Por primera vez, los investigadores han explorado las adaptaciones fisiológicas que permiten que diferentes poblaciones de la misma especie de delfín varíen en su capacidad de buceo en casi 1000 m. La investigación, publicada en dos estudios complementarios en Fronteras en fisiología , comparó la mecánica pulmonar y las tasas metabólicas de las poblaciones de delfines nariz de botella conocidos por sus diferentes profundidades de caza. Utilizando estimaciones teóricas del manejo de gases, los resultados apoyan una nueva hipótesis de que la arquitectura pulmonar y el manejo del flujo sanguíneo permiten que los delfines accedan al oxígeno enlos pulmones mientras previene la absorción de nitrógeno, evitando así la enfermedad de descompresión.
Las poblaciones de delfines nariz de botella a menudo se encuentran cerca de la tierra en ambientes costeros poco profundos, haciendo inmersiones cortas y poco profundas de menos de 10 m para sus presas. Sin embargo, algunas poblaciones, como la población de Bermudas en este estudio, frecuentemente se sumergen a profundidades dehasta 400m, y hasta 1000m de profundidad en ocasiones, pasando hasta 13 minutos bajo el agua en busca de comida en una sola respiración.
"¿Cómo puede una sola especie tener estilos de vida tan diferentes?" Esta pregunta motivó al Dr. Andreas Fahlman de la Fundación Oceanográfic en Valencia, España, quien dirigió ambos estudios con su equipo internacional. "Queríamos medir qué tipo de diferencias hayresponsable de estas enormes variaciones. Esto nos permite determinar hasta qué punto la fisiología puede cambiar dentro de una sola especie y comprender la amenaza que los estresores pueden tener sobre estos delfines de buceo profundo ".
Cualquiera que haya buceado previamente sabrá sobre la enfermedad de descompresión, comúnmente conocida como 'las curvas'. Esta condición dolorosa y potencialmente mortal es causada por salir a la superficie demasiado rápido al final de una inmersión. La rápida expansión de las burbujas de nitrógeno- que se forman en el torrente sanguíneo y los tejidos durante la inmersión - no se les da suficiente tiempo para difundirse del cuerpo naturalmente durante el ascenso.
Los delfines corren los mismos riesgos al bucear a grandes profundidades. El equipo midió la fisiología de los pulmones y el consumo de energía de varios delfines nariz de botella que se sabe que hacen inmersiones profundas para comprender cómo se evitan estos problemas.
En el primer estudio, los autores compararon sus resultados con los datos existentes sobre una población de delfines nariz de botella corta y poco profunda en Florida. Los delfines de buceo profundo tenían una mayor capacidad de almacenamiento de oxígeno, lo que les permitiría bucear durante más tiempo. Sin embargo,los autores no encontraron diferencias en la mecánica pulmonar o las tasas metabólicas entre las poblaciones de buceo superficial y profunda.
"Esto fue inesperado, ya que estudios anteriores han sugerido que la compresión de los pulmones era la adaptación principal para evitar absorber el exceso de nitrógeno en profundidad y obtener las curvas", dice Fahlman. "La falta de diferencias en los pulmones entre lo superficial y lo superficiallos buzos profundos sugieren que los delfines pueden usar otros medios para evitar problemas relacionados con el buceo ".
Esto llevó a los investigadores a su segundo estudio, donde estimaron cómo las diferentes poblaciones pueden manejar el intercambio de gases durante los estilos de vida de buceo superficial y profundo. Construyeron modelos teóricos utilizando parámetros específicos de especies conocidas para determinar qué adaptaciones necesitarían alcanzar los delfines de buceo profundoEstas profundidades sin sufrir consecuencias negativas para la salud. El modelo sugirió que, al comparar los parámetros conocidos con la cantidad de almacenamiento de oxígeno que se requeriría, los delfines de buceo profundo excederían sus límites de buceo calculados.
"Los resultados indicaron que la población de buceo profundo necesitaría mantener una frecuencia cardíaca elevada, no solo durante los intervalos de superficie, sino también durante inmersiones poco profundas entre inmersiones profundas para permitir la restauración suficiente de las reservas de oxígeno", dice Fahlman.El flujo sanguíneo elevado entre las inmersiones de forrajeo profundo ayuda a reducir el tiempo que pasa en la superficie y mejora el tiempo de recuperación. Por otro lado, durante las inmersiones profundas, los delfines necesitarían dirigir el flujo sanguíneo a través de las regiones colapsadas del pulmón, permitiendo cierto intercambio de oxígeno ycarbono, al tiempo que evita el intercambio de nitrógeno. Por lo tanto, los delfines pueden tener una forma de gestionar el nivel de nitrógeno que absorben y, por lo tanto, evitar las curvas ".
"Esta hipótesis brinda nuevas y emocionantes oportunidades de investigación para comprender cómo los mamíferos pueden sumergirse en respiraciones extremas en un pulmón lleno de aire sin ninguno de los problemas relacionados que experimentan los humanos", dice Fahlman. "Sin embargo, nuestro conjunto de datos es limitado y másse deben realizar estudios en otras poblaciones de delfines de buceo profundo para determinar si existen requisitos fisiológicos similares para el buceo profundo ".
Los resultados presentados en estas publicaciones pueden proporcionar información vital para comprender mejor los riesgos asociados con el buceo en mamíferos marinos y el impacto que los humanos pueden tener en su supervivencia como especie.
Los cambios ambientales pueden alterar la distribución y disponibilidad de las presas, haciendo que los delfines busquen presas más allá de sus rangos de profundidad normal. Además, las tensiones causadas por el hombre, como el aumento del ruido del océano, la exposición del sonar o la captura en redes de pesca, pueden alterar las condiciones normales de buceo.Esto podría afectar las adaptaciones fisiológicas que utilizan los delfines para garantizar una superficie segura después de inmersiones profundas, lo que aumenta el riesgo de problemas relacionados con el buceo, como la enfermedad por descompresión.
"Si somos capaces de comprender mejor cómo nuestro impacto puede afectar a estas especies, eventualmente podremos mejorar los esfuerzos de conservación para estos delfines y todos los mamíferos marinos", espera Fahlman.
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