Metabolismo energético y comportamiento respiratorio del elefante marino del sur (Mirounga leonina)

Tesis

Resumen *

El elefante marino del sur (EMS, Mirounga leonina) se encuentra ampliamente distribuido en el hemisferio sur y presenta un ciclo de vida en donde alterna dos fases terrestres de reproducción y muda, con dos fases de alimentación en mar abierto. Sus inmersiones de rutina alcanzan profundidades de entre 300 y 600 m, con duraciones promedio cercanas a los 30 minutos. Esta extrema habilidad de buceo se encuentra relacionada no solo a adaptaciones anatómicas del sistema cardiovascular y respiratorio, sino también a respuestas fisiológicas y comportamentales que se desencadenan una vez que se inician los buceos. Durante las fases de permanencia en tierra, los elefantes marinos poseen uno de los ciclos respiratorios más irregulares de todas las especies de fócidos, y deben a su vez equilibrar sus costos energéticos para el mantenimiento del cuerpo y sus funciones vitales, como así también para permitir el crecimiento y la reproducción. En este contexto, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral fue estudiar el metabolismo energético del reposo en tierra y caracterizar el comportamiento respiratorio del EMS durante los periodos de reposo en tierra, así como también durante los intervalos en superficie post-inmersión en mar abierto. Este estudio integral requirió la utilización de dos metodologías diferentes. En primer lugar, la estimación de la tasa metabólica de reposo (TMR) a partir de la medición de consumo de oxígeno por respirometría durante el reposo terrestre en dos ejemplares de EMS. En segundo lugar, la caracterización del patrón respiratorio por observación directa y análisis de videos en ejemplares de distintas clases de edad y sexo durante su fase terrestre, y en hembras durante sus periodos en superficie post-inmersión. Se obtuvieron los primeros registros de TMR para juveniles de ambos sexos de la especie, los cuales registraron una TMR dos veces mayor a lo esperable para mamíferos terrestres de tamaño similar. También se realizó la primera caracterización detallada del ciclo respiratorio en todas las clases de edad y sexos de EMS, el cual presentó períodos de apneas a pulmón vacío y eupneas, estas últimas conformadas por tres fases fácilmente distinguibles, inspiración, apnea a pulmón lleno y espiración. Tanto las duraciones de las fases como la frecuencia respiratoria, presentaron variaciones ontogenéticas y entre sexos, así como también en relación a distintos factores ambientales y/o comportamentales. Durante la fase de dispersión en el mar, las hembras presentaron un patrón respiratorio en superficie similar al periodo eupneico terrestre, conformado por tres fases: inspiración, apnea a pulmón lleno y espiración. Los parámetros respiratorios durante los intervalos en superficie post-inmersión estuvieron relacionados a la actividad previa que realizaron las hembras durante el buceo, y en relación a ello, la frecuencia respiratoria de las hembras en superficie fue mayor que la frecuencia respiratoria de las hembras durante el reposo en tierra. Los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral aportan nuevos conocimientos al campo de la fisiología de los mamíferos marinos, proporcionando respuestas a diversos interrogantes relacionados con las adaptaciones fisiológicas y las estrategias comportamentales de los elefantes marinos del sur y otras especies de mamíferos marinos que poseen habilidades de buceo y patrones de respiración marcadamente irregulares. Información suministrada por el agente en SIGEVA