el ratón y el elefante

La masa de un ratón puede rondar los 30 g; la de un elefante africano, los 3.000 kg. El ratón no es el mamífero más pequeño, ni un elefante de 3.000 kg es el más grande, puesto que hay elefantes africanos de hasta 4.500 kg. He tomado estos dos casos porque el mayor es cien mil veces más grande que el pequeño, y quería que el factor que los relacionase fuese un número tan redondo como cien mil.
Como hemos visto aquí en entradas anteriores, el tamaño en biología sí importa, al menos en lo relativo a determinadas caracterísitcas de los seres vivos. Para empezar, el tamaño relativo de las extremidades varía con el tamaño; los animales grandes tienen huesos que, en proporción, pesan más que los de los animales pequeños, y estos tienen, por comparación, más piel. Lo que los mayores tienen en osamenta (por razones de resistencia a la fractura) los menores lo tienen en piel (por una mayor superficie corporal en términos relativos). Por otro lado, los procesos internos también cursan a distinta velocidad en unos y otros; recordemos, por ejemplo, lo escrito aquí en la historia del elefante y el LSD.
El metabolismo integra el conjunto de procesos internos de un organismo y el tamaño tiene una gran incidencia en el metabolismo. Es evidente que los animales de mayor tamaño han de tener un metabolismo más alto que los de menor tamaño: consumen más oxígeno y disipan más calor. Pero como ocurre con la masa de los huesos, el consumo de oxígeno o la disipación de calor (ambos son indicadores adecuados de la actividad metabólica) no son estríctamente proporcionales al tamaño. De hecho, si expresamos esas magmitudes por unidad de tamaño, el metabolismo de los animales pequeños es mayor que el de los animales grandes. Dicho de otra forma, un kilo de elefante tiene un metabolismo mucho menor que un kilo de ratón.
Para ilustrar este fenómeno podría decirse que si un elefante tuviese la tasa metabólica de un ratón, ardería. Esto es, produciría calor a una velocidad tal, que el elefante no tendría suficiente superficie corporal como para disiparlo con la debida celeridad; por ello, el cuerpo se calentaría rápidamente y podría llegar arder si no muriese antes por hipertermia. El hecho es que la tasa metabólica (por unidad de masa) de un elefante es un 5% de la de un ratón; por lo tanto, produciría 20 veces más calor del que le corresponde normalmente y no tendría forma de disiparlo.
Por otra parte, la actividad metabólica ha de ser sostenida a base de energía; los animales necesitan alimento para ello. Fijémonos en la cantidad que cada uno de los dos ha de comer. Un ratón de 30 g consume del orden de 75 g diarios, mientras que el elefante de tres toneladas consume en torno a 150 kg. El elefante come mucho más, es evidente, pero mientras la ración diaria del ratón equivale a dos veces y media su masa corporal, la del elefante solo representa un 5% de su masa.
Si expresamos mediante una ecuación la relación que hay entre el metabolismo de los animales y su tamaño, la ecuación es la siguiente: R = a x Wb, en la que R es el consumo de oxígeno o la disipación de calor (da igual qué variable utilicemos para representar la actividad metabólica), W es la masa, a es un coeficiente (cuyo valor depende de diferentes factores), y b es una potencia que vale 0’75 para el conjunto de los animales. Si esa potencia valiera 1, entonces , la dependencia entre metabolismo y masa sería lineal y simple, por lo que el metabolismo sería directamente proporcional al tamaño. Pero como he señalado, vale 0’75, y aunque se han formulado varias hipótesis para explicar el porqué de ese valor, no hay consenso entre los especialistas.
Pero aun siendo desconocido el fundamento biológico del valor 0’75, las consecuencias del mismo son de gran trascendencia. Como ya he señalado, la tasa metabólica (expresada como consumo de oxígeno o producción de calor por unidad de masa) es mayor en los animales de menor tamaño. Basándonos en la ecuación anterior, podemos expresar esta idea también mediante otra ecuación, ya que M (tasa metabólica) = R/W y por lo tanto, M = R x W-1. Y eso implica que M = a x Wb x W-1, y por lo tanto, M = a x W(b-1).
Si tenemos en cuenta que b = 0’75,, la ecuación quedaría del siguiente modo: M = a x W-0’25. El valor negativo de la potencia indica que la dependencia entre las dos variables (tasa metabólica y masa) es negativa, o lo que es lo mismo, que cuando aumenta la masa, disminuye la tasa metabólica.