Cuestión de pelos

Los pelos son esas cositas muy finas y más o menos alargadas que recubren la piel de muchos animales terrestres… empezando por nosotros mismos. En la escuela nos enseñaron que somos mamíferos y que este grupo de animales es un tipo de vertebrados caracterizado por tener temperatura corporal constante, la piel cubierta de pelos, y las hembras producen leche para alimentar sus crías. La mayoría (no todos) son vivíparos (paren a sus crías ya vivas) y tienen mamas para producir la leche en las hembras. La temperatura constante en el cuerpo (homeotermia) permite a los mamíferos sobrevivir en toda clase de climas, desde el frío de la Antártida hasta cualquier desierto; y el tener la piel recubierta de pelo es un factor muy importante en la homeotermia.

Pero no sólo los mamíferos tienen pelos. Muchos invertebrados, artrópodos sobre todo, tienen unas estructuras parecidas a pelos: arañas, ciempiés, diversas larvas. Sin embargo, no son verdaderos pelos porque están formados de quitina, el material que recubre la piel de los artrópodos, y no de queratina, que es lo que constituye los pelos.

La queratina es una proteína muy resistente que recubre la piel de todos los vertebrados, y además forma sus estructuras: pelos, uñas, plumas, picos, pezuñas, cuernos, garras… Según los paleontólogos, los pelos aparecieron por primera vez antes incluso que los dinosaurios, en un grupo de reptiles llamados terápsidos (reptiles primitivos de los que descienden los mamíferos). Se cree que los terápsidos ya tenían mecanismos de homeotermia, aunque eso es algo que no puede comprobarse fácilmente, sólo viendo huesos. Los terápsidos llegaron a ser dominantes en algún momento de la evolución; eran reptiles que no arrastraban sus vientres (por lo que el término “reptil” no sería adecuado) y muestran indicios de tener pelos en la piel. Sin embargo, aún no eran mamíferos, pues ponían huevos y no muestran señal alguna de tener mamas, o siquiera producir leche (aunque, de nuevo, no es fácil saber estas cosas sólo por los huesos).

Reptil con aspecto de mamífero 

Los terápsidos evolucionaron hacia mamíferos verdaderos. Aunque los primeros mamíferos aún ponían huevos, ya podían alimentar a sus crías con la leche que segregaban en ciertas partes de la piel. Es exactamente eso lo que hacen los ornitorrincos, los mamíferos más primitivos que existen, que son casi iguales a los reptiles teromorfos. Posteriormente, otros mamíferos empezaron a parir a sus crías vivas, manteniéndolas un tiempo en una bolsa o marsupio hasta que fueran capaces de andar solas; es lo que sucede en los marsupiales, como el canguro o el koala. Y finalmente, la evolución llevó al desarrollo de la placenta, lo que permitió que las crías se desarrollaran mejor en el vientre materno; al nacer ya son capaces de moverse solas y se alimentan con la leche que producen las mamas.

Lamentablemente, cuando los terápsidos aún no habían dado paso por completo a los mamíferos, aparecieron los dinosaurios y les ganaron la mano. Los dinosaurios resultaron estar mejor adaptados y se extendieron por casi todos los nichos ecológicos, alcanzando algunos de ellos tamaños gigantescos como sabemos. Los mamíferos se vieron obligados a evolucionar como alimañas, animales pequeños que debían huir de los enormes dinosaurios; su capacidad de mantener la temperatura corporal constante no cabe duda de que les ayudó a lograr esos tamaños tan pequeños (como los actuales ratones o incluso menores).

Bien, pero otro grupo de vertebrados también desarrolló pelos para mantener la temperatura corporal constante. Fueron los pterosaurios, reptiles voladores que no deben confundirse con los dinosaurios aunque compartieron la misma época. En el momento en el que surgen los dinosaurios, los reptiles dominan la Tierra. En las tierras emergidas se desarrollaron los dinosaurios, como ya se dijo. En los océanos, ictiosaurios y plesionarios se repartieron los nichos ecológicos: los plesiosaurios mantenían la forma general de un animal terrestre, pero con sus cuatro patas convertidas en aletas. Eran como enormes focas pero con escamas en vez de pelo y algunas realmente enormes, tanto como una ballena azul. Los ictiosaurios tenían más aspecto de pez y se parecían más a los delfines.

Quedaba el aire y allí surgieron los pterosaurios, reptiles voladores cuyas extremidades delanteras se alargaron mientras sus huesos se hacían finísimos y una capa de piel entre los dedos les permitía volar. Eran parecidos a los murciélagos, pero más grandes y ligeros. ¡Y tenían pelos!

A veces se conserva un trozo de piel, o al menos su impresión en la roca. En estos fósiles se puede aprender mucho sobre el aspecto exterior de los animales; así se sabe, por ejemplo, que algunos dinosaurios grandes estaban cubiertos de escamas, y que otros más pequeños tenían plumas. Y se ha descubierto que ciertos pterosaurios, al menos, tenían pelos.

Por cierto, también se supone que muchos dinosaurios tenían plumas y que eran homeotermos, pero esa ya es otra cuestión.

¿Cómo hacen los pelos para mantener la temperatura constante? Funcionan mejor cuando lo que se trata es de evitar que baje la temperatura, es decir cuando el medio ambiente es más frío que la temperatura corporal. Si ponemos un cuerpo que está a 37ºC en un lugar donde el aire está a 15ºC, la tendencia será que el cuerpo se enfríe y el aire se caliente. Pero hay mucho aire y además está en movimiento por lo que podemos despreciar este detalle.

Nos queda así un flujo de calor desde el interior del cuerpo al exterior. Flujo que podemos frenar usando aislantes, es decir sustancias que no favorezcan la transmisión del calor. Un buen aislante es el aire, a condición de que no se mueva, sino que permanezca fijo en el sitio (por ejemplo dentro de una burbuja). La queratina, que forma la piel de los vertebrados, es otro aislante.

Pues bien, tomamos filamentos de queratina y los ponemos de tal manera que se mantenga una capa de aire retenida junto a la piel y que el aire se quede encerrado. Cuantas más capas de filamentos de queratina y aire, mejor es el abrigo.

¡Pues eso es lo que hace la capa de pelo de los mamíferos! Cuanto más largos y revueltos están los pelos mejor es su efecto aislante; sobre todo si además están recubiertos de grasa que también aísla y evita el agua (que es conductora del calor, y el terror de los abrigos de pelo). Funciona tan bien el sistema que nosotros lo imitamos en nuestras prendas de abrigo: un jersey de lana actúa de la misma forma (¡y está hecho con pelos!).

Vale, todo eso está muy bien para mantener el calor cuando hace frío. ¿Y cuando hace calor? ¡Pues se pierde el pelo! Como se trata de una estructura externa a la piel, no es tan difícil desprenderse del pelo cuando hace falta. Los animales suelen tener un pelo para el invierno y otro para el verano, y lo mudan con los cambios de estación. Y en el caso de aquellos animales adaptados a climas cálidos, la solución evolutiva ha sido perder esos pelos innecesarios.

Queda en el aire una cuestión clave, al estilo de la clásica pregunta del huevo y la gallina: ¿qué fue primero, la homeotermia (capacidad para mantener la temperatura constante) o la presencia de pelos? Lo mismo en el caso de las plumas, por cierto.

Finalmente, los pelos no sólo sirven para mantener el calor corporal. Tienen una evidente función protectora, ya que recubren la piel y la protegen de golpes, roces, del sol, etc. Algunos pelos están especializados y cumplen funciones específicas. Podría destacar aquí dos de estas funciones.

Vibrisas sensitivas

La primera, los pelos sensitivos (vibrisas) que tienen muchos animales en el hocico. Estos pelos rígidos están conectados con terminaciones nerviosas bajo la piel, de forma que sirven como órganos sensoriales; muchos animales, como los gatos, los emplean para desplazarse en la oscuridad. De hecho este tipo de pelos tienen sus propios nervios asociados y pueden reconocerse sus marcas en los huesos de los fósiles… lo que también ha permitido saber que algunos fósiles tenían pelos sensoriales, y por lo tanto pelos en el resto del cuerpo.

La segunda función es más sutil, pero también importante. Muchos pelos tienen glándulas odoríferas asociadas, de tal manera que emiten sustancias que se propagan por el aire; por ejemplo, feromonas de atracción sexual durante el celo. El pelo aquí tiene el efecto de un pincel, al contribuir a diseminar ese olor y que llegue lo más lejos posible.

Por cierto que los humanos tenemos pelos de ese tipo, situados en las axilas y en la zona anogenital; es decir las partes corporales que más huelen en un cuerpo no cubierto por ninguna prenda.

Pero sobre los pelos en los seres humanos hablaremos otro día.

Félix Díaz

Hablando de Ciencia