Patógenos pueden haber facilitado la evolución de animales de sangre caliente
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| Imagen por hashan de Pixabay |
Hace 600 millones de años, la fiebre apareció en los animales como respuesta a infecciones: las temperaturas corporales más altas optimizaron sus sistemas inmunológicos. En ese momento, prácticamente todas las especies animales eran de sangre fría. Tuvieron que sentarse en parches cálidos de hábitat durante largos períodos de tiempo para alcanzar temperaturas corporales de rango febril. Para Michael Logan, becario Tupper del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales de Panamá (STRI), los patógenos pueden ser la razón por la que surgieron por primera vez las criaturas de sangre caliente.
A primera vista, las criaturas de sangre fría o 'ectotermos' parecen tenerlo fácil. Debido a que no pueden regular su temperatura corporal internamente, gastan 30 veces menos energía que las criaturas de sangre caliente o 'endotermos' del mismo tamaño. Entonces, mientras que los mamíferos y las aves invierten constantemente sus calorías en mantener una temperatura corporal alta y estable, los reptiles y los anfibios pueden buscar un lugar cálido en su entorno si quieren sentirse cómodos. Pero si la ectotermia es tan buena, ¿por qué los mamíferos y las aves desarrollaron una estrategia diferente que es tan costosa?
A lo largo de los años, los científicos han propuesto tres modelos diferentes de por qué los endotermos desarrollaron temperaturas corporales altas y estables. Uno afirma que ayuda a los procesos fisiológicos; otro, que ayuda a los animales a mantener la actividad durante periodos de tiempo más prolongados; y la tercera, que faculta a los padres para cuidar de descendencia precoz. Sin embargo, ninguno de estos modelos ha encontrado un apoyo sólido y la historia evolutiva de la endotermia sigue siendo un misterio.
Aunque estas diversas hipótesis pueden tener algo de verdad, para Logan, lo que lo inicia debe haber sido algo que impactó profundamente en la capacidad de los animales para sobrevivir y reproducirse; de lo contrario, la endotermia sería una estrategia demasiado costosa y no se vería favorecida por la selección natural. Un artículo reciente, publicado en la revista Ideas in Ecology and Evolution explica esta teoría.
"Mi hipótesis es que, al mantener sus cuerpos calientes casi todo el tiempo, los mamíferos y las aves preparan efectivamente sus sistemas inmunológicos para resistir patógenos virulentos, y que ésto puede ser parte de la razón por la que evolucionó la estrategia extremadamente costosa de la endotermia", dijo Logan.
En este contexto, la endotermia puede ofrecer ventajas críticas sobre la ectotermia. La capacidad de montar una respuesta rápida de fiebre a un patógeno significa que los endotermos no están limitados por la variación térmica en sus hábitats. Mientras tanto, las criaturas de sangre fría dependen de fuentes externas de calor para alcanzar temperaturas febriles. Están sujetos a fluctuaciones en las condiciones ambientales, y en la búsqueda del microclima ideal requerido para iniciar la fiebre, pueden tener dificultades para alimentarse o aparearse y pueden estar expuestos a los depredadores.
“Esta hipótesis ha surgido de descubrimientos recientes en los campos de inmunología y fisiología animal, pero aún necesitamos probarla rigurosamente con datos y experimentos”, dijo Logan. "Por ejemplo, mi modelo predice que las especies que mantienen las temperaturas corporales más cálidas y estables (todo lo demás permanece igual) también deberían experimentar la mayor frecuencia de brotes de enfermedades o los patógenos más virulentos".
Basado en artículo de la Smithsonian.
Referencia
Logan ML. 2019. Did pathogens facilitate the rise of endothermy? Ideas in Ecology and Evolution, (12) 1-8.
https://www.si.edu/newsdesk/releases/pathogens-may-have-facilitated-evolution-warm-blooded-animals
