Escucha el latido del corazón de la ballena azul, el animal más grande del mundo

El corazón de la musaraña etrusca, uno de los mamíferos más pequeños del mundo, late a una velocidad asombrosa: hasta 1.500 veces por minuto, o 25 veces por segundo. En comparación, el corazón humano es lento, late solo de 60 a 100 veces por minuto.

Luego está el corazón de la ballena azul, el animal más grande que jamás haya existido. Estos gigantes marinos pueden ser tan largos como dos autobuses escolares, y sus corazones, que son aproximadamente del tamaño de un asiento y pesan más de 1,000 libras, laten dos veces por minuto.

Si pusieras un estetoscopio enorme en el pecho de una ballena azul bajo el agua, se vería así.

Este clip se produjo utilizando datos reales recopilados por científicos hace unos años de una ballena azul en la Bahía de Monterey, California. El corazón late lentamente cuando el animal se sumerge, pero cuando sale a la superficie a respirar, el ritmo aumenta significativamente, alcanzando los 37 latidos por minuto.

En los últimos años, los científicos han descubierto cómo escuchar los latidos del corazón de las ballenas salvajes. No les interesa examinar los elementos vitales de estos animales per se, sino que intentan dar respuesta a una de las preguntas fundamentales de la biología: ¿Qué tamaño puede alcanzar un animal en la Tierra?

La medición de la frecuencia cardíaca de las ballenas azules, que son más grandes que los dinosaurios, revela que el tamaño del cuerpo puede estar restringido por el tamaño del corazón. Y con las herramientas de monitoreo más avanzadas, también podría ayudar a los científicos a proteger a estos gigantes marinos de una de las amenazas más misteriosas del océano.

Ballena azul, el animal más grande de la Tierra, en el Golfo de California.
Daniel Conde / Getty Images

¿Cómo se volvieron tan grandes las ballenas azules?

La respuesta corta: comida. Hace varios millones de años, las ballenas azules evolucionaron para alimentarse de pequeños crustáceos llamados krill, que abundan en algunas zonas costeras durante parte del año. Toda esta comida podía alimentar a un cuerpo grande y, al ser grande, permitía a estos animales tomar dosis más grandes de krill y nadar eficientemente de un buffet a otro.

Pero lo interesante es que en realidad hay suficiente krill y otras criaturas acuáticas en el océano para que las ballenas igualen más grande. La comida por sí sola no parece limitar el tamaño corporal potencial de las ballenas, dijo Max Chabansky, investigador doctoral en Stanford que estudia mamíferos marinos. “Debe haber algo en sus cuerpos que les impide crecer”, dijo.

Los científicos creen que la respuesta puede estar en el corazón.

El corazón de una ballena azul se conserva con una tecnología llamada plastinación, en la que el agua y la grasa se reemplazan por plástico.
Bernd Sitnik/Image Alliance a través de Getty Images

Las ballenas contienen la respiración mientras se alimentan de krill, que tiende a congregarse cientos de pies bajo el agua. Esto hace que el dióxido de carbono se acumule en su sangre. Cuando estos mamíferos marinos regresan a la superficie para respirar, sus corazones laten rápidamente para eliminar el dióxido de carbono de sus cuerpos y reemplazarlo con oxígeno fresco, para que puedan sumergirse nuevamente y continuar en busca de alimento.

Los corazones más grandes laten más lento y tardan más en reponer el oxígeno en el cuerpo. Esto significa que las ballenas tienen que pasar más tiempo en la superficie, recuperando el aliento, lo que consume el valioso tiempo que tienen para alimentarse de un recurso estacional como el krill. El corazón es demasiado grande y es posible que estos gigantes no tengan tiempo para comer.

Si el tamaño del corazón limita a las ballenas de alguna manera, estos órganos deberían, en teoría, maximizar su velocidad cuando los animales buscan aire. Esto es algo que los científicos querían descubrir cuando se dispusieron a medir los latidos del corazón de una ballena azul en 2018.

Fitbits para ballenas

Hay muchas formas de medir nuestro ritmo cardíaco, desde simples audífonos hasta dispositivos portátiles como Fitbits y Apple Watches. Es difícil medir el tamaño de una ballena.

Estos animales están cubiertos con una gruesa capa de piel y se sumergen a una profundidad de varios cientos de pies, donde la presión es enorme. Incluso si el monitor de frecuencia cardíaca funciona en estas condiciones, los científicos tienen que encontrar una ballena, conectar el dispositivo y recuperarla.

Los científicos no pudieron hacer esto con éxito hasta 2018. A fines del verano, investigadores con sede en California estaban en las aguas de la Bahía de Monterey para estudiar un gran grupo de ballenas azules.

Investigadores en la Bahía de Monterey, California, colocan un sensor de succión en una ballena azul.
Laboratorio Goldbogen/Laboratorio Duke de robótica marina y teledetección; Permiso NMFS 16111

En un bote de investigación inflable, los investigadores se acercaron a uno de ellos y, utilizando un poste de 20 pies, suspendieron un sensor de ECG especializado detrás de la aleta izquierda. La ballena descendió y, después de varias horas, el dispositivo volvió a la superficie, donde los investigadores pudieron recuperarlo.

El sensor EKG, que mide las señales eléctricas, registra los latidos del corazón del animal durante varias horas. De aquí es de donde proviene el video de arriba: Jessica Kendall Barr, científica marina y artista que no estaba afiliada al estudio, convirtió una parte de los datos de los latidos de su corazón en un archivo de audio que compartió con Vox.

Este enfoque tiene algunas fallas graves, dijo Chabansky, quien fue coautor de un artículo de 2019 basado en la investigación de ECG. “La tasa de fallas es realmente alta”, dijo, y señaló que el agua salada a menudo interfiere con los sensores eléctricos.

Es por eso que los científicos han estado buscando otras formas. En un artículo de investigación que Chapansky publicó en mayo, mostró que un dispositivo llamado acelerómetro, que mide el movimiento de un animal, también puede detectar el latido del corazón.

Max Chabansky, investigador de doctorado en la Universidad de Stanford, colocó un sensor en una ballena jorobada en septiembre de 2021.
elliot hazen

Cada vez que el corazón de una ballena late, envía una ola de sangre que hace que su cuerpo vibre ligeramente (a diferencia de cómo rebota una manguera cuando se abre el grifo). Cuando la ballena está inmóvil, los acelerómetros pueden captar esos pequeños movimientos.

Al igual que el sensor EKG, los acelerómetros solo funcionan si están conectados a una ballena. Estos dispositivos ofrecen un gran beneficio: los científicos los han estado colocando en ballenas durante casi 20 años para medir otras cosas, dijo Chabansky, lo que significa que ya hay muchos datos potenciales de frecuencia cardíaca que solo necesitan ser analizados.

Lo que puedes aprender del corazón palpitante de una ballena

Los datos de frecuencia cardíaca de la ballena azul muestran que estos animales tienen esencialmente dos frecuencias cardíacas diferentes. Uno es lento, como el clip que escuché arriba; Esto es cuando la ballena se sumerge y trata de conservar oxígeno. El otro es rápido, cuando la ballena regresa a la superficie y su corazón se acelera para reponer oxígeno.

Como sospechaban los investigadores, es allí, en la superficie, donde los objetos grandes pueden convertirse en un problema.

Los datos del electrocardiograma (EKG) muestran que el corazón de una ballena azul dura aproximadamente 1,8 segundos, lo que significa que su corazón puede latir solo unas 33 veces por minuto. Pero mientras la ballena estaba recuperando el aliento, su corazón superó ligeramente ese número. Esto apunta a algo importante: el corazón de la ballena azul está funcionando “al máximo rendimiento”, dijo Chabansky, y no puede latir nada más rápido.

Una ballena azul respira en el Golfo de California.
Gérard Surrey / Getty Images

Pero, ¿qué tiene eso que ver con los límites de tamaño corporal? Si una ballena fuera más grande, necesitaría un corazón más grande y más alimento. Pero, de nuevo, el corazón más grande latía más lento y requería que el animal pasara más tiempo en la superficie, lo que reducía la frecuencia cardíaca. Es hora de buscar el krill. Entonces, básicamente, más grande, y estos animales probablemente no podrán consumir suficiente comida para mantener sus enormes personalidades.

Es por eso que a Chabansky le resulta difícil imaginar incluso un animal hipotético que evolucione para ser más grande que una ballena azul. Estos animales viven en un ambiente con una gran cantidad de comida, pero sus cuerpos limitan la rapidez con la que pueden consumirla. A menos que surja una nueva fuente masiva de alimentos ricos en nutrientes, o a menos que un animal desarrolle una fisiología nueva y altamente efectiva, la ballena azul puede no solo ser el animal vivo más grande, sino el animal vivo más grande.

Esta es una teoría, de todos modos.

Cabe señalar que puede haber algunos otros factores que limitan el tamaño corporal, como la distribución estacional y la abundancia de krill, dijo Jeremy Goldbogen, profesor asociado de la Universidad de Stanford y autor principal del estudio EKG de 2019. También hay preguntas abiertas sobre el ecología de las ballenas azules, como la cantidad de tiempo que pasan alimentándose. Y ahí es donde probablemente entrará en juego la investigación adicional, y los datos del acelerómetro de Czapanskiy.

Resuelve el misterio de los hilos de ballena

Equipar a las ballenas con monitores de frecuencia cardíaca también puede beneficiar a los animales. Así como los relojes Apple detectan un ritmo cardíaco alto cuando estamos estresados ​​o asustados, los sensores de las ballenas pueden detectar cuando estos animales están bajo presión.

Dave Haas, científico marino y cofundador de FaunaLabs, una empresa que desarrolla dispositivos similares a Fitbit para ballenas, delfines y otros animales, dijo que estos dispositivos podrían incluso ayudar a resolver el misterio perdurable de las cadenas de ballenas.

Miles de ballenas nadan cada año, pero los científicos realmente no saben por qué. En al menos algunos casos, los cables parecen estar relacionados con la actividad marina, lo que lleva a algunos científicos a sospechar que el sonar puede interferir con la navegación de algunas ballenas y delfines.

“Si pudiéramos medir su fisiología, podríamos ver qué hacen estas señales en tiempo real en su frecuencia cardíaca”, dijo Haas.

Usando monitores de frecuencia cardíaca, los científicos pueden determinar qué es lo que estresa a las ballenas e incluso probar posibles soluciones. En el mejor de los casos, dijo Haas, un cambio sutil en la frecuencia o intensidad del sonido emitido por los barcos podría ser menos dañino para las ballenas. Los grupos marinos como la Marina, que han financiado investigaciones sobre cómo responden las ballenas al sonar, pueden estar dispuestos a estas modificaciones, dijo Haas.

“Eso podría tener grandes consecuencias para la conservación”, dijo Haas.

De esta manera, escuchar a escondidas los latidos del corazón de una ballena completa un ciclo: nos enseña cuán especiales son estos animales, cuán única es su anatomía en el reino animal. Pero también puede ayudarnos a preservar estas criaturas marinas gigantes, los animales más grandes de la Tierra, durante muchos años.

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