Chileno crea fórmula para calcular el consumo energético de seres vivos
Según el astrofísico del CATA, todos los organismos vivientes usan casi la misma cantidad de energía durante su existencia.
N. E. - Medios Regionales
Mediante una ecuación matemática, en 1932 el biólogo suizo Max Kleiber calculó el metabolismo basal que necesita un ser vivo para existir, es decir, el gasto de calorías mínimo para vivir. A esta operación se la llamó "ley del fuego de la vida".
Más de 80 años después, en 2019, el doctor en Astrofísica Teórica de la Universidad de Yale Andrés Escala corrigió la ecuación para que fuera aplicable a todos los seres vivos. Y ahora, el mismo experto presentó una predicción relacionada a la esperanza de vida de los organismos vivos, según su metabolismo. La investigación, publicada por Scientific Reports, podría ayudar a explicar por qué los seres vivos envejecen y eventualmente fallecen.
"Relacioné directamente la esperanza de vida en todos los organismos vivientes con su sistema respiratorio. Si bien la idea de que el metabolismo está relacionado al envejecimiento viene dando vuelta hace mucho, no había una fórmula concreta y válida para todo tipo de organismos, como la que se presenta en este trabajo y propongo evidencia a favor", explicó el autor del trabajo, quien también es investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica (CATA).
"El descubrimiento es que todos los organismos vivientes, desde los más sencillos como las amebas, hasta grandes mamíferos como elefantes o la ballena azul, consumen a lo largo de su vida aproximadamente la misma cantidad de energía por gramo que los constituye, pero solo tras corregir dicho consumo por temperatura y por el número de latidos en cada ciclo respiratorio", apuntó el científico.
Esto implica, según Escala, que todas las especies deben vivir aproximadamente lo mismo en términos de sus ciclos respiratorios (el tiempo que toma inhalar y exhalar en un ser humano, por ejemplo), por lo que a dicho número de ciclos respiratorios que tienen en común todos los organismos vivientes, se le podría llamar "el número de la vida".
"Esto contrasta con que en términos de tiempo absoluto, la vida animal sobre la Tierra se extiende desde menos de un día (algunas moscas) a cientos de años (tortugas de Galápagos)". agregó Escala.
Consumo energético
En la "ley del fuego de la vida", Kleiber planteó cuál es el gasto energético mínimo que necesitan algunas especies para vivir, estableciendo que el metabolismo basal de un animal (su circulación sanguínea, sistema respiratorio, etc.) se podía estimar calculando su peso corporal elevado a la 0,75 potencia.
No obstante, mediciones posteriores indicaron que esa potencia no se cumplía en todas las especies. Así, el chileno demostró en 2019 que las excepciones se debían a una mala formulación y no a la complejidad del problema.
Según este nuevo estudio, a lo largo de su vida un ser vivo debe consumir (a una temperatura de 30°C) del orden de 8000 ml (mililitros) de oxígeno, esto es por gramo que constituye el organismo y por latido en cada ciclo respiratorio, que en términos energéticos equivale a que cada gramo consume unos 160.000 joule (la energía necesaria para mantener prendido un computador por 10 minutos).
Hace un siglo se cree que los organismos con un metabolismo más rápido mueren más jóvenes. Sin embargo, esta idea ha sido puesta en duda y ahora este trabajo da una estimación más correcta de la energía consumida.
"Una de las ventajas de la fórmula hallada para el consumo energético de los seres vivos a lo largo de su vida es que se puede estimar cuánto subiría el consumo energético de los organismos vivos a medida que sube la temperatura de la Tierra, importante en contexto del calentamiento global actual", indicó Escala.