Un hibernáculo (plural: hibernacula) (del latín, "tienda de campaña para el invierno") es un lugar en el que un animal busca refugio , como un oso que utiliza una cueva para pasar el invierno . La palabra se puede utilizar para describir una variedad de refugios utilizados por muchos tipos de animales, incluidos insectos , sapos , lagartos , serpientes , murciélagos , roedores y primates de varias especies.
Los insectos varían en tamaño, estructura y apariencia general, pero la mayoría usa hibernáculos. Todos los insectos son principalmente exotérmicos . [1] Por esta razón, las temperaturas extremadamente frías, como las que se experimentan en el invierno, fuera de las ubicaciones tropicales, hacen que sus sistemas metabólicos se apaguen; la exposición prolongada puede provocar la muerte. Los insectos sobreviven a los inviernos más fríos mediante el proceso de hibernación , que ocurre en todas las etapas del desarrollo y puede incluir la migración o la hibernación para diferentes insectos, la última de las cuales debe realizarse en hibernáculos. Los insectos que no migran deben detener su crecimiento para evitar morir congelados, en un proceso llamado diapausa . [2] Los insectos se preparan para hibernar a través de una variedad de mecanismos, como el uso de proteínas anticongelantes o crioprotectores en insectos que evitan la congelación, como los pulgones de la soja . Los crioprotectores son tóxicos y solo se toleran altas concentraciones a bajas temperaturas. Por lo tanto, los hibernáculos se utilizan para evitar el calentamiento esporádico y el riesgo de muerte debido a las altas concentraciones de crioprotectores a temperaturas más cálidas. [3] Los insectos tolerantes a la congelación, como los barrenadores del maíz de segunda generación , pueden sobrevivir a la congelación y, por lo tanto, someterse a la congelación inoculativa. [4] Los hibernáculos varían en tamaño y estructura según los insectos que los utilizan. [5]
Sin embargo, por lo general se requiere que los insectos hibernantes sean:
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Algunos insectos, como las mariquitas convergentes , reutilizan el mismo hibernáculo año tras año. Convergen con otras mariquitas y migran a hibernáculos utilizados por generaciones anteriores. Pueden encontrar hibernáculos antiguos gracias a los hidrocarburos liberados por las patas de las mariquitas, que crean un camino duradero. Esto les permite volver a seguir sus pasos hasta los hibernáculos utilizados anteriormente. [7] Su tendencia a agruparse e hibernar en grupos se debe probablemente a su atracción por entornos similares y congéneres. Los escarabajos utilizan las grietas de las rocas como hibernáculos, a menudo amontonándose en ellas, en grupos. Estas grietas de las rocas se encuentran en campos de rocas a los que los escarabajos se sienten atraídos por los altos niveles de vegetación y verdor. [8]
Otros tipos de hibernáculos para insectos incluyen hibernáculos de seda autohilados, como los que hacen y usan los gusanos de los brotes de la pícea cuando mudan y pasan el invierno en sus segundos estadios. [9] Un ejemplo es el gusano de los brotes de la pícea oriental , que crea hibernáculos después de dispersarse durante su primer estadio y luego pasa el invierno antes de emerger de los hibernáculos a principios de mayo. [10] Las orugas del oso lanudo pasan el invierno como orugas y crecen hasta convertirse en polillas tigre de Isabella . Usan restos de plantas como hibernáculos improvisados para protegerse de los elementos extremos. [6] Algunas mariposas, como la mariposa almirante blanca , también maduran solo a mitad de camino como oruga antes de hibernar durante el invierno. [11] Para los insectos que evitan la congelación, los hibernáculos ideales son secos, ya que los insectos que evitan la congelación tienen menos probabilidades de humedecerse y congelarse en ellos, sin embargo, los hibernáculos húmedos promueven la congelación inoculativa para los insectos tolerantes a la congelación. [12]
Entre los anfibios que hibernan se encuentran varias especies de ranas y salamandras de los climas continentales del norte de América del Norte y Eurasia, así como de los climas extremos del hemisferio sur. [13] Estos anfibios reducen su metabolismo durante el invierno para evitar condiciones inadecuadas, como la congelación. La mayoría de las estrategias para evitar la congelación incluyen pasar el invierno en situaciones acuáticas o excavar en el suelo a profundidades por debajo de la línea de congelación. [14] Un hibernáculo para anfibios debe proporcionar lo siguiente: [13]
Las especies de climas continentales fríos hibernan a temperaturas de entre 0 y 4 °C. Algunas especies no sobreviven a la hibernación a temperaturas superiores a 4 °C. [13]
En general, para los anfibios que hibernan bajo el hielo, es necesario que el animal esté sumergido en agua a una profundidad de 10 a 15 cm y que la temperatura se mantenga entre 2 y 3 °C y no por encima de 4 °C. El agua debe estar bien aireada, con niveles de luz de baja intensidad y con una perturbación mínima de los anfibios.
Al igual que otros anfibios, las ranas muestran capacidades mínimas de tolerancia a la congelación y sobreviven al invierno utilizando hibernáculos terrestres donde evitan congelarse. Sin embargo, las ranas pueden exhibir una mayor capacidad de tolerancia a la congelación en los límites de distribución de latitudes altas, donde el clima invernal es más severo. Por ejemplo, los datos sugieren que, si bien las ranas grillo en Dakota del Sur sobreviven al invierno al ubicar hibernáculos que evitan la congelación, su tolerancia a períodos cortos de congelación puede expandir el rango de hibernáculos adecuados. [14] Sin embargo, la mortalidad durante el invierno puede ser alta en el límite de distribución norte debido a las temperaturas más frías y podría limitar a las ranas grillo a expandir su distribución hacia el norte. [14]
El microclima se refiere al clima de un área muy pequeña o restringida, como el lugar de hibernación, especialmente cuando difiere del clima del área circundante. La supervivencia durante el invierno de estas ranas grillo entre otras ranas depende del uso de hibernáculos con características microclimáticas físicas apropiadas, como suelo húmedo, que protejan a las ranas de temperaturas que caen por debajo del punto de congelación de los fluidos corporales durante períodos prolongados. [14] Sin embargo, determinar si las ranas pueden identificar sitios con microclimas apropiados para apoyar la supervivencia durante el invierno y qué factores podrían informar tales elecciones aún se desconoce y requerirá más estudios. Por lo tanto, aún no se sabe hasta qué punto varios tipos de posibles hibernáculos para ranas podrían ser adecuados en los próximos años, especialmente teniendo en cuenta el cambio climático. [ cita requerida ]
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Como parte del Plan de Acción para la Biodiversidad de la Agencia de Carreteras (HABAP) en el Reino Unido, el Plan de Acción de Especies (SAP) para los tritones crestados tiene como objetivo mantener y mejorar las poblaciones de tritones existentes mediante la gestión apropiada de un hábitat adecuado. Como parte de los pasos para implementar el HABAP, se han construido hibernáculos para tritones (por ejemplo, pilas de troncos) para mejorar la calidad del hábitat terrestre mediante el aumento del número de posibles sitios de hibernación. [15] También se determinó que el hábitat que rodea los estanques de cría con abundante cobertura y sitios de hibernación adecuados puede tener menos necesidad de provisión de hibernáculos artificiales que los paisajes con menos bosques, setos, matorrales, etc. [15] Debido a que los tritones crestados muestran una gran lealtad a los lugares de hibernación, regresando a esas áreas establecidas año tras año, los hibernáculos artificiales podrían ser importantes en los próximos años para conservar los tritones y otros anfibios. [15] Sin embargo, el seguimiento realizado en otoño en las inmediaciones de estos lugares de hibernación mediante tejas de fieltro no reveló la presencia de ningún tritón crestado, a pesar de que se sabe que se reproducen en estanques cercanos. [15] Sin embargo, los sapos y las ranas comunes rodeaban la zona. Por lo tanto, es necesario realizar más estudios para crear hibernáculos artificiales adecuados para la especie. [ cita requerida ]
Muchos reptiles pasan por un proceso de hibernación o brumación , que es similar a la hibernación; ambos procesos requieren el uso de un hibernáculo. Permanecer dentro de un hibernáculo aislado es una estrategia para evitar los duros meses de invierno, cuando las gélidas temperaturas exteriores pueden matar a un reptil ectotérmico . Deprimen su metabolismo y frecuencia cardíaca para reducir el consumo de energía, de modo que no necesitan salir de sus hibernáculos. Los reptiles que hibernan también están más seguros de la depredación dentro de sus hibernáculos ocultos y protegidos. Varias especies de tortugas, serpientes y lagartos utilizan hibernáculos, cuyas formas pueden variar mucho. [16] [17]
Los hibernáculos suelen ser:
Las tortugas mordedoras comunes generalmente hibernan durante unos seis meses, desde principios de octubre hasta mediados de abril. Viven en lagos durante sus meses activos y luego viajan a pequeños arroyos secundarios para hibernar. Los hibernáculos se encuentran a unos 100-150 metros de distancia del cuerpo principal del lago de origen. La mayoría de las tortugas mordedoras hibernan excavando en las orillas de arroyos de alisos o arroyos con vegetación, pero algunas utilizan otras estructuras, como madrigueras de castores abandonadas. Estos arroyos suelen tener menos de 0,3 m de profundidad y 0,7 m de ancho, están cubiertos por raíces de alisos hundidas o árboles caídos y no están cubiertos de hielo en el invierno. Muchos animales regresan al mismo arroyo para hibernar en años posteriores. [16]
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A diferencia de las tortugas mordedoras más solitarias, las serpientes pueden hibernar solas o en grandes grupos de hasta varios miles de individuos de la misma especie o de especies diferentes. Utilizan una amplia variedad de hibernáculos, que incluyen: montones de rocas, pozos llenos de escombros, cuevas, grietas, madrigueras sin usar hechas por otros animales y hormigueros. De hecho, se ha observado que la víbora común europea utiliza todos los hibernáculos enumerados anteriormente. La mayoría de las especies parecen preferir encontrar un sitio adecuado ya presente en lugar de construir uno propio, pero amplían las estructuras existentes y pueden hacer sus propias madrigueras si no hay sitios de calidad disponibles. [17] Las serpientes de pino y las serpientes de pino de Luisiana, estrechamente relacionadas, son dos de las especies de serpientes hibernantes más estudiadas y comparten características de hibernáculo similares. Estas especies a veces construyen sus propias madrigueras o utilizan túneles formados a partir de la descomposición de las raíces de los árboles o por tuzas. Los túneles forman redes complejas y tienen cámaras laterales que albergan cada una a una serpiente. [17] [19]
Se conoce un espécimen fósil del grupo troncal , la boa Hibernophis, de la Formación White River de Wyoming, que comprende 4 individuos preservados juntos en un hibernáculo. Esto indica que el comportamiento de agregación de las serpientes que hibernan se remonta al menos al Oligoceno temprano . [21]
Se han encontrado lagartijas de mezquite en México y el sur de los Estados Unidos hibernando en grupos de 2 a 8 en grietas o debajo de losas de corteza en árboles de mezquite . [22] Las lagartijas de collar comunes pasan alrededor de 6 meses hibernando, casi siempre en solitario, aunque se han observado parejas de hembras juveniles dentro del mismo hibernáculo. Usan las partes inferiores de losas de roca como hibernáculos, cavando una pequeña cámara en la tierra lo suficientemente grande para sus cuerpos con un pequeño túnel para acceder al exterior. Los adultos usan losas de roca más grandes, cavan cámaras más profundas y tienen túneles más largos que los juveniles. [20] Quizás el ejemplo más extremo se ve en el lagarto vivíparo , el más septentrional de todos los lagartos. Pueden excavar en el suelo, meterse debajo de la hojarasca o usar refugios como rocas como hibernáculos. Aunque la temperatura del aire en Siberia occidental puede descender hasta los -10 °C, la temperatura del suelo en las profundidades donde estos lagartos hibernan se mantiene por encima de los -10 °C, lo que les permite sobrevivir a las temperaturas más duras de cualquier lagarto. [18]
Al igual que otros animales, los mamíferos hibernan durante las estaciones en las que las condiciones ambientales son duras y hay escasez de recursos. Como se requiere menos energía para mantener la homeostasis y sobrevivir cuando un individuo está hibernando, esta es una estrategia rentable para aumentar las tasas de supervivencia. [23] [24] La hibernación suele tener lugar durante el invierno, como en el caso de los hibernadores más conocidos, los osos y los murciélagos, [25] [24] pero también puede ocurrir durante la estación seca, cuando hay poca comida o agua, como en el caso de los lémures ratón de Madagascar. [23] Dado que los mamíferos pueden pasar entre 1 y 9 meses hibernando, su elección del lugar de hibernación es esencial para determinar su supervivencia. [24]
Los hibernáculos varían mucho, pero por lo general son:
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Muchos osos ocupan lugares de hibernación similares a los mamíferos más pequeños, pero los suyos son, por supuesto, mucho más grandes y pueden variar mucho entre especies y dentro de ellas. La mayoría de los osos negros excavan guaridas en una ladera o en la base de un árbol, tocón o arbusto, pero algunos hacen guaridas en las bases de árboles huecos, en troncos huecos o en cuevas o cavidades rocosas. La reutilización de guaridas se observa en esta especie, pero muy raramente. No hubo diferencias significativas en el tamaño de las guaridas entre las clases de edad o sexo, excepto que los machos adultos crearon entradas más grandes. [29] Los osos pardos tampoco muestran diferencias de edad o clase de sexo en las dimensiones de las guaridas. Los pardos prefieren sitios de hibernación con abundante cobertura de suelo y dosel, y abundante arveja dulce . [24] Los osos polares se diferencian de los osos negros, los pardos y otras especies de osos donde ambos sexos hibernan en que solo las hembras usan los hibernáculos. Al igual que otras osas, los osos polares usan los hibernáculos como guaridas de maternidad . También, como otras especies, tienden a cavar madrigueras en la tierra, aunque sus hibernáculos árticos suelen estar cubiertos de nieve cuando emergen. [31]
Los murciélagos prefieren hibernáculos más grandes donde grandes grupos pueden posarse juntos, incluyendo cuevas naturales, minas, sótanos y otros tipos de sitios subterráneos y estructuras hechas por el hombre, como casas de hielo. [28] Dentro de estos hibernáculos, los murciélagos todavía están muy en sintonía con los factores ambientales. Los murciélagos cafés pequeños en latitudes del norte hibernan hasta ocho meses durante el invierno, y abandonan sus refugios en el clima cálido de primavera cuando las presas de insectos son abundantes nuevamente. Los murciélagos miden la temperatura exterior al estar en sintonía con el flujo de aire en la entrada del hibernáculo, que es impulsado por las diferencias de temperatura entre el interior y el exterior de los hibernáculos, lo que permite a los murciélagos salir cuando la temperatura comienza a calentarse. [25] Algunos hibernáculos son compartidos entre múltiples especies, como los murciélagos comunes que se posan con los murciélagos soprano . El comportamiento distinto a la hibernación también puede ocurrir en los hibernáculos; los murciélagos comunes producen la mayoría de sus llamadas de apareamiento y se aparean entre sí en y cerca de sus hibernáculos. [30]
Muchos mamíferos hibernantes de cuerpo pequeño hibernan en simples agujeros en el suelo, aunque algunos utilizan sistemas complejos de túneles y madrigueras. Las zarigüeyas pigmeas de montaña en Nueva Gales del Sur, Australia, cavan agujeros en el suelo para formar hibernáculos, y la ubicación preferida es en campos de rocas bajo una capa de nieve. Durante los primeros meses de hibernación, las zarigüeyas se despiertan ocasionalmente y abandonan un hibernáculo a favor de otro, aparentemente en un esfuerzo por encontrar el hibernáculo con el microclima más adecuado . [26] El lémur ratón de color gris rojizo también se despierta y abandona el hibernáculo espontáneamente y por breves períodos de tiempo. Sus hibernáculos se encuentran en agujeros en árboles grandes con diferentes niveles de aislamiento. Sin embargo, el rango de niveles de aislamiento es relativamente estrecho, ya que a menudo hay pequeñas cantidades de árboles adecuadamente grandes. [23] Puede haber diferencias en los hibernáculos incluso dentro de una especie. En las ardillas terrestres colombianas , el tamaño de la hibernación es proporcional al peso del individuo que la ocupa, y los adultos tienen una hibernación más profunda que los jóvenes, a diferencia de los osos negros. La mayoría de los jóvenes eligen hibernar a menos de 20 metros de la madriguera de su madre; aquellos que no lo hacen tienen tasas de mortalidad más altas. [27]