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¿Cómo mantienen la tempertura constante los peces de sangre caliente?

La semana pasada vimos los mecanismos de los peces poiquiotermos (o de sangre fría) para combatir el exceso de calor y las bajas temperaturas. Esta semana nos vamos a centrar en los peces endotermos (o de sangre caliente).

INTRODUCCIÓN

El 99% de los peces son de sangre fría, es decir, su temperatura corporal es muy parecida a la del agua. Hasta hace pocas semanas se sabía que el atún, el grupo de los tiburones peregrinos y el pez espada eran peces regionalmente de sangre caliente. Ahora se sabe que, además de estas especies parcialmente endotermas, el pez luna real es totalmente endotermo (no hay que confundirlo con el pez luna)

Estos peces de sangre caliente, ya lo sean parcial o totalmente, tienen, en general, un punto en común: son grandes depredadores de presas veloces y sus cuerpos son muy hidrodinámicos.

EL CASO DEL ATÚN Y EL TIBURÓN PEREGRINO

El atún y el tiburón peregrino tienen unos músculos muy ricos en mioglobina (pigmento sanguíneo útil para la difusión y almacenamiento de oxígeno dentro de las fibras musculares), llamados músculos rojos, encargados de la natación, los cuales suben mucho de temperatura al nadar. Gracias a estos músculos, estos animales pueden nadar de forma constante gracias a que proporcionan la energía necesaria. Pero como respiran a través de branquias, hace falta algo más para mantener la temperatura elevada.

Tonyina (Thunnus) (Foto de Greenpeace).
Atún (Thunnus) (Foto de Greenpeace).
Tauró peregrí () (Foto de Ocio en Galicia).
Tiburón peregrino (Cetorhinus maximus) (Foto de Ocio en Galicia).

Este “algo” es un sistema de circulación sanguínea a contracorriente.  Los músculos rojos están situados cerca de la columna vertebral. Las arterias y venas longitudinales transportan la sangre por todo el cuerpo y están situadas en cada lado del cuerpo por debajo de la piel. Las arterias longitudinales se ramifican en otras de más pequeñas que se dirigen hacia los músculos rojos. La sangre sale de dichos músculos a través de venas que desembocan a las venas longitudinales, y van de vuelta al corazón. Se llama circulación a contracorriente puesto que las arterias llevan la sangre hacia los músculos rojos y las venas la sacan de ellos. Esto en realidad forma una compleja rete mirabile, es decir, las arterias y venas principales se dividen para formar muchos vasos delgados que se entrecruzan.

Sistema a contracorrent de la sang (Foto extreta d'aquí).
Sistema a contracorriente de la sang: (a) atún rojo y (b) tiburón blanco (Foto extraída de aquí).

Este sistema a contracorriente permite que el calor captado por la sangre venosa en los músculos rojos se transfiera a la sangre arterial que entra a ellos, en lugar de dirigirse a la periferia del cuerpo y a las branquias, donde se perdería hacia el agua. Así pues, permite conservar el calor producido en los músculos rojos en ellos.

Algunas especies de atún, como el atún rojo, y de tiburón pelegrino, además de estos músculos, pueden mantener altas otras partes de su cuerpo, como por ejemplo el estómago y las vísceras, el cerebro y los ojos. Todos estos órganos están irrigados por una rete mirabile.

EL CASO DEL PEZ ESPADA

Los peces espada presentan dos particularidades que los difieren de la explicación anterior:

  1. Sólo calientan el cerebro y las retinas oculares.
  2. Poseen tejidos calentadores especializados.

Los tejidos calentadores consisten en músculos extraoculares, que en un pasado le hubieran servido para mover los ojos en todas las direcciones. Actualmente, ya no son contráctiles, pero mantienen una gran cantidad de mitocondrias, las cuales serían las encargadas de producir una gran cantidad de calor. Este calor se conserva en la cabeza del animal debido a un sistema de circulación a contracorriente, permitiendo el calentamiento del cerebro y las retinas.

Peix espasa (Xiphis gladius) (Foto de Bajo el Agua)
Pez espada (Xiphis gladius) (Foto de Bajo el Agua)

EL CASO DEL PEZ LUNA REAL

Un estudio publicado en la revista Science en mayo de este año ha revelado que el pez luna real (Lampris guttatus) es un pez totalmente de sangre caliente. De acuerdo con estos estudios, la temperatura corporal de los peces luna real es unos 5ºC más alta que la del mar.

Peix lluna real (Lampris guttatus) (Foto de IdentidadGeek)
Pez luna real (Lampris guttatus) (Foto de IdentidadGeek)

La mayor parte de este calor se produce en los músculos de las aletas pectorales, los cuales están rodeados por una capa de grasa de un cm que actúa como aislante térmico. A pesar de esto, para mantener la temperatura corporal alta utiliza sus branquias, de manera que actúa como una especie de radiador, en las cuales hay un sistema de circulación sanguínea a contracorriente. Así pues, la sangre calentada en los músculos de las aletas pectorales va hacia las branquias para oxigenarse, pero evita la pérdida de calor con un circulación a contracorriente.

Además, tiene un circuito secundario que le permite mantener la temperatura en el cerebro y en los ojos.

REFERENCIAS

  • 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)
  • Wegner, N; Snodgrass, O; Dewar, H & Hyde, JR (2015). Whole-body endothermy in a mesopelagic fish, the opah, Lampris guttatus. Science. Vol. 348 no. 6236 pp. 786-789, DOI: 10.1126/science.aaa8902

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Tu puedes salvar al atún rojo!

El atún rojo es un gran pescado depredador que está en peligro de extinción. La semana pasada ya vimos que otras especies como la sardina y la caballa también lo están por la sobrepesca. Esta semana, nos centraremos en esta especie y explicaremos su biología y distribución, además de los motivos que lo han llevado al estado de conservación actual. 

BIOLOGÍA

El atún rojo (Thunnus thynnus) es la especie más grande de la família Scombridae y uno de los peces óseos más grandes. Aunque pueden crecer hasta los 3 metros, se suelen encontrar ejemplares de entre 0,4 y 2 metros. Además, pesan entre 140 y 680 kg, aunque es difícil encontrar un ejemplar de más de 450 kg. Se trata de una especie migratoria con un alto valor comercial debido a su carne oscura y roja. Tiene el cuerpo fusiforme y se puede distinguir del resto de atunes por las aletas pectorales: son bastante cortas y se extienden hasta la espina dorsal 11 o 12.

Tonyina vermella (Thunnus thynnus) (Foto de Club de la Mar).
Atún rojo (Thunnus thynnus) (Foto de Club de la Mar).

En cuanto a su coloración, los lados posteriores y superiores son de azul oscuro a negros, con una iridiscencia gris o verde. Los lados inferiores son plateados con marcas grises y bandas. La aleta anal es oscura y amarilla.

La dieta del atún rojo incluye calamares, anguilas y crustáceos, como también otros peces que forman bancos como caballas y arenques.

DISTRIBUCIÓN

El atún rojo vive en aguas subtropicales y temperadas del Pacífico norte, Atlántico, Mediterráneo y mar Negro. Aunque en el Mediterráneo se encuentra todo el año, es más abundante entre junio y julio.

Tonyina vermella en llibertat (Foto de Animals on Earth).
Atún rojo en libertad (Foto de Animals on Earth).

ESTADO DE CONSERVACIÓN Y PROBLEMÁTICA

Según la IUCN, el atún rojo está en peligro de extinción y su población continua disminuyendo. Debido a la sobrepesca, siendo gran parte de las capturas ilegales, se estima que la población del Atlántico oeste ha caído en un 87% desde 1970. De todas formas, otras referencias indican que esta caída ha sido del 29 al 51%. En 1996, los científicos alarmaron que las cuotas mundiales debían de ser reducidas un 80% para recuperar las poblaciones en 20 años, pero en realidad fueron aumentadas. Aún así, parece ser que la reducción de sus capturas en los últimos años está produciendo un ascenso de las poblaciones.

Al llegar a la madurez en un punto avanzado de su vida, son especialmente vulnerables a la sobreexplotación. A pesar de que se han establecido cuotas pesqueras, la medida no ha sido siempre exitosa por varios motivos: se ha mantenido el desembarco de atunes pequeños (y grandes), la falta de regulaciones en algunas zonas, los pescadores ignoran las restricciones en algunos países y la falta de sanciones por saltarse la normativa.

Entre el año 2000 y 2004, se capturaron unas 32.000 – 35.000 toneladas por año el Atlántico este y el Mediterráneo, aumentando a las 50.000-60.000 toneladas el año 2006, de manera que el estado del stock es de sobreexplotado. Actualmente, la cuota está restringida a las 13.500 toneladas anuales, de las cuales casi 3.000 toneladas son para España.

Este atún es capturado con diferentes artes de pesca: el cerco, el palangre y con trampas. El motivo de su pesca es cubrir las demandas del mercado japonés de sashimi (una única pieza puede llegar a venderse por 90.000€), lo que lo ha conducido a la sobrepesca. Además, es una especie objetivo de la pesca recreativa de los Estados Unidos y Canadá.

Sashimi de atún rojo (Foto de TripAdvisor).
Sashimi de atún rojo (Foto de TripAdvisor).

Así pues, las pesquerías se están agotando y, de momento, ni la Unión Europea ni otros países han actuado para salvarla. Además, los gobiernos han ignorado las denuncias de los expertos.

¿QUÉ PASARÁ SI NOS QUEDAMOS SIN ATÚN ROJO?

El atún rojo es un animal depredador de medusas. La disminución de éste, junto con el aumento de la temperatura del mar, es lo que está produciendo un aumento tan importante de las medusas. Además, su desaparición produciría un desequilibrio en todas las redes tróficas.

Si te preocupa el estado del atún y de los océanos, cuando vayas a la pescadería no compres atún rojo y, además, cuando comas en un restaurante japonés, rechaza cualquier plato que lo contenga. Sólo reduciendo su demanda podremos aturar su pesca, pues los gobiernos no parece que estén muy interesados en poner de su parte. 

REFERENCIAS

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