Adaptaciones

Natación

La velocidad y la duración de la natación están estrechamente ligadas: el nado de alta velocidad probablemente dura sólo segundos, mientras que el nado de baja velocidad puede durar largos períodos de tiempo.

Los delfines mulares nadan rutinariamente a velocidades de 4,6 a 10,2 pies por segundo (3,14 a 6,95 millas/hora; 5,04 a 11,19 km/hora) con una velocidad media de 4,9 a 5,6 f/s (3,34 a 3.82 millas/hora; 5,4 a 6,14 km/hora).

• La velocidad máxima observada de un delfín mular entrenado nadando junto a un barco fue de 26,7 pies/segundo (18,20 millas/hora; 29,30 km/hora).
• La velocidad máxima observada de un delfín nadando hacia arriba antes de un salto vertical fue de 36,8 pies/segundo (25,09 millas/hora; 40,38 km/hora). Ambos fueron completados en duraciones muy cortas.
• La velocidad máxima de nado que se pudo observar en los delfines salvajes fue de 18,3 f/s (12,47 millas/hora; 20,08 km/hora).

Los delfines se encuentran entre los nadadores más eficientes del mundo.

• La forma fusiforme característica de un delfín es bastante eficiente desde el punto de vista energético para nadar.
• En comparación con otras formas corporales, esta forma crea menos resistencia (la fuerza de oposición que genera un objeto al desplazarse por el agua). La grasa suaviza el contorno de un delfín y contribuye a su forma suave.

Los delfines mulares a veces «marean» en la superficie; nadan lo suficientemente rápido como para liberarse del agua, volando hacia arriba y hacia afuera y luego de vuelta hacia abajo en un movimiento continuo, que generalmente repiten. Nadar en marsopa utiliza menos energía que nadar rápido en la superficie.

Ciertas ballenas dentadas, como los delfines mulares, a veces montan las olas del océano o la estela de la proa o la popa de un barco. Montando una ola o una estela, un delfín puede ir casi dos veces más rápido usando el mismo costo de energía.



Respiración

Un delfín respira a través de un único orificio respiratorio en la superficie superior de su cabeza. El espiráculo está cubierto por una aleta muscular, que proporciona un sello hermético.

• Un delfín contiene su respiración mientras está bajo el agua.
• El delfín abre su espiráculo y comienza a exhalar justo antes de alcanzar la superficie del agua. Para abrir el espiráculo, el delfín contrae la aleta muscular.
• En la superficie, el delfín inhala rápidamente y relaja la aleta muscular para cerrar el espiráculo.

Durante cada respiración un delfín intercambia el 80% o más de su aire pulmonar. Esto es mucho más eficiente que los seres humanos, que intercambian sólo alrededor del 17% de su aire pulmonar con cada respiración.

Exhalar e inhalar toma alrededor de 0,3 segundos. La frecuencia respiratoria de un delfín mular es de aproximadamente 1,5 a 4 respiraciones por minuto.

El chorro de agua visible que a menudo sale del espiráculo de un delfín no procede de los pulmones, que (como los nuestros) no toleran el agua.

• El agua que se encuentra en la parte superior del espiráculo cuando comienza la potente exhalación es empujada hacia arriba con los gases respiratorios exhalados.
• Especialmente en el aire fresco, puede formarse una niebla; es vapor de agua que se condensa cuando los gases respiratorios se expanden al aire libre.


Buceo

Los delfines mulares generalmente no necesitan bucear a mucha profundidad para capturar alimento.

• Dependiendo del hábitat, la mayoría de los delfines mulares se sumergen regularmente a profundidades de 3 a 46 m (10 a 150 pies). La duración media de la inmersión de los delfines mulares costeros oscila entre 20 y 40 segundos. La duración media de la inmersión es de 25,8 segundos.
• Son capaces de bucear a mayores profundidades. En condiciones experimentales, un delfín mular buceó hasta 390 m (1.280 pies). En otro estudio, un delfín mular hembra de alta mar se sumergió hasta profundidades de más de 492 m (1.614 pies).

En promedio, una inmersión puede durar hasta 10 minutos. La capacidad máxima de contención de la respiración de un delfín mular es de unos 12 minutos.

• La máxima contención de la respiración voluntaria registrada en un delfín mular costero fue de 7 minutos y 15 segundos La duración máxima de la contención de la respiración registrada en un delfín mular costero marcado fue de 14 minutos.

Todos los mamíferos marinos tienen adaptaciones fisiológicas especiales para bucear. Estas adaptaciones permiten a un delfín conservar el oxígeno.

• Los delfines, como otros mamíferos marinos, tienen una frecuencia cardíaca más lenta mientras bucean. Durante una inmersión, la sangre se desvía de los tejidos tolerantes a los bajos niveles de oxígeno hacia el corazón y el cerebro, que requieren un suministro constante de oxígeno.
• Ciertas moléculas de proteína -hemoglobina y mioglobina- almacenan oxígeno en los tejidos corporales.
  • La hemoglobina se encuentra en los glóbulos rojos. Los mamíferos que bucean mucho tienen volúmenes de sangre más altos (como porcentaje del peso corporal) que los mamíferos que bucean menos.
  • La mioglobina se produce en el tejido muscular. El músculo de las ballenas tiene una mayor concentración de mioglobina que el músculo de los mamíferos terrestres.

Tanto los humanos como los cetáceos pueden experimentar impactos fisiológicos negativos del buceo.

• A medida que la presión aumenta con la profundidad, la cantidad de gas que se disuelve en la sangre y los tejidos corporales de un buceador también aumenta. A unas 2 atmósferas de presión (unos 18 m o 60 pies), los tejidos están saturados. Si un buceador humano vuelve a la superficie demasiado rápido, los gases, especialmente el nitrógeno, salen de la solución y forman burbujas en los músculos y la sangre. Esta condición dolorosa y a veces mortal se denomina «el síndrome del buzo».
• El síndrome del buzo es más común en los buceadores con escafandra autónoma, pero los buceadores con respiración contenida también pueden sufrir el síndrome del buzo profundo. Bajo presión, los bronquiolos de un humano se colapsan. El aire pulmonar es forzado a entrar en los alvéolos: las numerosas zonas diminutas de los pulmones donde se produce el intercambio de gases. Aquí, los gases son absorbidos bajo presión.
• A diferencia de los buceadores humanos, un delfín no respira aire bajo presión. Sólo inhala en la superficie. Además, en los mamíferos buceadores, los alvéolos se colapsan a unas 3 atmósferas de presión (aproximadamente;27 m, o 90 pies), forzando el aire hacia los bronquiolos (conductos de aire rígidos), una región en la que no se intercambian gases.



Termorregulación

Al igual que otros mamíferos, los delfines mantienen una temperatura corporal constante. La temperatura corporal central de un delfín es de unos 36° a 37°C (96,8° a 98,6°F), más o menos la misma que la de un humano.

Los delfines tienen varias estrategias de termorregulación para retener o liberar calor.

• Disminución de la relación superficie-volumen.
  • La forma fusiforme del cuerpo del delfín y el tamaño reducido de sus extremidades disminuyen la cantidad de superficie expuesta al ambiente externo. Esto ayuda a los delfines a conservar el calor corporal. Los delfines adaptados a aguas más frías y profundas generalmente tienen cuerpos más grandes y aletas más pequeñas que los delfines costeros, lo que reduce aún más la relación entre el área de superficie y la masa corporal total.
• Aumento del aislamiento.
  • Los delfines depositan la mayor parte de su grasa corporal en una gruesa capa de grasa. Esta capa de grasa aísla al delfín, ayudándole a conservar el calor corporal. La grasa difiere de la grasa en que contiene una red fibrosa de tejido conectivo además de las células grasas. La grasa corporal de un delfín mular generalmente representa entre el 18% y el 20% de su peso corporal.
• Sistema de intercambio de calor. El sistema circulatorio de un delfín mular se ajusta para conservar o disipar el calor corporal y mantener la temperatura del cuerpo.
  • Las arterias de las aletas, las aletas caudal y la aleta dorsal están rodeadas de venas. Así, parte del calor de la sangre que viaja por las arterias se transfiere a la sangre venosa en lugar de al entorno. Este intercambio de calor a contracorriente ayuda a los delfines a conservar el calor corporal.
  • En agua fría, la circulación puede disminuir a los vasos sanguíneos cerca de la superficie de las aletas, las aletas caudales y la aleta dorsal, y aumentar a los vasos sanguíneos que circulan la sangre hacia el núcleo del cuerpo, conservando así el calor corporal.
  • Durante el ejercicio prolongado o en agua caliente, un delfín puede necesitar eliminar el exceso de calor. En este caso, la circulación aumenta hacia los vasos sanguíneos cerca de la superficie de las aletas, las aletas caudales y la aleta dorsal, y disminuye hacia los vasos sanguíneos que circulan la sangre hacia el núcleo del cuerpo. El exceso de calor se desprende al ambiente externo



En general, los delfines mulares tienen una tasa metabólica más alta que los mamíferos terrestres de tamaño similar. Este mayor metabolismo genera una gran cantidad de calor corporal.

Los mamíferos pierden calor corporal cuando exhalan. Pero los delfines conservan una cantidad considerable de calor porque respiran con menos frecuencia que los mamíferos terrestres.

Sueño

Al estudiar el sueño en los delfines mulares, los investigadores descubrieron que los delfines pasaban alrededor del 33% de cada día durmiendo.

Los investigadores han demostrado, tanto a través de observaciones como de estudios electrofisiológicos, que el sueño profundo en los delfines mulares y otras ballenas puede ocurrir en un solo hemisferio cerebral a la vez.