Los mamíferos marinos han desarrollado adaptaciones sorprendentes para sobrevivir en el agua, incluyendo la capacidad de permanecer sumergidos por largos periodos sin respirar. Sin embargo, a pesar de esta habilidad, necesitan regresar a la superficie para obtener oxígeno. Un reciente estudio publicado en Science por investigadores de la American Association for the Advancement of Science (AAAS) ha revelado un mecanismo fisiológico único en focas grises (Halichoerus grypus), que les permite detectar directamente los niveles de oxígeno en su sangre, lo que les indica cuándo es el momento adecuado para subir a respirar.
Un descubrimiento revolucionario en la fisiología de los mamíferos marinos
A diferencia de la mayoría de los mamíferos terrestres, que dependen del aumento del dióxido de carbono (CO₂) en la sangre para sentir la necesidad de respirar, las focas pueden percibir directamente la cantidad de oxígeno disponible en su sistema circulatorio. Esta habilidad les permite optimizar su tiempo bajo el agua y evitar situaciones de hipoxia extrema, un riesgo constante para los animales que realizan inmersiones prolongadas.
El estudio, dirigido por el investigador Chris McKnight y su equipo, analizó cómo los niveles de oxígeno y CO₂ en la sangre afectan el comportamiento de buceo de las focas. Los resultados demostraron que la duración de las inmersiones dependía exclusivamente de la cantidad de oxígeno en la sangre, sin que las concentraciones elevadas de CO₂ o los cambios en el pH sanguíneo tuvieran un impacto significativo.
“Nuestros experimentos muestran que las focas pueden medir con precisión sus reservas de oxígeno y regular sus inmersiones en función de esta información”, explican los investigadores en su artículo. “Esto es un hallazgo clave, ya que hasta ahora se asumía que los mamíferos no podían detectar directamente el oxígeno en la sangre”.
Implicaciones del estudio: ¿comparten esta capacidad otros mamíferos marinos?
Dado que muchas especies de mamíferos marinos han desarrollado adaptaciones similares para la inmersión, los investigadores plantean la hipótesis de que esta capacidad de detección del oxígeno podría estar presente en otros animales acuáticos, como delfines, ballenas y morsas.
“Varios estudios han documentado adaptaciones convergentes entre los mamíferos marinos en términos de almacenamiento de oxígeno y resistencia a la hipoxia”, señalan los autores del estudio. “Esto sugiere que mecanismos similares de detección de oxígeno pueden estar presentes en una amplia gama de especies buceadoras”.
Este hallazgo podría redefinir la comprensión de la fisiología de los mamíferos marinos y ayudar a explicar cómo estas especies han logrado evolucionar para sobrevivir en entornos donde el acceso al oxígeno es intermitente.
La evolución de la resistencia a la hipoxia en mamíferos marinos
Las focas y otros mamíferos marinos han desarrollado múltiples estrategias para hacer frente a la falta de oxígeno mientras bucean. Entre estas adaptaciones se encuentran:
- Mayor almacenamiento de oxígeno: Las focas pueden almacenar más oxígeno en sus músculos y sangre que los mamíferos terrestres, gracias a niveles elevados de hemoglobina y mioglobina.
- Reducción del consumo de oxígeno: Durante la inmersión, disminuyen su frecuencia cardíaca y redirigen el flujo sanguíneo hacia órganos esenciales como el cerebro y el corazón.
- Tolerancia a la hipoxia: Son capaces de soportar niveles bajos de oxígeno sin sufrir daños graves, una característica clave para sobrevivir en ambientes marinos profundos.
Sin embargo, incluso con estas ventajas, la capacidad de detectar los niveles de oxígeno en la sangre representa un mecanismo adicional que les permite evitar el riesgo de asfixia.
Comparación con los humanos: la respuesta al CO₂ como desencadenante del reflejo de respiración
A diferencia de las focas, los humanos y la mayoría de los mamíferos terrestres no pueden medir directamente los niveles de oxígeno en su sangre. En su lugar, nuestro sistema respiratorio depende de una respuesta al aumento del CO₂. Cuando contenemos la respiración, el CO₂ se acumula en la sangre y, cuando alcanza un umbral crítico, genera la necesidad imperiosa de inhalar.
Este reflejo puede representar un peligro en actividades como el buceo libre, donde los nadadores pueden perder la conciencia debido a la falta de oxígeno antes de que el cuerpo los obligue a respirar. En cambio, las focas evitan este problema al monitorear sus reservas de oxígeno de manera directa.
El futuro de la investigación en fisiología del buceo
El descubrimiento de esta capacidad en las focas plantea nuevas preguntas sobre la evolución de la fisiología del buceo en los mamíferos marinos y abre la puerta a investigaciones adicionales en otras especies.
Además, comprender cómo estos animales manejan la hipoxia podría tener aplicaciones médicas en el tratamiento de afecciones humanas relacionadas con la falta de oxígeno, como enfermedades respiratorias o cardiovasculares.
“Este hallazgo nos ofrece una nueva perspectiva sobre cómo los animales regulan su consumo de oxígeno en condiciones extremas”, concluyen los investigadores. “La capacidad de detectar el oxígeno en la sangre podría ser más común de lo que pensamos y estar presente en otras especies aún no estudiadas”.
Fuente: J. Chris McKnight y otros. ,La percepción cognitiva del oxígeno circulante en las focas es la razón por la que no se ahogan. Science 387 , 1276-1280 (2025). DOI: https://doi.org/10.1126/science.adq4921
Fuente: Lucy Hawkes, Jessica Kendall-Bar ,A deep dive into oxygen sensing.Science387,1256-1257(2025). DOI: https://doi.org/10.1126/science.adw1936.
Fuente: Panneton W. M. (2013). The mammalian diving response: an enigmatic reflex to preserve life?. Physiology (Bethesda, Md.), 28(5), 284–297. https://doi.org/10.1152/physiol.00020.2013
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