Científicos descubren una nueva forma en que el cambio climático amenaza a los animales de sangre fría
Todos los animales necesitan energía para vivir. Lo usan para respirar, hacer circular la sangre, digerir alimentos y moverse. Los animales jóvenes usan energía para crecer y, más adelante en la vida, para reproducirse.
El aumento de la temperatura corporal aumenta la velocidad a la que un animal utiliza la energía. Debido a que los animales de sangre fría dependen de las condiciones térmicas de su entorno para regular la temperatura de su cuerpo, se espera que necesiten más energía a medida que el planeta se calienta.
Sin embargo, nuestra nueva investigación, publicada hoy en Nature Climate Change, sugiere que la temperatura no es el único factor ambiental que afecta las futuras necesidades energéticas de los animales de sangre fría. La forma en que interactúan con otras especies también jugará un papel.
Nuestros hallazgos sugieren que los animales de sangre fría necesitarán aún más energía de lo que se pensaba en un mundo más cálido. Esto puede aumentar su riesgo de extinción.
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lo que ya sabemos
La cantidad de energía que utilizan los animales en un período de tiempo determinado se denomina tasa metabólica.
La tasa metabólica está influenciada por una variedad de factores, incluidos el tamaño corporal y los niveles de actividad. Los animales más grandes tienen tasas metabólicas más altas que los animales más pequeños, y los animales activos tienen tasas metabólicas más altas que los animales inactivos.
La tasa metabólica también depende de la temperatura corporal. Esto se debe a que la temperatura afecta la velocidad a la que se desarrollan las reacciones bioquímicas involucradas en el metabolismo energético. Generalmente, si la temperatura corporal de un animal aumenta, su tasa metabólica se acelerará exponencialmente.
La mayoría de los animales vivos hoy en día son de sangre fría o «ectotermos». Los insectos, gusanos, peces, crustáceos, anfibios y reptiles, básicamente todas las criaturas, excepto los mamíferos y las aves, son ectotermos.
A medida que el cambio climático inducido por el hombre aumenta las temperaturas globales, también se espera que aumente la temperatura corporal de los animales de sangre fría.
Los investigadores dicen que la tasa metabólica de algunos ectotermos terrestres ya puede haber aumentado entre un 3,5% y un 12% debido al calentamiento climático que ya se ha producido. Pero esta predicción no tiene en cuenta la capacidad de los animales para «aclimatarse» fisiológicamente a temperaturas más cálidas.
La aclimatación se refiere a la capacidad de un animal para remodelar su fisiología para hacer frente a un cambio en su entorno.
Pero rara vez la aclimatación puede anular por completo el efecto de la temperatura en los procesos metabólicos. Por esta razón, para finales de siglo, todavía se predice que los ectotermos terrestres tendrán tasas metabólicas entre un 20% y un 30% más altas que las actuales.
Tener una tasa metabólica más alta significa que los animales necesitarán más comida. Esto significa que podrían morir de hambre si no hay más comida disponible y les deja menos energía para encontrar pareja y reproducirse.
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Nuestra investigación
Los intentos de investigación anteriores para comprender los costos energéticos del calentamiento climático para los ectotermos se vieron limitados en un aspecto importante. Utilizaron predominantemente animales estudiados en entornos de laboratorio relativamente simples donde el único desafío que enfrentaron fue un cambio de temperatura.
Sin embargo, los animales enfrentan muchos otros desafíos en la naturaleza. Esto incluye la interacción con otras especies, como la competencia por la comida y las relaciones depredador-presa.
Aunque las especies interactúan todo el tiempo en la naturaleza, rara vez estudiamos cómo esto afecta las tasas metabólicas.
Queríamos examinar cómo las interacciones entre especies podrían alterar las predicciones sobre los costos energéticos del calentamiento climático para los animales de sangre fría. Para ello, recurrimos a la mosca de la fruta (del género drosófila).
Las especies de moscas de la fruta ponen sus huevos en material vegetal en descomposición. Las larvas que nacen de estos huevos interactúan y compiten por el alimento.
Nuestro estudio involucró la cría de especies de moscas de la fruta solas o juntas a diferentes temperaturas. Descubrimos que cuando dos especies de larvas de mosca de la fruta compiten por el alimento a temperaturas más cálidas, eran más activas como adultos que los adultos que no competían con otras especies como larvas. Esto significa que también usaron más energía.
A partir de esto, utilizamos modelos para deducir que las interacciones entre especies a temperaturas globales más cálidas aumentan las necesidades energéticas futuras de las moscas de la fruta entre un 3 % y un 16 %.
Estos hallazgos sugieren que estudios previos han subestimado el costo energético del calentamiento climático para los ectotermos. Eso significa que los enfoques puramente fisiológicos para comprender las consecuencias del cambio climático para los animales de sangre fría probablemente sean insuficientes.
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seamos realistas
Comprender las necesidades energéticas de los animales es importante para comprender cómo sobrevivirán, se reproducirán y evolucionarán en entornos desafiantes.
En un mundo más cálido, los ectotermos más calientes necesitarán más energía para sobrevivir y reproducirse. Si no hay suficientes alimentos para satisfacer las demandas de energía de sus cuerpos, su riesgo de extinción puede aumentar.
Claramente, debemos predecir con mayor precisión cómo el calentamiento climático amenazará la biodiversidad. Esto significa estudiar las respuestas de los animales al cambio de temperatura en condiciones más realistas.
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