Patógenos pudieron facilitar evolución de animales de sangre caliente

STRI / DICYT

Hace seiscientos millones de años, la fiebre apareció en los animales como respuesta a las infecciones: las temperaturas corporales más altas optimizaban sus sistemas inmunológicos. En ese momento, prácticamente todas las especies animales eran de sangre fría. Tuvieron que sentarse en zonas cálidas del hábitat durante largos períodos de tiempo para alcanzar temperaturas corporales en el rango de la fiebre.

Para Michael Logan, un miembro de Tupper en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá (STRI), los patógenos pueden ser la razón por la cual las criaturas de sangre caliente emergieron por primera vez.

A primera vista, las criaturas de sangre fría o ‘ectotherms’ 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 «endotermas» del mismo tamaño. Entonces, mientras los mamíferos y las aves invierten constantemente sus calorías para mantener una temperatura corporal alta y estable, los reptiles y los anfibios solo pueden buscar un lugar cálido en el entorno que los rodea, si desean sentirse cómodos. Pero si la ectotermia es tan grande, ¿por qué los mamíferos y las aves desarrollaron una estrategia diferente que es tan costosa?

Distintas teorías

A lo largo de los años, los científicos han propuesto tres modelos diferentes para explicar por qué los endotermos evolucionaron a temperaturas corporales altas y estables. Uno afirma que ayuda a los procesos fisiológicos; otra, que ayuda a los animales a mantener la actividad durante largos períodos de tiempo; y el tercero, que permite a los padres cuidar de los hijos precoces. Sin embargo, ninguno de estos modelos ha encontrado un fuerte apoyo y la historia evolutiva de la endotermia sigue siendo un misterio.

Aunque estas diversas hipótesis pueden tener algo de verdad, para Logan, el desencadenante debe haber sido algo que impactó profundamente la capacidad de los animales para sobrevivir y reproducirse, de lo contrario, la endotermia sería una estrategia demasiado costosa y no sería favorecida por la selección natural. En un artículo reciente, publicado en la revista Ideas in Ecology and Evolution, explica esta teoría.

«Mi hipótesis es que al mantener sus cuerpos calientes en casi todos los casos, los mamíferos y las aves preparan sus sistemas inmunológicos para resistir los patógenos virulentos, y esto puede ser parte de la razón por la cual la estrategia extremadamente costosa de la endotermia evolucionó en primer lugar». Dijo Logan.

En este contexto, la endotermia puede ofrecer ventajas críticas sobre la ectotermia. La capacidad de montar una respuesta de fiebre rápida 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 similares a la fiebre. Están sujetos a fluctuaciones en las condiciones ambientales, y al buscar el microclima ideal para iniciar la fiebre, pueden luchar por forrajear o aparearse y pueden estar expuestos a los depredadores.

«Esta hipótesis ha surgido de descubrimientos recientes en los campos de la inmunología y la fisiología animal, pero todavía necesitamos probarlo rigurosamente con datos y experimentos», dijo Logan. «Por ejemplo, mi modelo predice que las especies que mantienen las temperaturas corporales más cálidas y más estables (todas las demás partes iguales) también deben experimentar la mayor frecuencia de brotes de enfermedades o los patógenos más virulentos».