Descubren que los elefantes marinos ajustan su respiración por edad y calor: claves de su adaptación fuera del agua

Los elefantes marinos del sur son los pinnípedos —el grupo que incluye focas, lobos marinos y morsas— más grandes del planeta. Los machos adultos pueden pesar hasta cinco toneladas y alternan su vida entre el océano y las costas del hemisferio sur. Cuando salen del agua para descansar, mudar o reproducirse, atraviesan períodos prolongados de reposo en tierra.

Un grupo de investigadores de la Argentina y los Estados Unidos analizaron cómo respiran estos elefantes marinos durante los momentos de descanso en época reproductiva y encontraron que usan estrategias fisiológicas en tierra que son similares a las que utilizan al bucear a más de 2.000 metros de profundidad.

El trabajo se publicó en Journal of Comparative Physiology B. La investigación fue llevada cabo por Marta Carolina De León, Diego Rodríguez y Mariela Dassis, del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (IIMyC), que depende del Conicet y la Universidad Nacional de Mar del Plata. También colaboraron Mirtha Lewis, del Centro para el Estudio de Sistemas Marinos del Conicet en Puerto Madryn, y Randall Davis, de la Universidad Texas A&M en los Estados Unidos.

Respirar como si el mar siempre estuviera cerca

“Los mamíferos terrestres respiran de forma continua: inhalan, exhalan y repiten sin pausas largas. En cambio, los mamíferos marinos desarrollaron la respiración episódica. Consiste en respirar en ráfagas breves separadas por apneas más prolongadas (períodos en los que dejan de respirar)“, explicó a Infobae la doctora De León, la primera autora del trabajo.

Esa diferencia no es un defecto sino una adaptación. El cuerpo de los elefantes marinos almacena grandes cantidades de oxígeno en la sangre y los músculos, lo que les permite permanecer sumergidos hasta casi dos horas y alcanzar profundidades de hasta 2.000 metros.

Antes de que se hiciera el estudio, no se comprendía del todo si ese patrón respiratorio especial se mantenía cuando los animales descansaban en tierra. Esa pregunta fue el punto de partida de la nueva investigación.

El equipo de científicos buscó describir con precisión cada fase del ciclo respiratorio en reposo y analizar cómo variaba según la edad, el estado de vigilia y la temperatura del suelo.

50 horas de video y 16.626 respiraciones

Los investigadores observaron a 478 elefantes marinos en las reservas de Punta Delgada y Punta Buenos Aires, en la Península Valdés, provincia de Chubut, durante la última semana de octubre de 2016, 2017 y 2018.

Para medir la frecuencia respiratoria, registraron los movimientos de las narinas y la expansión del tórax. También grabaron en video a 153 de esos animales durante 20 minutos cada uno, lo que generó 50 horas de grabaciones y 16.626 ciclos respiratorios analizados.

Todos los ejemplares presentaron el mismo patrón: inspiración, pausa post-inspiratoria y espiración. La pausa post-inspiratoria, que es el momento en que los pulmones quedan llenos de aire sin que el animal exhale, fue la fase más larga del ciclo, con un promedio de 4,3 segundos, frente a 1,5 segundos de la inspiración y 1,2 segundos de la espiración.

Esa pausa con los pulmones inflados prolonga el contacto entre el aire y la sangre, lo que mejora la absorción de oxígeno. Cuanto mayor era el animal, más larga resultó esa pausa: desde 1,3 segundos en crías hasta más de 13 segundos en subadultos y adultos.

La frecuencia respiratoria también cambió con la edad: las crías respiraron unas 18 veces por minuto, mientras que los adultos lo hicieron apenas 3,78.

Las apneas post-espiratorias (con una duración promedio de casi tres minutos) representaron solo el 1,6% de los ciclos, pero aumentaron en frecuencia y duración con la edad, y resultaron más probables durante el sueño.

La temperatura del suelo también influyó: cuando el terreno superó los 26 grados, la inspiración y la espiración se acortaron.

Eso indica que los animales ajustan su respiración para liberar calor por las vías respiratorias cuando la temperatura sube sin alterar la pausa post-inspiratoria. Se trata de una estrategia de termorregulación, es decir, de control de la temperatura corporal.

Claves para proteger a los elefantes marinos

“Nuestros resultados ayudan a entender mejor cómo están los elefantes marinos cuando descansan en tierra, un momento clave de su vida. Los patrones respiratorios pueden indicar su estado de salud o niveles de estrés sin necesidad de intervenirlos”, señaló a Infobae la doctora De León.

“En lugares como Península Valdés, donde hay turismo, el nuevo conocimiento permite detectar posibles molestias causadas por la presencia humana. También se debería considerar que los elefantes marinos aumentaron su presencia en la costa de la provincia de Buenos Aires durante los últimos años", mencionó.

La información -resaltó- podría usarse para mejorar las normas de manejo, como las distancias de observación: “En definitiva, el estudio aporta herramientas para proteger mejor a la especie”.

“Los elefantes marinos son grandes buceadores, y nuestro estudio demuestra que incluso en tierra poseen adaptaciones respiratorias muy particulares que indican que su cuerpo usa el oxígeno de forma eficiente. Entender cómo respiran fuera del agua ayuda a explicar cómo logran permanecer tanto tiempo sumergidos”, explicó.

Esas adaptaciones revelan cómo manejan el oxígeno y la energía tanto durante el buceo como durante el descanso en tierra, lo que sugiere que muchas de las estrategias que les permiten sobrevivir en el océano están profundamente integradas en su fisiología general.

“Los hallazgos abren camino para comprender cómo estos animales enfrentan condiciones tan exigentes y cómo responde su fisiología ante cambios ambientales”, acotó.

Los investigadores indicaron que trabajos futuros deberían explorar la respiración en otros contextos, como la época de muda, e integrar mediciones cardíacas para comprender mejor la fisiología del buceo.