Relojes internos de humanos y peces

La vida de los seres humanos está regulada por sus ritmos circadianos, o ciclos de 24 horas. Este ritmo afecta a todas las formas de vida, pero ¿se ha parado a pensar en una vida sin este reloj? Recientemente, investigadores del Departamento de Biología de la Universidad de Lund (Suecia) han estudiado una especie que ha eliminado la necesidad de su reloj interno para conservar energía. Sin embargo, sólo se les encuentra nadando en cuevas oscuras porque son una especie de peces. Aunque la mayoría reconoce a los peces tetra porque son habituales en las tiendas de mascotas, los biólogos Damian Moran, Rowan Softley y Eric J. Warrant han estudiado a sus homólogos ciegos, los peces tetra mexicanos. Estos peces, conocidos por su nombre científico Astyanax Mexicanus y también llamados peces cueva ciegos, son nativos de la ecozona neártica y pueden encontrarse en ciertos ríos de Texas y de las zonas central y oriental de México. Los biólogos de la Universidad de Lund, en un intento de llenar el vacío existente sobre cómo se ha adaptado el tetra mexicano a su nuevo hábitat, se centraron específicamente en cómo gasta energía en comparación con su forma de nadar en la superficie.

El otro tetra

Con el tiempo, la evolución ha creado una nueva forma de tetra. El tetra mexicano vive en cuevas oscuras, carece de ojos y es albino por falta de pigmento en la piel. La evolución también ha cambiado la forma de moverse de este pez. Al carecer de vista, el tetra mexicano tiene líneas laterales en el cuerpo que son sensibles a los cambios de presión del agua. La oscuridad total de su hábitat le ha permitido renunciar a su ritmo circadiano. Este ritmo es típico del tetra de superficie. Sin embargo, el tetra mexicano ha evolucionado y ya no necesita este reloj interno. El tetra mexicano vive entre el sueño y la vigilia. Su falta de ritmo circadiano le permite conservar más energía que sus congéneres.

Un estudio de cronobiología

La cronobiología estudia los ritmos fisiológicos naturales que se producen en cada organismo vivo. Moran, Softley y Warrant utilizaron este tipo de estudio para observar al tetra mexicano y descubrir su falta de ritmo circadiano.

Antes de este estudio, existía información sobre cómo el tetra mexicano se ha adaptado a su entorno y es capaz de encontrar alimento incluso con su falta de vista. Sin embargo, se disponía de poca información sobre las diferencias en su fisiología y uso de la energía en comparación con el tetra que vive en la superficie. Los tres biólogos descubrieron también que los estudios anteriores no tenían en cuenta la importancia de la luz en la tasa metabólica del pez. Durante su estudio, los biólogos midieron el consumo de energía de ambas formas de pez creando un canal de agua para regular la velocidad de natación. Este proceso se observó bajo ciclos de luz y oscuridad y también en completa oscuridad para ver si su tasa metabólica estaba controlada por sus ritmos circadianos. La muestra incluyó 31 peces y se recogieron 9401 mediciones del consumo de oxígeno. Las tasas metabólicas de ambos peces disminuían a medida que cambiaban las condiciones. Basándose en la información de sus muestras, los biólogos descubrieron que los niveles de oxígeno y metabólicos de la forma superficial aumentaban durante el día, y los de los peces mexicanos tendían a mantenerse iguales tanto de día como de noche.

Durante los periodos de oscuridad, el metabolismo de los peces de la superficie disminuía para conservar la energía necesaria para el día. El pez ciego de la cueva no experimentó el mismo aumento diurno en el consumo de oxígeno. Su metabolismo permaneció invariable independientemente del ciclo día/noche. Debido a esta diferencia, el tetra mexicano ahorra un 27% más de energía que su homólogo. Además, cuando la forma que vive en la superficie fue puesta en la misma oscuridad, utilizó un 38 por ciento más de su energía en el mismo entorno. Los resultados llevaron a los biólogos a creer que la posesión de vista por parte del pez de superficie no afectaba al gasto energético, sino que era la falta de ritmo circadiano en el tetra mexicano lo que explicaba su menor uso de energía. La evolución ha dado al tetra mexicano ciego una forma de adaptarse a su entorno en las cuevas completamente negras.

Lo que esta información significa para otras especies

Existen pocas investigaciones sobre estudios de la tasa metabólica controlada por la actividad. En la mayoría de las investigaciones existentes, no era posible que el animal mantuviera un mismo nivel de actividad durante varios días. Para los animales con patrones circadianos en su nivel de actividad, localización de alimento e ingestión, su reloj circadiano les permite prever las reacciones metabólicas y responder de forma más productiva. El tetra mexicano utilizaba un método de ahorro de energía en su hábitat, donde el alimento es limitado. Este estudio permitió a los biólogos profundizar en la relación entre el metabolismo energético y el ritmo circadiano. Este estudio nos da una idea más clara de cómo podría ser una vida sin ritmo circadiano día/noche. Cuanto más sepamos sobre los ritmos circadianos, más cerca estaremos de utilizar esos conocimientos para combatir las alteraciones del organismo que provocan enfermedades tanto en animales como en humanos.