Aclimatación

La aclimatación o aclimatación (también llamada aclimatación o aclimatación ) es el proceso en el que un organismo individual se adapta a un cambio en su entorno (como un cambio en la altitud, temperatura, humedad, fotoperiodo o pH ), lo que le permite mantener la aptitud en una variedad de condiciones ambientales. La aclimatación ocurre en un corto período de tiempo (horas a semanas) y dentro de la vida del organismo (en comparación con la adaptación , que es la evolución, que tiene lugar a lo largo de muchas generaciones). Esto puede ser un suceso discreto (por ejemplo, cuando los montañeros se aclimatan a gran altitud en horas o días) o puede representar parte de un ciclo periódico, como un mamífero que muda el pesado pelaje de invierno a favor de un pelaje de verano más ligero. Los organismos pueden ajustar sus rasgos morfológicos, conductuales, físicos y/o bioquímicos en respuesta a los cambios en su entorno. ^[1] Si bien la capacidad de aclimatarse a nuevos entornos ha sido bien documentada en miles de especies, los investigadores aún saben muy poco sobre cómo y por qué los organismos se aclimatan de la forma en que lo hacen.

Los sustantivos aclimatación y aclimatación (y los verbos correspondientes aclimatar y aclimatar ) son ampliamente considerados sinónimos , ^{[2] [3] [4] [5] [6] [7]} tanto en el vocabulario general ^{[2] [3] [4] [5]} como en el vocabulario médico. ^{[6] [7]} El sinónimo aclimatación ^{[4] [6]} se encuentra con menos frecuencia y menos diccionarios lo mencionan.

Para mantener el rendimiento en una variedad de condiciones ambientales, los organismos utilizan varias estrategias para aclimatarse. En respuesta a los cambios de temperatura, los organismos pueden cambiar la bioquímica de las membranas celulares haciéndolas más fluidas en temperaturas frías y menos fluidas en temperaturas cálidas al aumentar el número de proteínas de membrana . ^[8] En respuesta a ciertos factores estresantes, algunos organismos expresan las llamadas proteínas de choque térmico que actúan como chaperonas moleculares y reducen la desnaturalización al guiar el plegamiento y replegamiento de las proteínas. Se ha demostrado que los organismos que están aclimatados a temperaturas altas o bajas muestran niveles de reposo relativamente altos de proteínas de choque térmico, de modo que cuando se exponen a temperaturas aún más extremas, las proteínas están fácilmente disponibles. La expresión de proteínas de choque térmico y la regulación de la fluidez de la membrana son solo dos de los muchos métodos bioquímicos que utilizan los organismos para aclimatarse a nuevos entornos.

Los organismos pueden cambiar varias características relacionadas con su morfología para mantener su rendimiento en nuevos entornos. Por ejemplo, las aves a menudo aumentan el tamaño de sus órganos para aumentar su metabolismo. Esto puede tomar la forma de un aumento en la masa de los órganos nutritivos o de los órganos productores de calor, como los pectorales (siendo estos últimos más consistentes entre especies ^[9] ). ^[10]

Aunque la capacidad de aclimatación ha sido documentada en miles de especies, los investigadores aún saben muy poco sobre cómo y por qué los organismos se aclimatan de la manera en que lo hacen. Desde que los investigadores comenzaron a estudiar la aclimatación, la hipótesis abrumadora ha sido que toda aclimatación sirve para mejorar el rendimiento del organismo. Esta idea ha llegado a conocerse como la hipótesis de la aclimatación beneficiosa . A pesar de un apoyo tan amplio a la hipótesis de la aclimatación beneficiosa, no todos los estudios muestran que la aclimatación siempre sirve para mejorar el rendimiento ( véase hipótesis de la aclimatación beneficiosa ). Una de las principales objeciones a la hipótesis de la aclimatación beneficiosa es que supone que no hay costos asociados con la aclimatación. ^[11] Sin embargo, es probable que haya costos asociados con la aclimatación. Estos incluyen el costo de detectar las condiciones ambientales y regular las respuestas, producir estructuras necesarias para la plasticidad (como los costos energéticos en la expresión de proteínas de choque térmico ) y los costos genéticos (como el vínculo de genes relacionados con la plasticidad con genes dañinos). ^[12]

Dadas las deficiencias de la hipótesis de la aclimatación beneficiosa, los investigadores continúan buscando una teoría que esté respaldada por datos empíricos.

El grado de capacidad de los organismos para aclimatarse está determinado por su plasticidad fenotípica o la capacidad de un organismo para cambiar ciertos rasgos. Las investigaciones recientes sobre el estudio de la capacidad de aclimatación se han centrado más en la evolución de la plasticidad fenotípica que en las respuestas de aclimatación. Los científicos creen que cuando comprendan mejor cómo los organismos desarrollaron la capacidad de aclimatarse, comprenderán mejor la aclimatación.

Muchas plantas, como los arces , los lirios y los tomates , pueden sobrevivir a temperaturas gélidas si la temperatura desciende gradualmente cada noche durante un período de días o semanas. La misma caída podría matarlas si se produjera de repente. Los estudios han demostrado que las plantas de tomate que se aclimataron a temperaturas más altas durante varios días fueron más eficientes en la fotosíntesis a temperaturas relativamente altas que las plantas a las que no se les permitió aclimatarse. ^[13]

En la orquídea Phalaenopsis , las enzimas fenilpropanoides se potencian en el proceso de aclimatación de la planta a diferentes niveles de flujo de fotones fotosintéticos . ^[14]

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Los animales se aclimatan de muchas maneras. Las ovejas desarrollan una lana muy gruesa en climas fríos y húmedos. Los peces son capaces de adaptarse sólo de forma gradual a los cambios en la temperatura y la calidad del agua. Los peces tropicales que se venden en las tiendas de mascotas suelen guardarse en bolsas de aclimatación hasta que se completa este proceso. ^[15] Lowe y Vance (1995) pudieron demostrar que los lagartos aclimatados a temperaturas cálidas podían mantener una mayor velocidad de carrera a temperaturas más cálidas que los lagartos que no estaban aclimatados a condiciones cálidas. ^[16] Las moscas de la fruta que se desarrollan a temperaturas relativamente más frías o más cálidas tienen una mayor tolerancia al frío o al calor cuando son adultos, respectivamente ( véase Plasticidad del desarrollo ). ^[17]

El contenido de sal del sudor y la orina disminuye a medida que las personas se aclimatan a las condiciones de calor. ^[18] El volumen plasmático, la frecuencia cardíaca y la activación capilar también se ven afectados. ^[19]

La aclimatación a grandes altitudes continúa durante meses o incluso años después del ascenso inicial y, en última instancia, permite a los humanos sobrevivir en un entorno que, sin la aclimatación, los mataría. Los humanos que migran permanentemente a una altitud mayor se aclimatan naturalmente a su nuevo entorno mediante el desarrollo de un aumento en el número de glóbulos rojos para aumentar la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre , con el fin de compensar los niveles más bajos de consumo de oxígeno . ^{[20] [21]}