinensis ) falsifica la suposición de que la termorregulación del comportamiento es posible solo para las etapas posteriores a la eclosión de la historia de vida de los reptiles. [17] Sorprendentemente, incluso los embriones pequeños y subdesarrollados fueron capaces de detectar diferenciales térmicos dentro del huevo y moverse para explotar esa heterogeneidad a pequeña escala. [17] La investigación ha demostrado que este comportamiento exhibido por los embriones de reptiles puede mejorar la aptitud de la descendencia donde los movimientos de estos embriones les permitieron maximizar la ganancia de calor de su entorno y así aumentar la temperatura corporal. [17] Esto a su vez conduce a una variación en la tasa de desarrollo embrionario y también en el período de incubación. [17] Esto podría beneficiar a los embriones en los que una incubación más cálida aumenta la tasa de desarrollo y, por lo tanto, acelera el proceso de eclosión. [17]

Por otro lado, la disminución de los períodos de incubación también puede minimizar la exposición del embrión a los riesgos de depredación del nido o condiciones térmicas extremas letales donde los embriones se mueven a regiones más frías del huevo durante períodos de temperaturas peligrosamente altas. [17]

Además, la termorregulación embrionaria podría mejorar la aptitud para la eclosión mediante modificaciones en una variedad de rasgos fenotípicos donde los embriones con diferencias mínimas de temperatura eclosionan al mismo tiempo, disminuyendo el riesgo de depredación de los individuos. [17] Por lo tanto, las tasas de desarrollo de los embriones de reptiles no son consecuencias pasivas de decisiones impuestas por la madre sobre las temperaturas que experimentará el embrión antes de la eclosión. [17] En cambio, el comportamiento y la fisiología del embrión se combinan, lo que permite que los embriones más pequeños controlen aspectos de su propio entorno previo a la eclosión, lo que demuestra que el embrión no es simplemente un trabajo en progreso, sino un organismo en funcionamiento con comportamientos sorprendentemente sofisticados y efectivos. [17]

Los ectotermos y endotermos se someten a diferentes perspectivas evolutivas donde los mamíferos y las aves se termorregulan con mucha más precisión que los ectotermos. [18] Un beneficio importante de la termorregulación precisa es la capacidad de mejorar el rendimiento a través de la especialización térmica. [18] Por lo tanto, se supone que los mamíferos y las aves han desarrollado rangos de rendimiento relativamente estrechos. [18] Por lo tanto, la heterotermia de estos endotermos conduciría a pérdidas de rendimiento durante ciertos períodos y, por lo tanto, la variación genética en la termosensibilidad permitiría la evolución de generalistas térmicos en especies más heterotérmicas. [18] La fisiología de los endotermos les permite adaptarse dentro de las limitaciones impuestas por la genética, el desarrollo y la física. [18]

Por otro lado, los mecanismos de termorregulación no evolucionaron por separado, sino en conexión con otras funciones. [19] Estos mecanismos eran más probablemente cuantitativos que cualitativos e implicaban la selección de hábitats apropiados, cambios en los niveles de actividad locomotora, liberación de energía óptima y conservación de sustratos metabólicos. [19] La evolución de la endotermia está directamente relacionada con la selección de altos niveles de actividad sostenida por el metabolismo aeróbico . [20] La evolución de los patrones de comportamiento complejos entre las aves y los mamíferos requiere la evolución de los sistemas metabólicos que apoyan la actividad antes de eso. [20]

La endotermia en los vertebrados evolucionó a lo largo de líneas separadas pero paralelas de diferentes grupos de antepasados ​​reptiles. [20] Las ventajas de la endotermia se manifiestan en la capacidad de ocupar áreas térmicas que excluyen a muchos vertebrados ectotérmicos, un alto grado de independencia térmica de la temperatura ambiental, alta producción de potencia muscular y niveles sostenidos de actividad. [20] Sin embargo, la endotermia es energéticamente muy cara y requiere una gran cantidad de alimentos, en comparación con los ectotermos, para mantener altas tasas metabólicas. [20]

  • Rey rata (folclore)

  1. ^ La sociedad real. Kleptotermia: una categoría adicional de termorregulación y un posible ejemplo en kraits marinos ( Laticauda laticaudata , Serpentes)
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