Agua salada?
Recientemente, mi hija de 5 años me preguntó por qué la mayoría de los tiburones viven en agua salada. ¿Puedes ayudarme a darle una respuesta?
Miguel
Oakville, Ont.
¡Otra estupenda pregunta!
Para poder llevar a cabo las complejas reacciones químicas que sustentan la vida, todos los seres vivos -incluidos los tiburones y las personas- tienen un suministro de agua y sales en sus cuerpos. Aunque la piel y otros tejidos vivos parecen sólidos, en realidad tienen pequeños poros. Las moléculas pequeñas, como el agua y las sales, pueden pasar fácilmente de un lado a otro de la piel. Pero si hay más cantidad de un tipo de molécula en un lado de la piel que en el otro, algunas de las moléculas se desplazarán de una zona de mayor concentración a otra de menor concentración, mediante un proceso natural llamado «difusión». La difusión se producirá hasta que la concentración de esa molécula sea igual en ambos lados de la piel. La difusión es el mismo proceso que permite que un terrón de azúcar se disuelva completamente en una taza de té o café: las moléculas de azúcar se extienden desde una zona de alta concentración (el terrón) a una zona de baja concentración (el té o el café); finalmente, todas las partes del té o del café tienen la misma cantidad de azúcar.
El mar está compuesto principalmente por agua, pero en el agua también hay disueltas varias sales. La concentración de sales en el agua de mar suele ser del 3 al 4%. Los tejidos vivos de los seres humanos y de la mayoría de los peces son considerablemente menos salados que esto. Como resultado, hay más agua dulce dentro del ser humano o del pez que fuera en el mar. En respuesta, el agua se difunde naturalmente desde el cuerpo a través de la piel, como si intentara diluir el mar exterior. (La difusión del agua a través de una membrana semipermeable es un caso especial de difusión, que suele denominarse «ósmosis»; en aras de la simplicidad, seguiré utilizando difusión en este caso). La piel humana es relativamente impermeable, pero la de los peces es bastante permeable. Como resultado, los cuerpos de la mayoría de los peces marinos pierden constantemente agua dulce hacia el mar circundante. Pero todos los seres vivos necesitan un suministro de agua dentro de sus cuerpos para funcionar correctamente. Lo que la mayoría de los peces deben hacer para recuperar el agua que necesitan sus cuerpos es beber mucha, mucha agua de mar. ¿Ha oído la expresión «bebe como un pez»? Pues es cierto: los peces marinos beben agua de mar casi constantemente. Para deshacerse del exceso de sal que contiene el agua de mar, muchos peces tienen estructuras especializadas en la secreción de sal en sus branquias llamadas «células de cloruro».
Pero los tiburones han dado con una estrategia diferente. En lugar de ser menos salados que el mar, los tiburones almacenan ciertos desechos metabólicos (a saber, urea y óxido de trimetilamina, o TMAO para abreviar) de modo que su «salinidad» general es en realidad ligeramente mayor que la del mar. Por ello, los tiburones no pierden continuamente su suministro de agua dulce en el mar. En cambio, el agua dulce que necesitan se difunde suavemente en sus cuerpos a través de la boca, las branquias y otras membranas expuestas. Cualquier exceso de agua en el cuerpo de un tiburón es filtrado por los riñones y excretado por una abertura llamada «cloaca», situada entre las aletas pélvicas (las aletas posteriores, detrás del vientre del tiburón). Pero tiene sus limitaciones.
Si un tiburón típico nadara con su cuerpo muy «salado» hacia el agua dulce, se difundiría tanta agua dulce en sus tejidos que los riñones tendrían que trabajar horas extras para deshacerse de todo. Se trata de un proceso que requiere mucha energía y explica por qué la mayoría de los tiburones no entran en agua dulce: es demasiado esfuerzo seguir excretando toda esa agua dulce. Pero algunos tiburones, como el tiburón toro (Carcharhinus leucas), son capaces de entrar en agua dulce durante períodos prolongados. Consiguen este ingenioso truco reduciendo en gran medida sus concentraciones corporales de urea y TMAO. Aun así, un tiburón toro en agua dulce es ligeramente más salado que su entorno, por lo que debe excretar continuamente el exceso de agua en forma de orina diluida. En total, unas 43 especies de tiburones y rayas (que son esencialmente tiburones aplanados) pasan al menos parte de su vida en agua dulce. Pero una familia de rayas sudamericanas -las llamadas rayas de río (Potamotrygonidae)- evolucionó a partir de un ancestro marino para adaptarse completamente a la vida en agua dulce. Tanto es así, que sus cuerpos han perdido la capacidad de fabricar urea y, si se las coloca en agua de mar de gran potencia, mueren rápidamente. Estas rayas de agua dulce están atrapadas por su bioquímica.
A veces, no se puede volver a casa.