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El clima contrae el cerebro en mamíferos durante la hibernación

Jose Carlos Grimberg Blum

“Tienen metabolismos extremadamente altos y actividad durante todo el año en climas fríos”, dice Dechmann en un comunicado. “Sus diminutos cuerpos son como motores Porsche turboalimentados que queman las reservas de energía en cuestión de horas”

Un estudio en topos revela que el clima frío, no la falta de alimentos, impulsa el raro fenómeno de la contracción cerebral reversible en los mamíferos.

En pleno invierno, los topos europeos se enfrentan a un problema existencial. Su metabolismo, cercano al límite superior de cualquier mamífero, requiere más comida de la que está disponible durante los meses más fríos. En lugar de resolver este dilema estacional a través de la migración o la hibernación, los topos se han adentrado en una táctica inusual para ahorrar energía: encoger sus cerebros.

En un nuevo estudio, un equipo dirigido por Dina Dechmann del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal informa que los topos europeos reducen sus cerebros en un 11 % a tiempo para el invierno y vuelven a crecer en un 4 % para el verano. Representan un nuevo grupo de mamíferos conocidos por encoger reversiblemente su cerebro a través de un proceso conocido como fenómeno de Dehnel.

Pero el estudio hace más que agregar otra especie al extraño canon de los mamíferos que encogen el cerebro: llega al misterio evolutivo de lo que los lleva por este camino traicionero. Comparando lunares de diferentes climas, los investigadores encuentran que el fenómeno de Dehnel se debe a las condiciones de frío y no solo a la escasez de alimentos. La reducción del tejido cerebral permite a los animales reducir el consumo de energía y así sobrevivir al frío.

Identificado en la década de 1950, el fenómeno de Dehnel se describió por primera vez en los cráneos de las musarañas, que se observó que eran más pequeños en invierno y más grandes en verano. En 2018, Dechmann y sus colegas proporcionaron la primera evidencia de que estos cambios inusuales en los cráneos de las musarañas ocurrieron a lo largo de la vida de un individuo. Desde entonces, Dechmann y sus colegas han demostrado que el fenómeno de Dehnel también ocurre en armiños y comadrejas. Lo que estos mamíferos tienen en común es un estilo de vida que los pone al filo de la navaja.

“Tienen metabolismos extremadamente altos y actividad durante todo el año en climas fríos”, dice Dechmann en un comunicado. “Sus diminutos cuerpos son como motores Porsche turboalimentados que queman las reservas de energía en cuestión de horas”.

Para los científicos, estaba claro que la reducción de tejido energéticamente costoso, como el cerebro, permite a los animales reducir sus necesidades energéticas. “Comprendimos que el fenómeno de Dehnel ayuda a estos animales a sobrevivir cuando los tiempos son difíciles”, dice Dechmann. “Pero todavía no entendíamos cuáles eran los puntos de presión reales, los desencadenantes ambientales exactos que impulsaban este proceso”, dice Dechmann.

Ahora, el equipo ha respondido a esto estudiando un nuevo mamífero en el extremo metabólico. Al medir cráneos en colecciones de museos, los investigadores documentaron cómo dos especies de topos, el topo europeo y el topo español, cambiaban a lo largo de las estaciones. Descubrieron que los cráneos del topo europeo se encogieron un 11 % en noviembre y volvieron a crecer un 4 % en primavera, pero los del topo español no cambiaron durante todo el año. Los resultados fueron publicados en Royal Society Open Science.

Debido a que las especies viven en climas muy diferentes, los investigadores pudieron señalar que el clima, y no la disponibilidad de alimentos, era el responsable del cambio cerebral. “Si solo fuera una cuestión de comida, entonces deberíamos ver a los topos europeos encogerse en invierno cuando la comida escasea y los topos españoles encogerse en verano cuando el calor intenso hace que la comida escasee”, dice Dechmann.

Los hallazgos del estudio van más allá de responder preguntas sobre la evolución y ofrecen información sobre cómo nuestros cuerpos pueden regenerarse después de sufrir un daño significativo. “Que tres grupos de mamíferos relacionados de forma lejana puedan encogerse y luego volver a crecer tejido óseo y cerebral tiene enormes implicaciones para la investigación de enfermedades como el Alzheimer y la osteoporosis”, dice Dechmann. “Cuantos más mamíferos descubrimos con Dehnel, más relevantes se vuelven los conocimientos biológicos para otros mamíferos, y quizás incluso para nosotros”.

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