La pagofilia es la preferencia o dependencia del hielo de agua para algunas o todas las actividades y funciones. El término Pagophila se deriva del griego antiguo pagos , que significa "hielo marino", y philos , que significa "amante".
Los animales, plantas, etc. pagófilos prefieren vivir en el hielo o realizar determinadas actividades en él. Por ejemplo, varias focas de hielo se describen como pagófilas porque se han adaptado a reproducirse y alimentarse en asociación con su hábitat de hielo. La preferencia por un hábitat helado se ha observado en varias especies de mamíferos, aves e invertebrados.
Se cree que la dependencia y preferencia por el hielo y la nieve tiene una base evolutiva que se remonta a la última edad de hielo , hace aproximadamente 2,6 millones de años. En un período en el que la Tierra estaba cubierta de capas de hielo, los antepasados de los mamíferos pagófilos desarrollaron la capacidad de cazar en el hielo y sus alrededores por necesidad. Algunos investigadores han argumentado que la vida se originó en hábitats helados, en forma de microorganismos que pueden sobrevivir en condiciones duras. Además, el estudio de los organismos pagófilos en la Tierra ha contribuido a la creencia de que la vida está presente en otros planetas extremadamente fríos. [1] La supervivencia en hábitats extremos como los hábitats de hielo es posible debido a adaptaciones conductuales y/o fisiológicas. Estas adaptaciones pueden incluir: hibernación , aislamiento en forma de grasa o grasa, aumento del crecimiento del pelo o las plumas, o la presencia de una enzima similar al anticongelante . [2] [3]
La pagófilia es beneficiosa para la supervivencia y, a menudo, fundamental. Los mamíferos pagófilos pueden utilizar el hielo como plataforma para acercarse a sus presas o alejarse de los depredadores. El hielo marino también puede utilizarse para la reproducción, la crianza de las crías y otras actividades si el riesgo de depredación es menor en el hielo que en la tierra. Para muchos animales, su principal fuente de alimentación puede residir también cerca del hielo o en el agua que se encuentra bajo el hielo.
La familia Phocidae es una familia de pinnípedos, conocidos como "focas verdaderas". Un estudio de Stirling (1983) indicó que la formación de grandes cantidades de hielo en las costas hace aproximadamente entre 15 y 5 millones de años obligó a muchas de las primeras focas focinas a adaptar su comportamiento reproductivo y alimentario debido a sus hábitats de hielo. [4] Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, las focas de hielo se encuentran en el Ártico y la Antártida. [5] El comportamiento reproductivo, específicamente, la lactancia de las crías, se ha investigado ampliamente en las focas que viven en el hielo . También se ha estudiado la evolución de los comportamientos alimentarios y las dietas de las focas que viven en el hielo tanto en el Ártico como en la Antártida.
Entre las focas fócidas, existe cierta variación en cómo se desarrolla el comportamiento materno y de las crías durante la lactancia. La variación depende del acceso al agua, el riesgo de depredación y el acceso a la comida. Hay dos estrategias principales observadas en la cría de focas en hábitats de hielo. La primera estrategia se observa en las focas grises , las focas encapuchadas y las focas arpa . Estos animales muestran un corto período de lactancia en el que se transfiere una gran cantidad de energía de la madre a la cría. Las crías están inactivas durante este tiempo y aún no han entrado al agua. En las focas barbudas , se transfiere menos energía a las crías durante un período de tiempo más largo, las crías entran al agua y comienzan a alimentarse de forma independiente mientras todavía reciben leche de su madre. [6]
Los investigadores sostienen que existe una base adaptativa para ambos comportamientos. En un período de lactancia más largo, en el que se transfieren cantidades relativamente bajas de energía a las crías durante un largo período de tiempo, estas permanecen más cerca de sus madres y están protegidas de los depredadores. En un período de lactancia más corto, las crías son destetadas a una edad temprana y, como resultado, se vuelven independientes en la alimentación. Además de la independencia temprana, la leche que se les da a las crías durante este breve período tiene un contenido energético muy alto. [7]
La evolución de los breves periodos de lactancia y la elevada transferencia de energía está relacionada con el hábitat de las focas. Las especies que dan a luz a sus crías en sustratos estables, como la tierra o el " hielo fijo " (que está adherido a la tierra) tienen periodos de lactancia más largos y tardan más en lograr la independencia alimentaria. Las especies que dan a luz en capas de hielo inestables tienen periodos de lactancia cortos y eficientes para que sus crías puedan lograr la independencia y desarrollar capas de grasa/grasa adecuadas antes de que el hielo se derrita o se mueva. [7] El desarrollo de periodos de lactancia cortos en la mayoría de las focas fócidas es una adaptación que les ha permitido tener éxito y prosperar en el hielo. Las crías reciben grandes cantidades de grasa durante su corto periodo de lactancia y, por tanto, logran la independencia a una edad temprana.
Las investigaciones sobre las focas anilladas del Ártico han demostrado que las focas jóvenes consumen principalmente invertebrados, mientras que las adultas consumen principalmente bacalao ártico. Las diferencias en la dieta entre las focas glaciales jóvenes y las mayores probablemente se deban a diferencias en la capacidad de buceo y la experiencia de búsqueda de alimento. La captura de invertebrados es más fácil para las focas jóvenes debido a su falta de experiencia de caza. Las focas glaciales adultas, sin embargo, prefieren consumir pescado debido a su alto contenido energético. [8]
El comportamiento de buceo es fundamental para la caza en las focas adultas. [8] Las focas persiguen a sus presas, principalmente peces, sumergiéndose bajo el hielo fijo. La capacidad de sumergirse debajo del hielo es importante para atrapar presas. La investigación de Davis et al. ha puesto de relieve la importancia de la visión de las focas. Cuando se sumergen a gran profundidad bajo el hielo, la luz limitada supone un desafío para la caza. [9] La adaptación de la visión de las focas anfibias ha contribuido a la evolución de la pagofilia en las focas. [9] [10]
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El oso polar (Ursus maritimus) depende del hielo marino para cazar y alimentarse. Las focas son la principal fuente de alimento para los osos polares, por lo que la cantidad de tiempo que pasan viviendo en el hielo depende en gran medida de las poblaciones de focas. La investigación de Mauritzen et al. ha indicado que la selección del hábitat del oso polar (es decir, hielo versus tierra) está determinada por la búsqueda de un equilibrio entre los beneficios de la abundancia de presas en el hielo y el gasto adicional de energía en los hábitats de hielo. Además, los osos polares que viven en "hielo abierto" dinámico y en constante cambio tienen más acceso a las presas que los que viven en hielo fijo . [11]
Los U. maritimus poseen una serie de adaptaciones que les permiten sobrevivir en ambientes duros y fríos. Estas adaptaciones termorreguladoras que permiten el estilo de vida pagófilo de los osos incluyen una gruesa capa de pelo, una piel gruesa y una capa de grasa, también llamada grasa de ballena . [12]
Varias especies de aves marinas viven en los casquetes polares tanto del Ártico como de la Antártida . [13] GL Hunt, de la Universidad de California, ha investigado la base adaptativa de las aves marinas que habitan en "entornos influenciados por el hielo". Según su investigación, el hielo marino puede inhibir el acceso a oportunidades de alimentación y proporcionar experiencias mejoradas para la alimentación. Tanto en los océanos Ártico como Antártico, grandes poblaciones de zooplancton , algas y peces pequeños viven directamente bajo el hielo marino . El acceso a mejores oportunidades de alimentación es una explicación plausible de la pagofilia en las aves marinas. [13]
El género Pagophila es un género de aves que consta de una sola especie: Pagophila eburnea , también conocida como gaviota marfileña . La gaviota marfileña se encuentra en el Ártico, en las partes más septentrionales de Europa y América del Norte.
Las gaviotas marfileñas se alimentan de crustáceos , peces y roedores y también se consideran carroñeras oportunistas . Las gaviotas suelen seguir a mamíferos pagófilos como focas y osos polares y se alimentan de los restos de sus presas.
Los invertebrados del hielo marino sirven como fuentes de alimento importantes para muchas especies de vertebrados pagófilos . [14]
Gammarus wilkitzkii es una especie de anfípodo que vive debajo del hielo marino del Ártico. Este organismo utiliza una variedad relativamente amplia de fuentes de alimento, incluidos detritos , algas marinas y restos de otros crustáceos. Como resultado de su duro hábitat bajo el hielo, Gammarus wilkitzkii ha desarrollado una amplia gama de fuentes de nutrientes para compensar los cambios de temperatura y espacio del hielo. [15]
Edwardsiella andrillae es una anémona de mar que "amante del hielo" descubierta recientemente en la Antártida. Las anémonas blancas fueron observadas por científicos del Programa de Perforación Geológica Antártica ( ANDRILL ). Los organismos viven enterrados en el hielo, boca abajo, con sus tentáculos "sobresaliendo hacia el agua helada". Esta es la primera especie de anémona de mar que se ha observado que vive en el hielo en lugar de en el fondo del océano. Se están realizando investigaciones sobre la dieta y el estilo de vida de Edwardsiella andrillae . [16]
El cambio climático y la reducción del hielo marino en las regiones polares han tenido un impacto significativo en los organismos que prefieren o dependen de hábitats de hielo. Una "proyección estocástica de la población" ha demostrado que probablemente habrá disminuciones drásticas en la población de osos polares para fines del siglo XXI. Los osos polares dependen de las focas y los peces como su principal fuente de alimento. Si bien los osos pueden cazar mamíferos terrestres como el caribú y el zorro, pueden sobrevivir de presas terrestres durante aproximadamente 6 meses. Sin la abundancia de hielo marino, los osos polares no pueden acceder a las focas y los peces y, por lo tanto, pueden morir de hambre. [17] Estas proyecciones fueron importantes en la decisión de incluir al oso polar como una especie amenazada según la Ley de Especies en Peligro de Extinción de los Estados Unidos . [17]
Además de amenazar a las poblaciones de osos polares, los investigadores también sostienen que las poblaciones de focas también se verán afectadas por el cambio climático. "La pérdida del hábitat de reproducción en sus áreas de cría tradicionales [impactará] cambios en la distribución y, con toda probabilidad, reducciones en la abundancia". [18] Las focas utilizan el hielo para alimentar a sus crías y enseñarles a cazar; sin embargo, con la reducción del hielo debido al cambio climático, las focas no pueden enseñar a sus crías a cazar antes de que termine su período de lactancia. [4] El cambio climático plantea una amenaza importante para los animales pagófilos. [17]