Adaptación a la escasez de alimentos en cavidades

larva alimentándose-de-microorganismos-en-arcilla
larva alimentándose-de-microorganismos-en-arcilla

Que los troglobios pasan hambre eso esta claro, en este articulo tratare de enseñaros como estos animalillos se adaptan a esta dieta tan baja y discontinua.

Traducción Libre de : Encyclopedia of Caves / Žiga Fišer /

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128141243000017

En las cuevas, como sabemos, no hay luz por lo que no pueden existir productores primarios Fotoautótrofos, Lo que viene a ser organismos que dependen de la luz solar para fabricar moléculas orgánicas ( fotosíntesis ) que ,por lo general, son estos organismos la base de la cadena Alimentaria.

Todo alimento que entra en una cueva proviene del exterior. La cantidad de comida que entra en una cavidad y la forma en la que se puede disponer de ella es muy distinta y variable dependiendo de la cavidad e incluso de la la zona de una misma cavidad.

Esta escasez de Alimentos hace que la presión selectiva de los animales troglobios sea brutal. Para hacer frente a la escasez de alimentos los troglobios se ven obligados a sufrir diferentes adaptaciones para sobrevivir en este medio, Estas adaptaciones les hacen ahorrar energía y emplearla para crecer y tener descendencia, incluso les aporta un lote de energía a esta descendencia para que puedan sobrevivir en este medio tan hostil.

Para poder sobrevivir en este medio existen dos formas de hacerlo. La primera encontrar mas comida y la segunda reducir la necesidad de energía lo que se traduce en una menor necesidad de alimento, Para lograr esto se pueden dar multitud de cambios ya sean morfológicos, fisiológicos o de conducta. Un ejemplo claro de una adaptación en La morfología de los troglobios es el alargamiento de apéndices con los que buscar Mejor la comida.

Diferencias Morfológicas entre un Seudoescorpión Epigeo y otro Troglobio.
Diferencias Morfológicas entre un Seudoescorpión Epigeo y otro Troglobio.

Hasta ahora el estudio más detallado sobre la adaptación de estos animales a la falta de alimentos se a realizado en peces y en especial con el Astyamax Mexicanus. Los resultaos van más allá del campo de la bioespeleologia y resultaron sorprendentemente importantes para la compresión de posibilidades de cura diferentes enfermedades comunes como el insomnio, la obesidad y la diabetes.


LA DISPONIBILIDAD DE COMIDA EN CAVIDADES

Como comente anteriormente el alimento en el interior de las cavidades llega exclusivamente del exterior a través de vectores abióticos o bióticos. El viento y el agua se filtran en las cavidades aportando algo de alimento. Arroyos y ríos aportan material orgánico disuelto en el agua. También encontramos detritos, heces y diferentes organismos por la superficie de la cueva.

Muchos animales utilizan ocasionalmente, realizan una parte de su ciclo vital o simplemente llegan accidentalmente hasta una cueva dejan un rastro de material orgánico, llamémosle heces, huevos o incluso cadáveres.

Otro aporte de Alimento en las cuevas son las plantas, si las plantas, estas actúan como vectores de entrada desde el exterior al hacer brotar sus raíces entre las grietas del techo de las cuevas.

Raíces en galería de una cavidad / Fotografía de Sabino e Imanol
Raíces en galería de una cavidad / Fotografía de Sabino e Imanol

Por ultimo existe una cueva totalmente excepcional en la cual existen comunidades de troglobios independientes al aporte de alimento del exterior, Estos troglobios se basan de una red trófica basada en Quimiototrofagas ( organismos capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos para obtener energía y utilizarla, estos organismos no necesitan la luz. CUEVA MOVILE RUMANIA.


INFLUENCIA DE LA UBICACIÓN GEOGRAFICA, MORFOLOGIA, TIPO Y POSIBLES VECTORES BIOTICOS

La ubicación será la clave para determinar la cantidad de comida que se puede encontrar en ellas. Las cuevas tropicales o subtropicales con la cantidad de biomasa que tienen en el exterior hace que los alimentos sean más abundantes, que por ejemplo en cuevas de latitudes más templadas con menos biomasa en el exterior. Un ejemplo más cercano serian las cuevas situadas en el valle del Araxes tendrán mucha más disposición de comida que las cuevas de arcilla situadas en las Bardenas Reales de Navarra, Obvio No !!!. a mas alimento o masa forestal en el exterior mas cantidad de alimentos en el interior.

Otra de las características que juegan un factor muy importante en la cantidad de alimento que entra en las cuevas es su morfología. Una cueva con grandes grietas y galerías a la superficie recibirán más comida que las cuevas aisladas, ya que las posibilidades de que los vectores abióticos y bióticos ingresen alimento del exterior es mayor.

Las cuevas con rio sumideros contienen más alimentos que una cavidad terrestre o fósil. El agua arrastra hasta su interior un flujo constante hasta su interior relativamente continuo.

Además de todo esto, y ponérselo mas difícil a nuestros bichillos, la escasez de alimentos y su calidad puede variar por diferentes motivos. Podemos tener una escasez de nutrientes debido a una estación seca y los alimentos pueden ser bajos nutricionalmente ya que el alimento entra disuelto en el agua o los detritos, los cuales no se pueden comparar con la calidad energética que pueden proporcionar, por ejemplo, Los huevos del grillo de las cavernas.

Los alimentos se pueden distribuir de manera homogénea o Heterogénea en espacio y tiempo, Una pila de guano debajo de una colonia de murciélagos , las heces, los cadáveres de animales del exterior y restos dejados por visitantes son altamente irregulares en el tiempo y en el espacio, por su contra la arcilla cargada de microorganismos, generalmente, es mas regular en cuanta a cantidad y distribución, un recurso que esta siempre y mas o menos con la misma cantidad de microorganismos.

larva de mosquito alimentándose sobre la arcilla
larva de mosquito alimentándose sobre la arcilla

Sabiendo que cada cueva es diferente en cuanto al grado y el modo en que los alimentos están disponibles, es extremadamente difícil cuantificar objetivamente la escasez de alimentos, y en consecuencia el grado de influencia que tiene esta sobre la presión selectiva en los habitantes del mundo subterráneo.

Aunque todavía no se sabe como esta presión en la alimentación afecta alas adaptaciones de los animales , parece razonable esperar que algunas estrategias adaptativas son más comunes en ciertos escenarios que en otros.

Ejemplo de alguna de estas adaptaciones serian la capacidad de buscar mas efectivamente comida por toda la cavidad, para ello los troglobios tienen mas desarrolladas las antenas y las extremidades. Si por el contrario la comida es un tanto estacional, grandes entradas de alimentos seguido de periodos largos de escasez, estos habitantes subterráneos tendrían que desarrollar un sistema de almacenaje de energía para poder sobrevivir en los periodos de escasez.

ALGUNAS APTACIONES PARA HACER FRENTE A LA ESCASEZ DE ALIMENTOS

Si necesitáramos adaptarnos a un entorno donde escasea los alimentos podriamos optar por dos caminos.

A/ Recoger alimentos en los momentos estacionales que abundan y almacenar los nutrientes de estos en nuestros cuerpos para hacer uso de ellos en momentos de escasez de alimento.

B/ Gastar menos energía para realizar nuestras funciones vitales y así reducir la demanda de alimentos.

En ambos casos seriamos capaces de sobrevivir con éxito , incluso recuperarnos, de largos periodos de inanición.

Las adaptaciones pueden ser Morfológicas, fisiológicas, de comportamiento e incluso reproductivas. Si la comida escasea los animales desarrollan estrategias diferentes para abastecerse de comida por ejemplo el Olm Proteus Anguinus se acerca regularmente a la zona de entrada por la noche para alimentarse, no esta del todo claro si es exclusivamente la comida la que lo empuja a este comportamiento.

Los animales subterráneos deben de buscar el alimento en la mas completa oscuridad y con falta de señales visuales. Para detectar estos alimentos tienen que depender de señales químicas y mecánicas. La mejora de este equipo sensorial es algo indispensable para este tipo de animales. Además estos mecanismos también les sirve para encontrar pareja.

Estas ” Modificaciones ” se hacen más visibles en Antenas, patas, aletas, barbillas mas alargadas o en la morfología de las cabezas. ( por ejemplo, la forma de pico de pato de la salamandra de las cavernas ). También suelen tener órganos quimiosensibles o mecanosensibles, estos rasgos les proporcionan un área más grande de recepción y a su vez más espacio para receptores.

El pez cavernicola Astyanax mexicanus pose mas papilas gustativas en los labios y en la superficie ventral de la cabeza, tiene un espítelo olfativo mas grande y son capaces de detectar Ácidos amianos disueltos en el agua en una concentración de cien mil veces mas baja que en comparación con sus familiares del exterior.

Astyanax mexicanus

Coincidiendo con la evolución de rasgos Morfológicos y fisiológicos también se producen cambios en el comportamiento que les ayuda a buscar alimentos. La dramática disminución del Sueño en Astyanax, por ejemplo, que utiliza esta perdida de sueño para buscar mas comida. Este pez también muestra una adaptación increíble en cuanto al comportamiento en su búsqueda de comida, su postura de alimentación es de 45º grados respecto al suelo, lo que le permite tragar partículas mientras nada lo que es imposible para los ejemplares de superficie que se alimentan en una posición mas erguida y tienen que detenerse para consumir alimentos.

Algunos de estos animales cuando se encuentran exceso de comida pueden ingerir grandes cantidades de alimento de una sola vez, Un ejemplo sorprendente es el grillo cavernicola , hadenoecus subterraneus que puede llegar a consumir más del 200% de su peso corporal.

hadenoecus subterraneus

Como en algunas cavidades la comida solo esta disponible durante un periodo de tiempo limitado estos animales pueden sobrevivir mejor a los periodos de inanición si almacenan alimentos en forma de energía en su cuerpo.

La forma más compacta de almacenar energía es acumular grasa ya que un gramo de lipido contiene hasta el doble de energía que los carbohidratos o las proteínas, de hecho, el alto grado de lípidos es una característica de los invertebrados y vertebrados cavernícolas que guardan esta grasa en diferentes partes de su cuerpo que incluye tejido adiposo subdérmico y muscular, hepatopáncreas, [ órgano del aparato digestivo de artrópodos y moluscos. Realiza las mismas funciones que en los mamíferos realizan el páncreas y el hígado. ] incluso en estructuras funcionales, las cuales están presentes en sus familiares epigeos pero que en los troglobios no, como serian los ojos y la vejiga natatoria.

troglocaris planinensis

El troglobio troglocaris planinensis acumula gran cantidad de lípidos en oleoesferas en compartimentos extracelulares especializados de su hepatopáncreas, esta característica no se encuentra en ningún otro crustáceo decápodo.


Otra forma de acumulación de energía se puede observa en los huevos de los troglobios, estos producen menos cantidad de ellos pero son mas grandes y con mas yema y nutrientes proporcionando una dote de energía más rica a sus crías, en consecuencia los juveniles son más grandes y más desarrollados cuando la yema se termina, por lo tanto, pueden alimentarse de un mayor abanico de alimentos y son más capaces de encontrar comida desde el momento de su eclosión, aumentando las posibilidades de supervivencia.

Huevos troglobios

¿ COMO AHORRAR ENERGIA ?

Una forma muy efectiva para reducir la tasa metabolica es suprimir o reducir al maximo los organos inutiles para vivir en plena oscuridad , algunos rasgos caracteristicos de esta clase de fauna subterranea son la falta de ojos, la falta de pigmentacion y la ausencia de alas.

El estudio del Atyanax mexicanus demostro que el ojo y la asociacion de este con el tejido cerebral tiene realmente un gran desgaste energetico, la perdida del sistema visual ahorra hasta el 15% del metabolismo en reposo.

Reducir el movimiento inútil: Cada movimiento aumenta la tasa metabólica y el consumo de energía por lo que no es de extrañar que la mayoría de estos animales minimicen su movimiento. Con la mejora de diferentes órganos quimiosensoriales y mecanosensiorales detectan mas rápido los alimentos y a una mayor distancia de sus cuerpos, por lo que necesitan menos movimientos durante su búsqueda de alimentos.


Con todas estas adaptaciones y mas, los troglobios son capaces de sobrevivir varias semanas e incluso años sin comer.

Los Anfípodos Niphargus sobreviven hasta 1 año sin alimentarse el Camarón Troglocaris planinensis sobrevivió durante más de dos años sin alimentarse, mientras su familiar epigeo solo logro sobrevivir 4 semanas.

Pero el Récord absoluto del mundo subterráneo lo tiene el Proteus antiguinus al poder sobrevivir de 3 a 8 años de inanición en condiciones de laboratorio.

Iñaki Alonso

Iñaki Alonso Administrador / Espeleologia

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