Animales homeotermos (endotérmicos) y poiquilotermos (ectotérmicos)

Tipos de termorregulación en animales homeotermos y poiquilotermos

Existen dos tipos de respuestas primarias a la fluctuación de la temperatura del ambiente exhibidas por los animales, estas respuestas se denominan poiquilotermia y homeotermia. Los animales poiquilotermos carecen de mecanismos fisiológicos para generar calor, la temperatura corporal de estos animales tiende a ajustarse a la del ambiente exterior, sin ninguna intervención conductual. Los animales poiquilotermos han sido mal llamados ‘‘animales de sangre fría’’, preferiblemente debe usarse el término animal ectotérmico o poiquilotermo. Entre los animales poiquilotermos tenemos a la mayoría de peces, anfibios, reptiles e insectos. Por su parte, los animales homeotermos, tienen adaptaciones fisiológicas específicas para regular su temperatura corporal. A su vez, en los animales homeotermos, su temperatura corporal no fluctúa tanto como en los poiquilotermos. De hecho, en los animales homeotermos se mantienen elevadas temperaturas corporales en un rango de 36-42 ºC, por esa razón tradicionalmente se los ha denominado animales de “sangre caliente”. Entre los animales homeotermos o endotérmicos encontramos a las aves y los mamíferos.

El termino ectotérmico se da debido a que, en estos animales, el calor de su cuerpo es derivado exclusivamente de ambientes externos. Esta dependencia térmica externa les permite emplear la termorregulación conductual, ya sea por desplazamiento entre áreas con temperaturas más bajas y más altas o por cambios en las posiciones del cuerpo, con el fin de ajustar el intercambio del calor vía conducción y radiación. La termorregulación comportamental en poiquilotermos tiene como resultado, una temperatura corporal promedio sostenida, la cual es óptima para cruciales actividades metabólicas como la locomoción y la alimentación.

Los animales homeotermos también usan la termorregulación conductual, es decir, cambio de hábitat, al regular su temperatura corporal, pero a diferencia de los animales poiquilotermos, no dependen exclusivamente del ambiente externo como fuente de calor corporal.

Los animales homeotermos usan mecanismos fisiológicos al regular sus temperaturas corporales independientemente de las temperaturas ambientales. Cuando las temperaturas ambientales son bajas, los animales homeotermos tienen estrategias para complementar y conservar el calor corporal.

La contracción isométrica de los músculos esqueléticos, llamada temblor, transfiere calor mecánico al núcleo del cuerpo, mientras que la vasoconstricción de los vasos periféricos reduce la pérdida de calor del integumento. Además, algunos animales homeotermos, están adaptados para la termogénesis no temblorosa, este es un proceso metabólico en el cual el tejido adiposo marrón es catabolizado para la producción de calor, en lugar de la síntesis de ATP. A su vez, cuando la temperatura ambiental aumenta, los homeotermos utilizan el enfriamiento evaporativo por jadeo y/o sudoración para regular su temperatura corporal. También vasodilatan los vasos sanguíneos de la superficie corporal para promover la pérdida de calor.

Zona termoneutral

Las necesidades básicas de los animales homeotérmicos se cumplen a través del metabolismo basal, esta forma de metabolismo no implica termorregulación fisiológica, ya que los rangos de temperaturas ambientales no exceden los límites confortables. Cuando las temperaturas ambientales superan o caen por debajo de la zona termoneutral, estrategias fisiológicas como las descritas anteriormente se despliegan, buscando evitar cambios en la temperatura corporal. No obstante, cuando un animal está termorregulando, la tasa metabólica no basal aumenta buscando evitar el sobreenfriamiento o sobrecalentamiento. En general, los animales homeotermos utilizan estrategias conductuales para mantenerse en la zona termoneutral.

Heterotermia

La temperatura corporal de la mayoría de los animales endotérmicos no es completamente uniforme. En este contexto, la heterotermia describe cambios en las temperaturas corporales a lo largo de escalas espaciales y temporales. Por ejemplo, los animales presentan altas temperaturas corporales en el centro, pero bajas en las extremidades. Normalmente en los homeotermos se permite que las extremidades se enfríen, mientras que la temperatura del centro del cuerpo se puede conservar calentando la sangre que regresa de las extremidades a través del intercambio contracorriente.

Control de la termorregulación

Tanto el sistema nervioso como el endocrino controlan la fisiología termorreguladora. Muchos animales poiquilotermos exhiben periodicidad en la termorregulación conductual; ellos activan la termorregulación durante el día y se conforman pasivamente durante la noche. La hormona melatonina producida por la glándula pineal está implicada en la regulación de la temperatura de muchos ectotérmicos o animales poiquilotermos. Por su parte, la hormona tiroidea, tiene un efecto termogénico en los endotérmicos. El control de la temperatura para los vertebrados, reside en el hipotálamo en el cerebro, el cual desencadena respuestas fisiológicas a temperaturas ambientes por encima y por debajo de puntos de referencia.

Termorregulación y su relación con algunos parámetros de la vida

Se han reportado relaciones positivas entre el tamaño corporal de animales poiquilotermos adultos y el peso de la camada, peso del recién nacido y el tiempo de maduración. Para los animales homeotermos al menos para la cría o tiempo de gestación. En este contexto de ideas y de cara al cambio climático es de vital importancia preguntarnos si ¿hay límites en las habilidades termorreguladoras de los animales frente al cambio climático?. Tanto animales homeotermos como animales poiquilotermos tienen excelentes adaptaciones para vivir en ambientes que plantean problemas de temperatura, pero estas adaptaciones pueden no ser compensables en el cambio climático.

Referencias

– Akin, J. A. (2011) Homeostatic Processes for Thermoregulation. Nature Education Knowledge 3(10):7

– Blueweiss, L., Fox, H., Kudzma, V., Nakashima, D., Peters, R., & Sams, S. (1978). Relationships between body size and some life history parameters. Oecologia, 37(2), 257-272.