El impacto del calentamiento en el tamaño de los cuerpos acuáticos se explica por la escala metabólica de los microbios a la macrofauna: un poco de ciencia para entender

El impacto del calentamiento en el tamaño de los cuerpos acuáticos se explica por la escala metabólica de los microbios a la macrofauna: un poco de ciencia para entender

El tamaño corporal es un rasgo importante para diversos procesos ecológicos y biogeoquímicos, desde la dinámica depredador-presa hasta el ciclo del carbono: un artículo para comprender la importancia de este dato. 

El tamaño corporal varía con la temperatura ambiental y es por eso que la temperatura de la tierra, con sus océanos, es tan vital e importante. 

El tamaño que importa

Desde los microbios hasta los animales, las especies tienden a aumentar de tamaño en hábitats más fríos, tanto si se comparan especies estrechamente emparentadas como diferentes poblaciones dentro de una misma especie. 

El tamaño corporal también disminuye cuando aumenta la temperatura en escalas temporales que van desde los ciclos estacionales hasta las transiciones paleoclimáticas. 

En entornos naturales, el papel de la temperatura puede verse confundido por cambios ambientales concurrentes. 

Así pues, la clave para comprender los cambios de tamaño corporal a través de las clinas térmicas en la naturaleza reside en los experimentos de cría en laboratorio que miden el efecto de las temperaturas elevadas sobre el tamaño corporal máximo de las generaciones sucesivas. 

Más del 80% de las especies de ectotermos crecen con un tamaño corporal menor cuando se crían en condiciones más cálidas, un patrón denominado «regla temperatura-tamaño».

La magnitud de la disminución del tamaño corporal máximo es en promedio ∼4%/°C, pero varía mucho entre especies de diferentes tamaños y, en algunos casos, a lo largo del rango de temperatura experimental para una sola especie, proporcionando información valiosa sobre los posibles mecanismos subyacentes.

Efecto de la temperatura sobre el tamaño corporal

El Tamaño corporal frente a la temperatura a partir de experimentos de cría para dos especies en la compilación de datos utilizada para el análisis del modelo frente a la temperatura se ajustan con una curva cuadrática (discontinua) cuya pendiente local es el cambio fraccional del tamaño corporal por grado (es decir, TSE, %/°C). 

Las dos especies de zooplancton con las que se experimentó ilustran la tendencia de la TSE a ser más fuerte en aguas más cálidas y entre las especies de mayor tamaño (B frente a A). 

Si la tolerancia a O2 bajo disminuye a mayor tamaño, entonces el calentamiento reduce el índice metabólico (flechas horizontales), lo que reducirá la aptitud y la supervivencia. 

Si la tolerancia al O2 bajo disminuye con el tamaño, entonces la aptitud puede recuperarse encogiéndose. 

La magnitud de la TSE para los organismos que ya se encuentran en su límite de supervivencia aeróbica será mayor que para aquellos que pueden acomodar una fracción de la reducción restringiendo la actividad antes de reducir el tamaño corporal o simultáneamente , produciendo el mismo cambio de tamaño medio por grado Celsius.

Entre los ectotermos acuáticos, el TSR se ha atribuido a la limitación por O2 disuelto.

Según esta hipótesis, un aumento térmico de la demanda de O2 supera cualquier aumento del suministro de O2, un equilibrio que puede restablecerse limitando el crecimiento a un tamaño más pequeño, lo que da lugar a una mayor relación entre la superficie respiratoria y el volumen corporal. 

En consonancia con esta hipótesis, las compilaciones de datos experimentales muestran que los taxones acuáticos son más propensos a la limitación de O2 en aguas más cálidas y tienen una respuesta más fuerte del tamaño corporal a la temperatura que los taxones terrestres. 

Sin embargo, el impacto del tamaño corporal en la propia limitación de O2 es ambiguo. En el caso de los peces, se ha argumentado que las tasas metabólicas aumentan más rápidamente con el tamaño corporal que la superficie branquial, pero la relación de ambas métricas con el tamaño corporal varía ampliamente entre especies, y la superficie branquial es sólo una medida indirecta del suministro de O2 que no tiene en cuenta la ventilación y la perfusión. 

Los estudios intraespecíficos han revelado tanto aumentos como disminuciones de la tolerancia a la hipoxia a medida que los organismos crecen, mientras que las comparaciones de la tolerancia a la hipoxia entre especies de diferente tamaño corporal muestran tendencias débiles y/o insignificantes. 

Para evaluar el papel potencial del oxígeno en la generación de respuestas temperatura-tamaño, se necesita una teoría cuantitativa de cómo el suministro y la demanda de oxígeno cambian con la temperatura y el tamaño corporal. Este modelo cuantitativo debería dar cuenta de la aparente generalidad TSE en diversos grupos taxonómicos y ambientes acuáticos y ser capaz de predecir la magnitud del efecto (en adelante, «efecto temperatura-tamaño» [TSE]), su distribución de frecuencia entre especies, sus diferencias a través del rango de temperatura ambiental, y dentro y entre clases de tamaño. 

Si la ciencia sigue trabajando en el suministro de estos datos que relacionan el tamaño al oxígeno disponible podemos concluir cada vez con más certeza que las estadísticas descritas son significativas como para trabajar muy arduamente en la recomposición de la biodiversidad de este planeta si queremos seguir viviendo en él ¡Cuidemos el planeta!