Todo el mundo sabe que la mayoría de los mamíferos respiran por la boca y la nariz. Las ranas, por su parte, pueden respirar a través de su piel. Pero, ¿y las tortugas? ¿Cómo obtienen oxígeno estos bichos de caparazón duro?
Es posible que haya escuchado un extraño rumor de que las tortugas pueden respirar por el trasero. ¿Pero es esto cierto?
Técnicamente, las tortugas no respiran por el trasero. Eso es porque las tortugas en realidad no tienen «traseros»; en cambio, tienen una abertura multipropósito conocida como cloaca, que se utiliza para la reproducción sexual y la puesta de huevos, así como para expulsar los desechos. Sin embargo, participan en un proceso llamado respiración cloacal, que podría, en un sentido menos técnico, interpretarse como «respiración a tope».
Durante la respiración cloacal, las tortugas bombean agua a través de sus aberturas cloacales y hacia dos órganos en forma de saco conocidos como bursas, que actúan como una especie acuática. pulmones, Craig Franklin, un fisiólogo de vida silvestre de la Universidad de Queensland en Australia que ha estudiado extensamente la respiración cloacal, dijo a WordsSideKick.com. El oxígeno en el agua luego se difunde a través de las papilas, pequeñas estructuras que recubren las paredes de las bursas, y al torrente sanguíneo de la tortuga.
Relacionado: ¿Por qué las tortugas viven tanto tiempo?
Sin embargo, la respiración cloacal es muy ineficiente en comparación con la respiración aeróbica normal, y todas las tortugas también tienen la capacidad de respirar aire con sus pulmones mucho más fácilmente. Como resultado, la respiración cloacal se observa solo en una pequeña cantidad de especies de agua dulce que confían en este método poco ortodoxo para superar los desafíos que enfrentan en entornos únicos donde es difícil respirar aire, como ríos que fluyen rápidamente o estanques congelados.
campeones cloacales
El principal grupo de tortugas que realmente ha dominado la respiración cloacal son las tortugas de río. A nivel mundial, hay alrededor de una docena de tortugas de río que pueden utilizar adecuadamente la respiración cloacal, aproximadamente la mitad de las cuales viven en los ríos de Australia; estos incluyen la tortuga del río Mary (Elusor macrurus) y la tortuga mordedora de garganta blanca (Elseya albagula), dijo Franklin.
Sin embargo, algunas especies de tortugas de río son mucho mejores en la respiración cloacal que otras. La campeona indiscutible es la tortuga del río Fitz Roy (Rheodytes leukops) de Australia, que puede obtener el 100% de su energía a través de la respiración cloacal. «Esto les permite permanecer potencialmente bajo el agua indefinidamente», dijo Franklin.
Pero para todas las demás especies, la respiración cloacal solo extiende la cantidad de tiempo que pueden permanecer bajo el agua hasta que deben resurgir por aire. «Por ejemplo, en lugar de bucear bajo el agua durante 15 minutos [while holding their breath]pueden permanecer bajo el agua durante varias horas», dijo.
La capacidad de permanecer bajo el agua durante largos períodos de tiempo es extremadamente útil para las tortugas de río porque salir a la superficie puede ser un trabajo duro. «Para una tortuga que vive en aguas con corrientes rápidas, ir a la superficie a respirar representa un pequeño problema porque podrías ser arrastrada», dijo Franklin. Permanecer cerca del lecho del río también hace que sea más fácil evitar depredadores como los cocodrilos, agregó.
(se abre en una pestaña nueva)
Evitar a los depredadores es particularmente importante para las tortugas bebés, que pueden ser el blanco de aves y peces grandes. «El mayor riesgo de depredación para una tortuga que nace es nadar a través de la columna de agua hacia la superficie», dijo Franklin. Como resultado, los juveniles normalmente son mucho mejores en la respiración cloacal que los adultos, lo que les permite pasar más tiempo cerca del lecho del río hasta que son lo suficientemente grandes como para comenzar a aventurarse con más frecuencia a la superficie. Por lo tanto, es posible que otras especies de tortugas de río también sean capaces de respirar por la cloaca cuando son juveniles, pero luego pierdan esta capacidad en su vida posterior, dijo Franklin.
Sin embargo, la respiración cloacal es mucho menos eficiente que la respiración aeróbica porque bombear agua hacia las bolsas requiere mucha energía, lo que reduce la ganancia neta de energía que reciben las tortugas. «Cuando respiramos aire, prácticamente no se requiere energía» porque gases son ligeros y fluyen libremente dentro y fuera de nuestros pulmones, dijo Franklin. «Pero imagina tratar de respirar un líquido viscoso de un lado a otro». El agua también tiene alrededor de 200 veces menos oxígeno que un volumen igual de aire, por lo que las tortugas tienen que bombear más para obtener la misma cantidad de oxígeno, agregó.
Relacionado: ¿Cómo respiran los animales bajo el agua?
También hay otro costo para la respiración cloacal. Cuando el oxígeno se difunde a través del piel de las bolsas y en el torrente sanguíneo, iones de sodio y cloruro (partículas cargadas) dentro de las papilas, que son vitales para el funcionamiento de células, se difunde en la dirección opuesta en el agua, lo que impide que las células funcionen correctamente. Para contrarrestar esto, las tortugas han desarrollado bombas especiales que succionan los iones perdidos de regreso a las células para mantener los niveles normales de iones. Este proceso, conocido como osmorregulación, requiere energía adicional, lo que reduce aún más la ganancia neta de energía de la respiración cloacal.
Atrapado bajo el hielo
(se abre en una pestaña nueva)
También hay alrededor de seis o siete especies de tortugas de agua dulce en hibernación en América del Norte que son capaces de forma más limitada de respiración cloacal. Estas especies, como la tortuga de Blanding (Emydoidea blandingii), pasan meses atrapados bajo capas de hielo que cubren los estanques durante la invierno. Algunas de estas tortugas están bajo el hielo durante más de 100 días sin poder tomar una sola bocanada de aire, dijo a WordsSideKick.com Jackie Litzgus, ecologista de vida silvestre de la Universidad Laurentian en Ontario. En cambio, estas tortugas también pueden tomar oxígeno a través de las bursas, así como haciendo gárgaras con agua en la garganta, lo que se conoce como bombeo bucal, dijo Litzgus.
Sin embargo, la respiración cloacal que muestran las tortugas en hibernación es mucho menos compleja de lo que son capaces de hacer las tortugas de río, dijo Franklin. En lugar de bombear agua activamente en sus bursas como lo hacen sus parientes que viven en los ríos, las tortugas que hibernan toman oxígeno que se difunde pasivamente a través de la piel en las bursas. Este proceso se parece más a la respiración cutánea: cuando el oxígeno se difunde a través de la piel de un animal, lo que sucede en anfibios, reptiles y, en una capacidad limitada, en algunos mamíferos, incluidos humanos.
Las tortugas en hibernación se salen con la suya con esta forma pasiva de respiración cloacal porque tienen una muy reducida metabólico velocidad, lo que significa que necesitan menos energía y, por lo tanto, menos oxígeno. Mientras están bajo el hielo, estas tortugas no se mueven mucho, mantienen su cuerpo la temperatura cerca de congelarse y pueden cambiar a respiración anaeróbica, un último recurso para crear energía sin oxígeno, cuando tienen poco oxígeno, dijo Litzgus.
Publicado originalmente en Live Science.
