¿Cómo Respiran Las Ballenas?

Las ballenas pertenecen a un grupo de mamíferos marinos conocido como Cetacea. Como mamíferos, las ballenas también tienen pulmones, como nosotros, y respiran aire, como nosotros. La mayoría de la gente cree que las ballenas son un tipo de pez porque están perfectamente adaptadas a la vida bajo el agua. Sin embargo, esto no es del todo cierto. Las ballenas son de sangre caliente, respiran aire a través de los pulmones y dan a luz a crías vivas que se alimentan de la leche materna.

El siguiente artículo de Wiki Animales explica como respiran las ballenaslas adaptaciones evolutivas que han sufrido y cómo duermen sin ahogarse.

¿Dónde respiran las ballenas?

Las ballenas respiran a través de espiráculos, también llamados espiráculos. Estos son básicamente los fosas nasales de ballenas y otros cetáceos. Los espiráculos evolucionaron gradualmente hasta ubicarse en la parte superior de la cabeza. La ubicación de estas aberturas permite a las ballenas minimizar la energía necesaria para respirar en la superficie del agua. No todas las especies de ballenas tienen el mismo número de espiráculos. Por ejemplo, las ballenas barbadas tienen dos espiráculos, mientras que las ballenas dentadas solo tienen uno.

Las ballenas no pueden respirar por la boca porque tienen canales aislados para respirar y alimentarse. Por tanto, pueden comer sin que entre agua en sus pulmones.

Cuando las ballenas bucean bajo el agua, su tapón nasal cubre el conducto nasal al espiráculo. Los músculos que controlan el tapón nasal se relajan durante este tiempo. Estos músculos se contraen cuando la ballena respira con dificultad, abriendo el espiráculo y permitiéndole exhalar e inhalar.

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¿Cómo respiran las ballenas?

La respiración de las ballenas es muy eficiente y tienen control consciente sobre su respiración y pulso. La capacidad de regular sus niveles de oxígeno es especialmente importante para las especies que bucean a gran profundidad. Bajo el agua, pueden disminuir su pulso y dirigir sangre rica en oxígeno a áreas que la necesitan, como el cerebro, el corazón y los músculos.

El poco tiempo que pasan en la superficie les obliga a intercambiar CO2 por O2 muy rápidamente, razón por la cual el intercambio de gases en los mamíferos marinos es bidireccional. El intercambio de gases tiene lugar en los alvéolos, las extensiones de los pulmones en forma de saco.

Las ballenas y los delfines pueden expulsar aire tanto bajo el agua como en la superficie. En el primer caso, el aire llega a la superficie en forma de burbujas. Curiosamente, algunas ballenas utilizan estas burbujas para pescar en «redes de burbujas» para que otras ballenas puedan beneficiarse. En el segundo caso, sin embargo, el aire ya es expulsado a la superficie, ya que el suministro de oxígeno nuevo sólo puede tener lugar fuera del agua.

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El momento en que las ballenas pueden contener la respiración bajo el agua depende de la especie. Los cachalotes pueden contener la respiración hasta 90 minutos, mientras que otras especies, como el zifio de Cuvier, pueden contener la respiración durante más de dos horas.

Si quieres aprender más sobre los mamíferos acuáticos no te pierdas este otro artículo, donde hablamos de sus principales características y describimos algunas de las especies más conocidas.

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El proceso respiratorio de las ballenas.

El proceso respiratorio de las ballenas comienza con la expulsión de CO2. En el agua ya hemos visto que lo hacen en forma de burbujas. Fuera del agua, sin embargo, expulsan una gran cantidad de aire y agua a través del espiráculo. Los sonidos de soplo tan característicos de las ballenas son producidos por el vaciado rápido de los pulmones.

Este vaciado se produce tan rápido porque tienen una pared torácica mucho más flexible y muy músculos pectorales fuertes que les permiten comprimir los pulmones hasta dejarlos prácticamente vacíos. Cuando el aire cálido de los pulmones de la ballena se encuentra con el aire frío del exterior, se condensa formando una nube, como si estuviéramos observando nuestra respiración en un día frío. Esta nube también contiene moco y gotas de agua de mar que cubren el espiráculo cuando la ballena exhala.

Esto también les permite almacenar la mayor cantidad de oxígeno posible para utilizarlo durante la inmersión. Las ballenas azules son capaces de vaciar y rellenar sus pulmones de 1.500 litros en tan sólo 2 segundos. Esta exhalación con resoplido es seguida por una inhalación mucho más lenta, seguida de un cierre completo de las vías respiratorias y apnea.

Al contrario de lo que cabría esperar, los pulmones de los cetáceos no son más grandes (en términos de tamaño relativo) que los de los mamíferos terrestres. Sin embargo, tienen un volumen corriente mucho mayor, lo que significa que son capaces de realizar inhalaciones y exhalaciones mucho más profundas. Los patrones de respiración de los cetáceos. variar mucho dependiendo del comportamiento y actividad de cada especie.

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Durante sus grandes inmersiones, los alvéolos que forman los pulmones de las ballenas corren peligro de colapsar debido a la alta presión. Por tanto, a una profundidad de 50 a 100 metros, todo el aire de los pulmones es comprimido por potentes músculos, llevando todo el aire alveolar a los bronquiolos y la tráquea de los pulmones, que son mucho más resistentes que los alvéolos. De esta forma, parte del oxígeno también se absorbe comprimiendo el aire en los alvéolos, dándoles una suministro adicional en profundidad.

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Otras adaptaciones asociadas a la respiración de las ballenas

Además de las adaptaciones del sistema respiratorio mencionadas anteriormente, los cetáceos, y en este caso las ballenas, también han desarrollado otros métodos para ayudarlos a respirar de manera más eficiente.

  • Las ballenas tienen una red de vasos sanguíneos en la cavidad torácica y las extremidades del animal que sirven como reservorio para el suministro de sangre rica en oxígeno durante el buceo.
  • Los glóbulos rojos de las ballenas también pueden llevar más oxígeno.
  • Al bucear, la sangre de las ballenas fluye solo a partes del cuerpo. que necesita oxigeno, como el corazón, el cerebro y los músculos nadadores. La digestión y todos los demás procesos tienen que esperar.
  • Las ballenas también tienen una mayor tolerancia al dióxido de carbono (CO2). Sus cerebros no desencadenan una respuesta respiratoria hasta que los niveles de CO2 son mucho más altos de lo que otros mamíferos terrestres pueden tolerar. Estos mecanismos, que forman parte de la respuesta de buceo de los mamíferos marinos, son adaptaciones a vivir en un ambiente acuático y les ayudan a dormir.

Si quieres aprender más sobre las ballenas, no te pierdas este otro artículo donde hablamos de los diferentes tipos de ballenas.

¿Cómo duermen las ballenas sin ahogarse?

Como los mamíferos marinos no pueden respirar bajo el agua, rara vez se ahogan, aunque pueden asfixiarse si su suministro de aire es inadecuado. Para evitarlo, las ballenas deben salir a la superficie para respirar mientras duermen.

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Para superar este problema, las ballenas tienen un sueño muy ligero llamado sueño no hemisférico de ondas lentas (USWS). En el USWS, también llamado sueño asimétrico de ondas lentas, la mitad del cerebro descansa mientras la otra mitad permanece alerta. Esto contrasta con el sueño normal, donde ambos ojos están cerrados y ambas mitades del cerebro muestran inconsciencia. Después de aproximadamente dos horas, el animal invierte este proceso haciendo descansar el lado activo del cerebro y despertando la mitad que descansa.

Los científicos creen que este comportamiento ayuda a los animales a evitar a los depredadores, socializar, controlar la respiración o seguir nadando.

¿Son idénticos los hábitos de sueño de las ballenas en cautiverio y en libertad?

Recientemente, han aparecido en Internet fotografías que muestran grupos de cachalotes que parecen estar erguidos y sin moverse en grupos de cinco o seis. Este comportamiento era anteriormente desconocido para los científicos porque la mayoría de los estudios sobre el sueño de los cetáceos se han realizado en cetáceos en cautiverio.

Estudios más recientes sobre ballenas salvajes han encontrado que las ballenas pasan el siete por ciento de su día en estas posiciones erguidas cerca de la superficie del agua, donde duermen de 10 a 15 minutos. Estos estudios incluso sugieren que algunas ballenas en el salvajes podrían ser los que duermen profundamente, a diferencia de sus parientes cautivos. Esta hipótesis se basa en un vídeo grabado en el norte de Chile que muestra que las ballenas sólo despertaron de su sueño cuando un barco que se acercaba con el motor apagado chocó accidentalmente con ellas.

Puedes conocer más sobre los hábitos de sueño de los animales en este otro artículo, donde comentamos si hay animales que no duermen.

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Bibliografía

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  • Ponganis, PJ (2015). Fisiología del buceo de mamíferos marinos y aves marinas. . Prensa de la Universidad de Cambridge.