A53 Deshidratación acelerada

Tópico

El insecto sometido a estrés térmico pierde agua mucho más rápido de lo que perdería solo por el paso del tiempo, porque esa deshidratación acelerada resulta de dos efectos que actúan sobre el insecto al mismo tiempo, no de uno solo: por un lado, aumenta la permeabilidad de la cutícula del insecto con la temperatura, y por otro lado, aumenta la presión de vapor que impulsa la salida de agua desde el cuerpo del insecto.

El primero de estos efectos ocurre en la propia cutícula del insecto: a medida que sube la temperatura, la permeabilidad de la cutícula aumenta de forma exponencial, siguiendo la ley de Arrhenius, principalmente porque la cera epicuticular que recubre al insecto se va fundiendo y deja de bloquear tan bien la salida de agua a través de la cutícula.

El segundo efecto, independiente del anterior, ocurre en el aire que rodea al insecto: a medida que la temperatura sube, la presión de vapor saturado del aire también aumenta, siguiendo la ecuación de Antoine, y ese aumento amplifica el gradiente de vapor entre el interior húmedo del insecto y el aire exterior, lo que impulsa con más fuerza la salida de agua del cuerpo del insecto.

Estos dos efectos no se suman sobre el insecto, sino que se multiplican entre sí: la mayor permeabilidad de la cutícula y el gradiente de vapor más amplio actúan a la vez sobre la misma salida de agua, y esa combinación multiplicativa hace que la pérdida de agua del insecto a cuarenta grados pueda llegar a ser entre diez y cien veces mayor que la que sufriría a veinte grados.

A medida que esta pérdida acelerada de agua reduce el agua extracelular disponible del insecto, las células del insecto sufren un encogimiento osmótico progresivo: cuando el volumen de esas células cae por debajo de un volumen crítico, cercano al sesenta por ciento del volumen original, las membranas celulares colapsan de forma irreversible.

Qué tan cerca está el insecto de alcanzar ese colapso celular depende mucho de dónde vive: el insecto de ambientes áridos tiene una cutícula de permeabilidad muy baja, gracias a ceras epicuticulares más resistentes, y puede tolerar pérdidas de agua de hasta la mitad de su masa corporal antes de llegar a ese punto crítico, mientras que el insecto de ambientes húmedos puede morir con una pérdida de apenas una quinta parte de su masa corporal.

Combinando la velocidad con la que el insecto pierde agua por estos dos efectos y la fracción de esa pérdida que el insecto puede tolerar según su ambiente de origen, se puede calcular el tiempo hasta la deshidratación letal del insecto, el parámetro clave para predecir qué tan vulnerable es cada especie de insecto frente a una ola de calor combinada con baja humedad.

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