Queremos hablarte de la respiración – algo que haces todo el tiempo (si no lo haces, no tenemos idea de cómo estás leyendo esto.) Respirar, por supuesto, simplemente sucede. No tienes que pensar mucho en ello. Pero si lo haces, descubrirás que hay un gran número de animales en este planeta, animales que conoces bien, animales que zumban, muerden y se arrastran a la vista de todos, que no sólo no respiran como nosotros, sino que lo hacen de forma tan diferente, que todavía no hemos averiguado lo que hacen.Lo que sí sabemos es que la forma en que estas criaturas toman aire y obtienen su oxígeno es nada menos que sorprendente. Este es nuestro tema: los respiradores misteriosos. Echa un vistazo a este pulsante diagrama de «cómo respiramos», creado por la maravillosa ilustradora Eleanor Lutz.
Respiración humana (Imagen: Eleanor Lutz; utilizada con permiso)
¿Pero qué pasa si eres un pájaro? Las aves, (no lo sabíamos), lo hacen de forma diferente.
La respiración de las aves (Imagen: Eleanor Lutz; utilizada con permiso)
Pero ahora vamos a ver un saltamontes. ¿Notas algo raro?
Respiración del insecto (Imagen: Eleanor Lutz; utilizada con permiso)
Bueno, aquí está la extraña respuesta: Resulta que un saltamontes respira con todo su cuerpo. Eleanor lo ilustra en su gráfico haciendo que todo el saltamontes se ponga amarillo. Y no sólo estamos hablando de saltamontes.
Los insectos (es decir, la mayoría de los animales de la Tierra) no tienen pulmones. En cierto sentido, son pulmones. Podrías pensar en cada insecto como un pulmón que camina, vuela y salta.
Así es como funciona. Si tomas una lupa e inspeccionas la superficie de un insecto, cualquier insecto, verás que su exterior está perforado por pequeños agujeros llamados espiráculos. Mira esta oruga, por ejemplo.
Oruga india de la polilla de la luna (Imagen: Dean Morley Licencia: Flickr / Creative Commons)
Los «espiráculos» de la oruga de la polilla lunar india (Imagen: Dean Morley Licencia: Flickr / Creative Commons)
Los «espiráculos» de la oruga de la polilla lunar india (Imagen: Dean Morley Licencia: Flickr / Creative Commons)
El oxígeno entra a través de estos espiráculos (se pueden ver las aberturas – esa línea de puntos brillantes que parecen paradas de metro a lo largo de la oruga), y luego deriva en un laberinto de tubos que se ramifican en tubos cada vez más pequeños, hasta que finalmente, en las puntas diminutas, el oxígeno llega al final de su viaje de ramificación, llegando a las células de los insectos.
En cambio, nuestros cuerpos tienen un sistema circulatorio que bombea la sangre para llevar el oxígeno de los pulmones a las células. Pero en los insectos, no hay sangre involucrada en el viaje del oxígeno. En su lugar, el oxígeno simplemente flota todo el camino, hasta las puertas de las células.
Para ventilar su interior, los insectos más grandes deben inhalar y exhalar activamente, pulsando sus músculos abdominales, como se ve aquí.
Respiración de los insectos (Imagen: Eleanor Lutz; utilizada con permiso)
¡Espera un segundo!
¡Espera un segundo!!!
Estamos escribiendo un ensayo aquí sobre la respiración. Respirar parece que debería ser un acto físico, algo que hace tu cuerpo, no sólo abrir un hueco del cuerpo y pensar «entra». No puede ser tan pasivo.
Es más, dice Aatish (es el único de nosotros con un doctorado en física), si sabes un poco sobre la física del aire, tienes buenas razones para encontrar este estilo de respiración a la deriva -simplemente abre tus poros y deja que el aire entre- más que un poco desconcertante. Por eso deberíamos tener…
Aatish: OK, Robert, quiero que cierres los ojos.
Robert: ¿Por qué?
Aatish: Sólo haz esto.
Robert: Ok. Están cerrados.
Aatish: Ahora quiero que imagines el oxígeno flotando en el aire a tu alrededor.
Robert: Ok…
Aatish:: …y dime lo que imaginas.
Robert: Bueno…
Robert: Veo una molécula. Dos pequeñas O’s enlazadas, y van zumbando, como desde la ventana hasta mi cuello, y luego… no sé… rebotan en mi cuello y rebotan de mí a… a ti, a tu oído.
Aatish: Ah.
Robert: Ah, ¿qué?
Aatish: Así que te estás imaginando a las moléculas de oxígeno zumbando por el espacio, rebotando en las paredes, y de vez en cuando podrían chocar no sólo con mi oído, sino con otras moléculas del aire.
Robert: Sí, eso es lo que estaba pensando…
Aatish: Bueno, no.
Robert: ¿No?
Aatish: La realidad es totalmente diferente. Si ampliáramos el aire que te rodea ahora mismo, lo que encontrarías es…
… un espacio inmensamente abarrotado. El aire está tan atestado de moléculas que nuestra pobre molécula de oxígeno apenas puede moverse. Cada vez que intenta moverse, choca con una vecina, rebota al azar hacia atrás o hacia adelante o hacia arriba o hacia abajo, y luego choca con otra vecina. ¿Puedes adivinar cuántas colisiones hace una molécula de oxígeno en un segundo? ¿Sólo un segundo?
Robert: No tengo ni idea.
Aatish: ¿Todavía tienes los ojos cerrados?
Robert: Sí.
Aatish: 6 mil millones.
Rotish: ¿Qué?
Aatish: ¡Sí! Más de seis mil millones de bing-bangs con los vecinos. Son tantas colisiones que una molécula de oxígeno que flota libremente apenas llega a ninguna parte. He leído que una molécula de oxígeno puede viajar sólo 80 nanómetros – es decir, 8 millonésimas de centímetro (3 millonésimas de pulgada) – antes de chocar con otra molécula y salir disparada en una dirección totalmente aleatoria.
Robert: Entonces…
Aatish: El aire no es un espacio vacío. Todo lo contrario. A nivel molecular, es más como un batido espeso. Y al igual que necesitas succión para sorber tu bebida, el sentido común dice que no puedes esperar a que el oxígeno entre a la deriva, tienes que atraerlo.
Si es así, ¿cómo respiran estos pequeños?
Sabemos que lo hacen…
Las hormigas, los mosquitos y los escarabajos pueden respirar sin chupar, tirar o coger aire. Pero, ¿cómo respiran sin pulsar sus cuerpos?
«La pregunta que haces me preocupa mucho», dice Jon Harrison, un científico que lleva años investigando cómo respiran y crecen los insectos.
La verdad es que no lo hemos averiguado del todo. Harrison y sus colegas todavía están tratando de entender cuánto respiran los insectos por deriva de oxígeno (respiración pasiva) y cuánto pulsando sus costados (como un saltamontes).
Jon cree que todos los insectos pueden respirar pasivamente si es absolutamente necesario; dice que la mayoría de los insectos pueden estar totalmente sin oxígeno durante horas y no morir. Ha visto animales que pasan de estar activos a estar tranquilos hasta lo que parece totalmente muerto, y luego se recuperan milagrosamente.