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 de altitud, temperatura, humedad, fotoperiodo o pH ), permitiéndole mantener su aptitud a lo largo de un gama de condiciones ambientales. La aclimatación ocurre en un corto período de tiempo (de horas a semanas) y dentro de la vida del organismo (en comparación con la adaptación , que es la evolución y se lleva a cabo a lo largo de muchas generaciones). Esto puede ser un hecho discreto (por ejemplo, cuando los montañeros se aclimatan a gran altitud durante horas o días) o puede representar parte de un ciclo periódico, como el caso de un mamífero que muda su pesado pelaje de invierno en favor de un pelaje más ligero de verano. Los organismos pueden ajustar sus rasgos morfológicos, conductuales, físicos y/o bioquímicos en respuesta a cambios en su entorno. [1] Si bien la capacidad de aclimatarse a entornos nuevos ha sido bien documentada en miles de especies, los investigadores todavía saben muy poco sobre cómo y por qué los organismos se aclimatan de la manera en que lo hacen.
Los sustantivos aclimatación y aclimatación (y los verbos correspondientes aclimatar y aclimatar ) son ampliamente considerados como sinónimos , [2] [3] [4] [5] [6] [7] ambos en el vocabulario general [2] [3] [4 ] [5] y en vocabulario médico. [6] [7] El sinónimo aclimatación [4] [6] se encuentra con menos frecuencia y menos diccionarios lo incluyen.
Para mantener el rendimiento en una variedad de condiciones ambientales, existen varias estrategias que los organismos utilizan 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 la cantidad de proteínas de la 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 guiando el plegamiento y replegamiento de las proteínas. Se ha demostrado que los organismos que están aclimatados a temperaturas altas o bajas muestran niveles de proteínas de choque térmico en reposo relativamente altos, 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 sólo dos de los muchos métodos bioquímicos que utilizan los organismos para aclimatarse a entornos nuevos.
Los organismos pueden cambiar varias características relacionadas con su morfología para mantener su desempeño en entornos nuevos. Por ejemplo, las aves suelen aumentar el tamaño de sus órganos para aumentar su metabolismo. Esto puede tomar la forma de un aumento en la masa de los órganos nutricionales o de los órganos productores de calor, como los pectorales (siendo estos últimos más consistentes entre especies [9] ). [10]
Si bien la capacidad de aclimatación se ha documentado en miles de especies, los investigadores todavía saben muy poco sobre cómo y por qué los organismos se aclimatan de la forma 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 generalizado a la hipótesis de la aclimatación beneficiosa, no todos los estudios muestran que la aclimatación siempre sirve para mejorar el rendimiento ( ver 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 al expresar proteínas de choque térmico ) y costos genéticos (como la vinculación 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 en que los organismos son capaces de aclimatarse está dictado por su plasticidad fenotípica o la capacidad de un organismo para cambiar ciertos rasgos. Investigaciones recientes en 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 más acerca de 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 bajo cero si la temperatura desciende gradualmente cada noche durante un período de días o semanas. La misma caída podría matarlos si ocurriera 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]
Los animales se aclimatan de muchas maneras. Las ovejas producen una lana muy espesa en climas fríos y húmedos. Los peces sólo pueden adaptarse gradualmente a los cambios en la temperatura y la calidad del agua. Los peces tropicales que se venden en las tiendas de mascotas a menudo se guardan 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 en la edad adulta, respectivamente ( consulte Plasticidad del desarrollo ). [17]
El contenido de sal en el 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 gran altitud continúa durante meses o incluso años después del ascenso inicial y, en última instancia, permite a los humanos sobrevivir en un entorno que, sin aclimatación, los mataría. Los humanos que migran permanentemente a una mayor altitud se aclimatan naturalmente a su nuevo entorno desarrollando 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 ingesta de oxígeno . [20] [21]
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