La descripción de una animal sirve para mucho más
que simplemente reconocerlo cuando lo observamos. Por ejemplo,
sabemos que el cuello de la jirafa mide unos 2 metros de longitud,
que esto sitúa la cabeza del animal a 3 metros sobre el corazón y
que, la misma cabeza, se sitúa entre 5 y 6 metros sobre el suelo.
Es, por tanto, el vertebrado terrestre más alto actualmente. ¿Y
porqué digo que las descripciones de una animal sirven para algo más
que para reconocerlo? Porque no es muy habitual razonar sobre las
descripciones de un animal como lo haríamos ante la descripción de
un crimen. Cuando leemos una buena novela negra o vemos una buen
thriller, solemos preguntarnos quien es el malo, si las
pruebas que hay son convincentes, etc., en definitiva: intentamos
razonar sobre los hechos. Pero cuando se trata de animales solemos
dejar el tema de lado. Nos conformamos con que el zoólogo
de turno nos explique lo bonito que es el animal; nos quedamos
satisfechos con una vaga descripción del envoltorio, pero eso hoy va
a cambiar.
El cuello de uno jirafa llama la atención por su
longitud (esto es el envoltorio), pero podríamos preguntar, cual
Sherlock Holmes, (y esto es algo que no nos solemos preguntarnos y
que tiene vital importancia para comprender las dificultades
fisiológicas que afrontan los vertebrados con cuellos largos) ¿Qué
fuerza necesita un corazón para bombear sangre a una distancia de 3
metros? Para hacernos una idea del problema al que se enfrenta una
jirafa al intentar irrigar su cerebro podemos realizar una sencilla
experiencia: unir 3 o 4 pajitas e intentar beber un vaso de agua con
esta “superpajita”. Como podremos comprobar, nos costará mucho
hacer llegar el agua a nuestros labios. Esta acción de succión se
realiza mediante presión negativa de nuestros pulmones, pero la
jirafa necesita presión positiva por parte del corazón y, de esta
manera, hacer llegar la sangre 3 metros más arriba.
Vamos a ir a lo concreto. ¿Qué principios
físicos nos van a ayudar a resolver nuestro caso? La presión. La
presión la podríamos definir como la fuerza que ejerce un
determinado fluido sobre una superficie. En física, la unidad de
fuerza fundamental es el Newton y, por tanto, la presión se medirá
en Newtons por unidad de superficie. Pese a ello, la tradición es
fuerte en la ciencia y existen tres unidades que se usan más
comúnmente para medir la presión: los milímetros de mercurio (mmHg
o Torricellis), los bares (muy usados en meteorología) y las
atmósferas (1,01325 bares). Entre estas magnitudes, y los Newtons
por unidad de superficie, existen equivalencias. Por ejemplo, 1 bar
son 100.000 Newtons por metro cuadrado (kN/m2) y 1
atmósfera (que son 760 mmHg) son 100 bares o 10.132.500 N/m2.
Ahora que tenemos la referencia de la fuerza que tiene 1 atmósfera,
podemos entrar en la presión sanguínea. Nuestra presión sanguínea
se considera normal cuando la mínima (diastólica) es de 90 mmHg y
la máxima (sistólica) es de 130 mmHg, o lo que es lo mismo, entre
0,12 y 0,17 atmósferas. Según James V. Warren (1974) la
presión sanguínea de una Jirafa se sitúa entre 200 y 300 mmHg, o
lo que es lo mismo, entre 0,26 y 0,4 atmósferas: puede llegar a ser
más del doble que la nuestra. De hecho, según ha documentado
posteriormente el propio James V. Warren y otros fisiólogos como
Alan R. Hargens y colaboradores (1984), ésta presión
sanguínea es la más alta de las registradas en vertebrados
terrestres.
Es Lógico. El corazón tiene que enviar a 3
metros de altura sangre con suficiente presión como para que la
jirafa no pierda la consciencia. Pero ¿Ya hemos solucionado el
problema? ¿Qué ocurre cuando una tubería lleva más presión de la
que pueda aguantar? El caso se complica. Solo con la presión no
podemos explicar cómo una jirafa puede pasearse sin perder la
consciencia por la sabana del cuerno de África, a las puertas del
Sáhara o cerca del desierto del Kalahari.
300 mmHg es una presión muy elevada para un
tejido (no debemos confundir este tipo de presión, con la presión
que pueden soportar los organismos que habitan los mares profundos:
esta presión es igual dentro del organismo y fuera del organismo.
Aquí hablamos de “chorros” de sangre que aumentan la presión de
la arteria con cada contracción ventricular). Y, si nosotros, que
nuestro corazón se sitúa a unos 50 cm de la cabeza, nos mareamos
cuando pasamos de una posición recostada (el corazón a la misma
altura que la cabeza) a una erguida, ¡Imaginaos que ocurrirá en una
Jirafa! Por eso una jirafa agacha sus piernas a la hora de beber. Así
no tiene que bajar la cabeza por debajo del corazón. ¿Por qué una
jirafa no puede bajar la cabeza por debajo del corazón? 2 razones
hay para esto:
- El cambio de presión que sufriría su sistema
circulatorio y, - porque una cabeza por debajo del corazón, podría
sufrir un aumento la presión sanguínea en las arterias cerebrales
que a su vez, muy probablemente, produciría edema cerebral.
Para
evitar, precisamente, este edema, las paredes de la arteria aorta y
de las arterias y arteriolas situadas en la cabeza, son en
proporción, mucho más gruesas que las del resto de vertebrados.
Hay, además, otra causa para que la presión sanguínea en las
jirafas sea tan alta, y es algo que tampoco solemos tener en cuenta a
la hora de pensar en la fisiología circulatoria de los animales o en
la instalación de fontanería de nuestras casas: las tuberías
pequeñas ejercen una resistencia a ser llenadas. Por tanto, en las
jirafas, hay que superar 3 metros de altura y una presión extra
correspondiente a los capilares situados allí arriba.
Como vemos, el cuello de la jirafa es todo un
problema circulatorio. Todo un caso que, si nos hubiéramos
conformado un la majestuosidad de una animal tan esbelto, se nos
habría pasado por alto. Parece que la vida de una jirafa no estará
exenta de de mareos, moscas oculares de color rojo y de “¿que
venía a hacer yo cerca de esta acacia?”. Pero este es un cuello
posible, un cuello que todos hemos visto en zoológicos y
documentales. Pero ¿Os imagináis los problemas que podría generar
un cuello de 6,5m, con una cabeza situada, seguramente a más de 8 m
de altura? Ese es el caso del saurópodo Brachiosaurus que,
con sus 78 toneladas y 35 metros de longitud (según la
recopilación hecha por Christopher McGowan en 1983), se sitúa
como el mayor vertebrado terrestre jamás conocido. Vivió durante
el jurásico medio (concretamente hace 152-145 millones de años).
¿Qué adaptaciones presentaría su sistema circulatorio ante la
necesidad de bombear sangre a 8 metros de altura? Una extrapolación
de las dificultades de la jirafa nos daría a entender que, muy
probablemente, el tipo de adaptaciones que presentaría Brachiosaurus
serían similares a las de la jirafa. Pero ¿Brachiosaurus
debió incorporar otras adaptaciones debidas a que las fuerzas
físicas, con su tamaño, actuaría de forma más contundente?
Solamente, una vez más, podemos hacer de investigadores e intentar
razonar sobre cómo podría haberse enfrentado este coloso a las
alturas:
- Supongamos que Brachosaurus tenía una
baja tasa metabólica (al contrario que la jirafa). 78 toneladas de
células con baja tasa metabólica son capaces de generan gran
cantidad de calor. Es lo que se conoce como Homeotermia Inercial.
Pues bien, si la tasa metabólica es baja, los tejidos no demandarán
tanto oxígeno, y la presión no necesitaría ser tan elevada, pero
como un cuerpo tan grande genera tanto calor, el corazón de
Brachiosaurus podría haber tenido suficiente actividad como
para proporcionar una más que suficiente presión sanguínea. - Además de un menor consumo por bajas tasas
metabólicas, los Brachiosaurus tenían cerebros pequeños con
respecto a su tamaño (McGowan, 1983) contribuyendo al falso mito de
los dinosaurios con cerebros pequeños. Un cerebro pequeño, en
proporción, consume menos oxígeno que uno grande y, por tanto, esta
sería una segunda razón para que la presión sanguínea no fuese
tan elevada.
CONSLUSIÓN: Probablemente las adaptaciones serían
similares y, dada la hipótesis de la Hometermina inercial, los
Brachisaurus contarían con algunas ventajas que,
desafortunadamente, las jirafas no tienen.
REFERENCIAS
- McGowan, C., & Tabakman, R. (1993).
Dinosaurios y dragones de mar. Crítica. [Año de publicación
en inglés 1983]. - Hargens, A. R., et al. (1987).
Gravitational haemodynamics and oedema prevention in the giraffe.
Nature
329,
59–60. - Warren, J. V. (1974). The
physiology of the giraffe. Scientific American, 231,
96–100.
