Eyepatch Butterflyfish (Chaetodon adiergastos) over coral reef. Bali, Indonesia

Com combaten la calor i el fred els peixos?

Entre aquesta setmana i la propera, he decidit parlar sobre els diferents mètodes que tenen els peixos per regular la seva temperatura corporal. Així, aquesta setmana em centraré en els peixos de sang freda (ectoterms o poiquiloterms) i la propera, en els totalment o regionalment de sang calenta (endoterms). 

INTRODUCCIÓ

D’acord amb els fisiòlegs, les relacions tèrmiques entre els animals i els seus ambients poden ser de diferents tipus:

  • Endoterms: són aquells que escalfen els seus teixits corporals mitjançant la producció metabòlica de calor (coneguts popularment com a animals de sang calenta).
Los animales de sangre caliente (endotermos) mantienen la temperatura independientemente de la del ambiente (Foto de Sheppard Software).
Els animals de sang calenta (endoterms) mantenen la temperatura independentment de la de l’ambient (Foto de Sheppard Software).
  • Ectoterms (o poiquiloterms): són aquells en els que les condicions ambientals determinen la temperatura del cos (coneguts popularment com a animals de sang freda).
Los animales de sangre fría (ectotermos o poiquilotermos) tienen la misma temperatura que el ambiente (Foto de Sheppard Software).
Els animals de sang freda (ectoterms o poiquiloterms) tenen la mateixa temperatura que l’ambient (Foto de Sheppard Software).

Els animals de sang freda, com ho són la majoria de peixos, han de tenir la capacitat de tolerar un rang de temperatures bastant ampli (organismes euritèrmics). El motiu és poder funcionar a vàries temperatures corporals per si canvia molt la temperatura ambient.

Un altre concepte és el de la termoregulació, que consisteix en el manteniment de la temperatura corporal relativament constant. Així doncs, independentment de si són endoterms o ectoterms (o poiquiloterms), a la vegada, els animals poden ser termoreguladors o no. Aquesta termoregulació pot deure’s al seu comportament (per exemple, evitant determinades temperatures) o bé per mètodes fisiològics (anomenats en aquest cas homeoterms).

PEIXOS AMB TERMOREGULACIÓ COMPORTAMENTAL

Al mar, les grans masses d’aigua presenten temperatures diferents: les més superficials tenen temperatures més altes que les profundes. Els peixos que opten romandre en una capa d’aigua i no en una altra s’adapten a la seva temperatura i la mantenen mentre es troben en ella. Aquesta és un forma simple de termoregulació comportamental.

COM EVITEN MORIR A UN EXCÉS DE CALOR?

Quan un organisme poiquiloterm s’exposa a temperatures molt altes (però no letals) produeix unes proteïnes anomenades de xoc tèrmic o d’estrès. Aquesta estratègia no és exclusiva dels peixos. De fet, aquesta resposta es produeix en tots els animals. La majoria d’aquestes proteïnes es sintetitzen només quan augmenta molt la temperatura corporal o per algun altre factor. L’augment de la temperatura del cos suposa un risc important de mort ja que produeix la pèrdua de moltes funcions per la desnaturalització de les proteïnes, és a dir, el desplegament i pèrdua de les seves funcions.

Així doncs, les proteïnes de xoc tèrmic s’encarreguen de compensar la desnaturalització de les proteïnes ajudant-les a plegar-se novament. Aquest procés requereix una gran quantitat d’energia.

POR QUÈ NO ES CONGELEN ELS PEIXOS D’AIGÜES FREDES?

Si els peixos no tinguessin mecanismes per evitar la congelació, els seus líquids corporals es congelarien a partir dels -0,1 a -1,9ºC. S’ha de tenir en compte que la congelació interna de les cèl·lules causa la seva mort, el que pot provocar la mort del l’organisme. De totes maneres, en un procés de congelació, el primer que es congela són els líquids corporals que hi ha fora de les cèl·lules, el que suposa menys risc de mort.

Si los peces no tuvieran mecanismos para evitar la congelación, sus líquidos corporales se congelarían a partir de los -0,1 a -1,9ºC (Foto de Kitami City).
Si els peixos no tinguessin mecanismes per evitar la congelació, els seus líquids es congelarien a partir dels -0,1 a -1,9ºC (Foto de Kitami City).

En general, els organismes que s’exposen a la congelació, presenten diferents mètodes per fer front a aquesta situació. Entre aquests, mencionar:

  1. Producció d’anticongelants
  2. Superrefredament

PRODUCCIÓ D’ANTICONGELANTS

Els anticongelants són substàncies dissoltes que s’agreguen als líquid del cos per disminuir el punt de congelació (temperatura a partir de la qual es congela un líquid).

Aquestes substàncies poden funcionar de dues formes diferents. Per una banda, pel simple fet d’estar al líquid, augmenten la concentració de substàncies en aquests líquids i disminueixen el punt de congelació, però no es deu a les seves propietats químiques.

Per altra banda, altres poden tenir propietats químiques específiques que provoquen la disminució el punt de congelació. En específic, s’uneixen als cristalls de gel i impedeixen que aquests puguin créixer. Aquest és el cas de la majoria de peixos teleostis (peixos ossis).

En el cas dels peixos polars, tot i que algunes espècies mantenen els anticongelants durant tot l’any, la majoria els sintetitza només durant l’hivern.

Por posar un exemple a tot això, el llenguado d’hivern (Pleuronectes americanus) és una de les espècies productors d’anticongelants més coneguda. Aquest animal té una gran quantitat de còpies del gen que codifica la síntesi de la proteïna anticongelant i aquests gens es sintetitzen abans de que comenci l’hivern gràcies a la inducció per la reducció de la llum solar.

Lenguado de invierno (Pleuronectes americanus) (Foto de Bio Umass)
Llenguado d’hivern (Pleuronectes americanus) (Foto de Bio Umass)

SUPERREFREDAMENT

El superreframent és el fenomen pel qual les solucions aquoses es refreden progressivament i no es congelen ni per sota del seu punt de congelació. De totes formes, és un estat inestable i la solució superrefredada pot congelar-se espontàniament en qualsevol moment.

Encara que els animals no produeixen voluntàriament el seu superrefredament, poden modificar la probabilitat de congelar-se de forma espontània. Per fer-ho, eliminen els agents nucleants de gel, substàncies que actuen com a focus pel desenvolupament de la congelació.

Algunes espècies de peixos d’aigües profundes poden nadar, malgrat que el punt de congelació sigui a -1ºC, en aigües de -1,9ºC.

REFERÈNCIES

  • Hickman, Roberts, Larson, l’Anson & Eisenhour (2006). Principios integrales de Zoología. McGraw Hill (13 ed).
  • Hill, Wyse & Anderson (2006). Fisiología animal. Editorial Medica Panamericana (1 ed).

Difusió-català

2 pensaments a “Com combaten la calor i el fred els peixos?”

Comentaris / Comentarios / Comments:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s