Psicrófilos y psicrotolerantes, hadas y reinas

Cuando hablamos tiempo atrás de la reina Elsa y las bacterias nucleadoras de hielo, mencioné brevemente las distintas maneras que tienen los seres vivos de afrontar las bajas temperaturas. He pensado en ampliar el tema para así explicarlo como es debido, y voy a daros un par de ejemplos animados.

Organismos psicrófilos vs. organismos psicrotolerantes

En nuestro mundo, los seres vivos han evolucionado de muchas formas extrañas e inimaginables. Incluso en los lugares más gélidos, entre el hielo de los glaciares y la nieve de las altas cumbres, donde cualquier animal más complejo tendría que buscar refugio o aletargarse, hay bacterias, algas y otros microorganismos que resisten ahora y siempre al frío invasor.

Sin embargo, entre los organismos amantes del frío hay dos tipos bien definidos: los psicrófilos y los psicrotolerantes. La diferencia fundamental entre ambos es que los psicrotolerantes pueden resistir y adaptarse a las condiciones de frío extremo, mientras que los psicrófilos realmente necesitan de las bajas temperaturas para sobrevivir.

Los organismos psicrófilos viven solamente en ambientes muy fríos, y si son llevados a lugares cálidos perecen sin remedio. Por ejemplo, los psicrófilos son muy abundantes en los sedimentos del fondo oceánico, donde reina la oscuridad y la temperatura jamás rebasa los 4 ^oC.

También crecen sobre los glaciares y las nieves alpinas, a menudo en tal concentración que tiñen el hielo de colores exóticos. Por ejemplo, Chlamydomonas nivalis es un alga verde que vive en las gotas de agua líquida dispersas entre los copos de nieve. Cuando las temperaturas ascienden en primavera y la nieve se derrite, el alga produce esporas ricas en pigmentos carotenoides que tiñen la nieve de un rosa brillante. En algunos sitios llaman «nieve sandía» a este fenómeno.

Cuando la nieve se derrite, estas esporas tan coloridas aguantarán todo el verano en el suelo hasta que lleguen las primeras nieves del invierno. Entonces germinarán para dar lugar a una nueva generación de algas psicrófilas.

Por otra parte, los organismos psicrotolerantes viven normalmente en climas templados, pero si se ven sometidos a bajas temperaturas pueden adaptar su metabolismo y mantener la actividad. Son mucho más comunes que los psicrófilos y podemos encontrarlos en cualquier lugar expuesto a grandes variaciones periódicas de temperatura, sea entre el día y la noche, o entre el invierno y el verano.

El mejor ejemplo que puedo daros son los hongos que crecen sobre los alimentos refrigerados. Nos los encontramos siempre que olvidamos una naranja o un trozo de queso en el frigorífico, a veces durante días o semanas. Es cierto que dentro del frigorífico los hongos tardan más en desarrollarse que a temperatura ambiente, pero nunca se detienen del todo. Da igual lo que hagamos o donde lo guardemos; el moho llega a todos los alimentos, y lo único que podemos hacer para evitarlo es comer cuanto antes.

Con esta breve introducción, ya podemos ir a lo nuestro. He invitado a «AdenofreakTP» a dos personajes con poderes criogenéticos ligados estrechamente con el hielo, la nieve y el frío extremo. A una la conocemos bien, y a la otra no tanto. Vamos a analizar cada caso y sus peculiaridades, al tiempo que veremos si son psicrófilos o psicrotolerantes.

Elsa, reina de hielo con temperatura corporal de 37 ^oC

Primero tenemos a Elsa, reina de Arendelle y belleza escandinava que conocimos en «Frozen, el Reino del Hielo». Siempre es un placer tenerla en este blog, aunque sea por la belleza de su llanto. En una ocasión anterior, tratamos su relación con las bacterias nucleadores de hielo. Esta vez, hablaremos de sus catarros.

En el corto-secuela «Frozen Fever» pudimos comprobar como Elsa, a pesar de su tolerancia a las bajas temperaturas, no está libre de pillar resfriados o gripazos con los síntomas típicos: fiebre elevada, malestar general, secreción nasal y estornudos (de divertidos resultados).

Elsa es psicrotolerante, eso nos ha quedado claro. Solo ella es capaz de pasearse con un vestido de noche a través de una ventisca sin congelarse en el intento. Y ella misma lo confiesa: «El frío a mí nunca me molestó» («The cold never bothered me anyway»). Nuestra reina de las nieves puede mantenerse con vida con total independencia del frio exterior, pero ella, a su vez, mantiene una temperatura corporal constante de 37 ^oC, como todos los humanos.

¿Y por qué estoy tan seguro? ¿Acaso le he puesto a Elsa un termómetro clínico? No, no me hace falta.

Sabemos que Elsa tiene una temperatura corporal normal porque puede ser infectada por patógenos comunes como el virus de la gripe o el del resfriado, que tienen un estrecho margen de temperaturas en el que se encuentran activos. Los patógenos de los animales de sangre caliente no toleran el frío de ningún modo. Con las bajas temperaturas o bien se inactivan o se mueren. Han evolucionado para infectar y multiplicarse a la misma temperatura corporal de sus hospedadores, por lo tanto si Elsa puede resfriarse significa que su temperatura corporal es la misma que el resto de los humanos.

La psicrotolerancia de Elsa no le otorga inmunidad frente a las infecciones respiratorias, pues no vayáis a creer que para resfriarse es necesario exponerse al frio invernal. Basta con tener la temperatura corporal adecuada para la proliferación del patógeno y encontrarte con las defensas bajas, como en un periodo de estrés.

Y como precisamente Elsa cogió el catarro después de varias semanas preparando el cumpleaños perfecto para su hermana, la princesa Anna, creo que la hipótesis del estrés encaja bastante bien.

Periwinkle, hada psicrófila con alas turgentes

Veamos el caso de la pequeña Periwinkle, el hada de la escarcha. Es la hermana perdida de Campanilla, la compañera inseparable de Peter Pan, que tuvimos el placer de conocer en «Campanilla y el Secreto de las Hadas».

Periwinkle ha pasado toda su vida en el «bosque del invierno», donde perfecciona día a día sus habilidades como hada de la escarcha. Cuando «Peri» se reencuentra con su hermana y se aventura en la zona cálida de la «Hondonada de las Hadas», llega un momento en el que nuestra hada invernal se siente acalorada, empieza a sudar y sus alas se quedan flácidas. ¿A qué puede deberse esto? ¿Por qué las alas de Periwinkle se vienen abajo? Bueno, tengo una idea.

Es un problema de termorregulación. El control de la temperatura interna se vuelve muy importante según aumenta la complejidad de un ser vivo. Los animales y plantas superiores tienen multitud de estrategias para aislarse del medio externo, producir calor internamente o liberar el exceso de calor residual. Y si hasta las plantas y los lagartos de sangre fría disponen de mecanismos básicos de termorregulación, las hadas Disney no iban a ser menos.

Periwinkle y el resto de hadas invernales son psicrófilas. Además cuentan con un sistema de termorregulación parecido al nuestro que estimula la sudoración con el fin de disipar calor. Nuestras glándulas sudoríparas, que tenemos repartidas por la piel, se activan cuando llega el verano y los termómetros alcanzan los 30 ^oC. En cambio, un hada invernal como Periwinkle empieza a sudar a mares si la temperatura ambiental rebasa los 5 ^oC. Vamos, que su termostato está unos veinticinco grados por debajo que el nuestro.

El problema es que la secreción del sudor necesita de mucha agua. En casos extremos, las glándulas sudoríparas toman el agua necesaria de los órganos y tejidos no esenciales, por ejemplo, del sistema de nervios o vasos hidráulicos que soporta las alas de un hada. Es algo similar a lo que les ocurre a las plantas en condiciones de sequía: que liberan por sus hojas más agua de la que absorben por las raíces y se marchitan al perder presión de turgencia.

Cuando «Peri» se ve expuesta a unas temperaturas tan elevadas, comienza a sudar para disipar calor usando toda el agua de la que dispone, incluso la de sus alas. Es vital para ella liberar calor. Y si la sudoración llegase a fallar, terminaría sufriendo un golpe de calor o problemas más graves.