domingo 24 de enero de 2010

¿Por qué los animales pequeños necesitan más horas de sueño? y ¿por qué los animales más inteligentes necesitan más sueño REM?

¿Por qué una vaca duerme apenas 4 horas cuando un armadillo necesita más de 17? Los biólogos han tenido problemas para encontrar una explicación satisfactoria de la variación desconcertante en la cantidad de sueño en diferentes mamíferos. Hay estudios que sugieren que la fase REM (movimiento rápido de ojos) del sueño (en el que el cerebro está muy activo) puede desempeñar un papel clave en la inteligencia. Los estudios de laboratorio en seres humanos ya sugieren que el sueño REM es importante para las capacidades cognitivas como la consolidación de recuerdos.



Sin embargo, una de las pocas funciones biológicas que se ha encontrado en correlación con los patrones de sueño es la tasa metabólica.
Por lo general, cuanto más pequeño es el tamaño corporal del animal, más horas de sueño precisa; esto podría ser debido a cuestiones de termorregulación. Sabemos que el sueño se caracteriza por bajos niveles de actividad fisiológica; por tanto, el sueño sería un mecanismo adaptativo para la conservación de la energía y la termorregulación cerebral (entre otras funciones).

Los animales grandes gastan menos energía (pierden menos calor) por Kg de peso puesto que, por lo general, tienen menos superficie corporal expuesta al exterior en relación al peso. Esto es, el ritmo al que un animal pierde calor es directamente proporcional a la relación entre su área superficial y su volumen o peso. Los animales pequeños con proporciones superficie-volumen elevadas, como la musaraña, han de comer casi continuamente y mantener tasas metabólicas elevadas para conservar la temperatura corporal. Un animal grande, como un elefante, tiene una proporción superficie-volumen mucho menor y, dado que pierde calor más lentamente, puede permitirse una tasa metabólica inferior por gramo de peso corporal.

Según Kleiber, al representar en un gráfico logarítmico la tasa metabólica basal (TMB), – metabolismo mínimo cuando el animal se encuentra en reposo absoluto – frente al peso, los resultados relativos a los animales comprendidos entre el ratón y el elefante se disponen a lo largo de una línea recta.

En las diferentes zonas climáticas, la evolución ha determinado el cuerpo de los animales para afrontar los desafíos termorreguladores; los animales árticos suelen tener el cuerpo más compacto y los apéndices más cortos (para reducir el área superficial), además de un mayor aislamiento en forma de piel, plumas o grasa. Los animales ecuatoriales y del desierto suelen tener el cuerpo más alargado, con apéndices más agrandados para incrementar el área superficial y, en casos como las orejas del elefante, actuar como radiadores para disipar el calor sobrante.

Así, los animales pequeños necesitarán más horas de sueño para la conservación de energía y el mantenimiento adecuado de la termorregulación. Por ejemplo, un humano adulto duerme aproximadamente 8h. en total (2h REM). Sin embargo, animales como el perro 8'6, la cobaya duerme 9’5h, el erizo 10’1h, el gato 13'2, el ornitorrinco 14h, el hurón 14’5h, el armadillo 17h, el gran murciélago marrón 19’7h. Por el contrario, la oveja duerme 5’9h, la jirafa 4’5h, la vaca 4h y el caballo 3h.

Otro proceso de conservación de energía mediante el sueño es la hibernación. Algunos animales de sangre caliente, mamíferos y aves sobreviven en invierno entrando en una especie de sueño profundo, logrando que su actividad corporal sea más lenta y su temperatura descienda para ahorrar energía. El corazón late más lentamente y la respiración se hace también más pausada. Asimismo, en los países donde hay una estación cálida y seca, y el agua y la comida escasean durante el verano, muchos animales entran en un estado de letargo muy parecido a la hibernación, llamado estivación, para sobrevivir a la sequía y ahorrar energía.

Algunos científicos resaltan la necesidad de considerar las relaciones evolutivas de las distintas especies para elaborar las teorías sobre el sueño animal, sin embargo, ésta es la explicación más aceptada sobre la disparidad de horas de sueño en diferentes mamíferos.

12 comentarios:

  1. todo lo que se aprende en tu blog....mare mía!
    saludos !!!!
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  2. Cojonudo. Con esta entrada y un par de documentales de la 2, ya tengo mi cupo mensual de cultura en biología.
    Un saludo.
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  3. La espera ha merecido la pena... muy interesante.
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  4. Muy bueno. Ya se echaba de menos alguna novedad. Un saludo :)
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  5. joputa mis hamsters lo que duermen!! y yo que pensaba era por los kilometros que hacian en la rueda xD
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  6. Muy curioso eso de la relacion superficie-volumen.
    No entiendo porque habla de Kg de peso expuesto...
    ¿Hablamos entonces de densidad de animal??
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  7. Hola, gracias por todos los comentarios, ya sé que se ha hecho esperar pero no pude dedicarle tiempo antes. Espero que haya resultado interesante el post y espero poder coger el ritmo de nuevo!

    El-mago8: a lo que me refiero es que, por lo general, los animales pequeños -para el peso que tienen -tienen más superficie corporal expuesta al exterior que los más pesados, por tanto pierden calor más fácilmente, no sé si me explico bien...
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  8. Interesante, a mi me pasa lo contrario, cuando más grande soy soy, menos duermo.

    Un abrazo
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  9. Raquel: sip lo entendi, pero me hizo gracia la expresion nada más.
    Por cierto, ¿donde puedo mandarte un mail?Tengo uan idea para desarrollar entre blogs ;)
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  10. En la barra lateral hay una dirección de mail, pero no se ve mucho porque mucha gente me pregunta, es la siguiente:

    www.thesweetfish.com@gmail.com

    Un abrazo!!
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  11. Y cómo se explica que cuando tenía 17 años podia empalmar e irme a trabajar y hoy día con 29 me vaya a dormir a las 21h? y además si salgo de marcha a las 00h se me cierra el ojo derecho y a las 00:30 el izquierdo? Si mi relación peso-superficie sigue siendo casi la misma!
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  12. Claro, es que no hablo de individuos, sino de las variaciones del sueño entre diferentes mamíferos. De las variaciones del sueño en las distintas etapas de la vida humana hablaré próximamente, lo prometo.
    Un abrazo!!
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