La ciencia de mis gatos

Desde hace un año convivimos en casa con dos gatos, Mía (hembra) y Vida (macho). La primera la encontramos abandonada hace casi cinco años y, hasta hace un año, era la reina del hogar. Pero desde la llegada de Vida gracias a un gran amigo todo cambió. Al principio su relación era más turbulenta que la de Michael Douglas y Kathleen Turner en La Guerra de los Rose. Tras una dura negociación con ellos se llevan genial. ¿Y por qué les cuento esto en un blog dedicado a la divulgación científica? Porque uno de los principales objetivos de la ciencia moderna es describir, explicar y predecir el comportamiento del mundo que nos rodea… y les puedo asegurar que las sensaciones placenteras que se sienten cuando logramos comprender, gracias a la ciencia, los acontecimientos que forman parte de nuestra vida cotidiana, son maravillosas. 

Nuestros gatos: Mia (detrás) y Vida (delante)

A los pocos meses de llegar a casa Mía contrajo el virus de la inmunodeficiencia felina. Reconozco que jamás había oído hablar anteriormente de este virus. Luego me enteré de que se trata de un lentivirus de la familia Retroviridaecausante del sida felino. Este virus afecta a un 11 % de los gatos del mundo y no se puede transmitir a los seres humanos ni a otros animales. Cuando un gato es infectado por este virus puede ocurrir que venza totalmente a la infección y no quede ningún rastro; que se convierta en portador sano del virus pero que nunca llegue a enfermar, disfrutando de una vida larga, saludable y relativamente normal; y también es posible que tenga serias complicaciones inmunológicas o incluso muera. Afortunadamente, Mía tiene una vida placentera.

Por cierto, ¿saben que hay gatos que no pueden infectarse por este virus gracias al macaco Rhesus (Macaca mulatta)? Les cuento. Este macaco es una especie de primate catarrino de la familia Cercopithecidae, una de las más conocidas familias de monos del Viejo Mundo. El mono Rhesus fue el tercer primate cuyo genoma se secuenció completamente tras el del humano y el del chimpancé. El interés por estudiar el genoma del macaco Rhesus no residía únicamente en compararlo con el los demás primates sino también en mejorar la investigación en muchas áreas de la medicina, como las neurociencias, la endocrinología y el área cardiovascular. 

 Virus de la inmunodeficiencia felina

¿Y qué tiene que ver esto con el virus de la inmunodeficiencia felina? Se ha descubierto que los macacos Rhesus tienen la capacidad, a través un factor de restricción, de bloquear el ataque del sida felino. Este factor de restricción desactiva la cubierta externa del virus del sida cuanto trata de invadir una célula del macaco Rhesus, y así impide que la infecte. Pues bien, unos investigadores norteamericanos aislaron del primate el gen que da lugar a dicho factor de trascripción y luego lo insertaron en unos ovocitos felinos que posteriormente fecundaron. Esta técnica se denomina transgénesis lentiviral dirigida a los gametos y gracias a ella hay gatos que no pueden ser infectados por el virus del sida felino al poseer el gen del macaco que da lugar al factor de transcripción que lo resiste. 

Volvamos a Mía. Para celebrar su recuperación del virus de la inmunodeficiencia felina le compramos Catnip, la famosa hierba para gatos. Esta hierba es Nepeta cataria, una planta de la familia de la menta típica de Europa, Asia occidental y Norteamérica. También se conoce como hierba de los gatos, menta gatuna, albahaca de gatos o hierba gatera. Tras mordisquearla Mía se puso eufórica, posteriormente agresiva y terminó entrando en éxtasis viendo alucinaciones. La razón reside en que al morder la planta se libera nepetalactona, una molécula perteneciente a la familia de los terpenos que también está presente en la madera de la madreselva tartárica (por ello la viruta de esta madera se utiliza a menudo para confeccionar juguetes especiales para gatos) y que se utiliza industrialmente en la elaboración de aceites esenciales o compuestos farmacológicos. Al liberarse la nepetalactona de la planta o la madera tras mordisquearla los gatos, este terpeno interactúa con el epitelio olfativo de los felinos y empiezan a comportarse extrañamente. 

Nepeta cataria

Mía es una gata tricolor. ¿Tiene algo que ver con su sexo? Sí. Como en el resto de mamíferos, los gatos tienen dos cromosomas sexuales: X e Y. La madre da el cromosoma X y el padre puede dar X o Y. Pues bien, si ven a un gato cuyo pelaje tiene tres colores distintos―gatos calicós―, pueden apostar que es hembra. En los gatos, el gen para el color naranja está ubicado en el cromosoma X y puede tener un alelo para el color negro. Por tanto, la única forma en que ambos alelos se den juntos y combinados con blanco es que haya dos cromosomas X, es decir, que sea una gata. Por lo general, los machos sólo tienen un color además de blanco. Por ello aproximadamente sólo uno de cada tres mil gatos tricolores es macho. 

Mía (tricolor)

¿Y es cierto que la temperatura puede influir en el color de un gato? Sí. Los gatos tienen una enzima (una proteína que acelera reacciones químicas) llamada tirosinasa. Es la responsable de producir en última instancia melanina, el pigmento responsable de las manchas oscuras que aparecen en su piel. Pues bien, en el caso de los siameses esta enzima no se encuentra activa a la temperatura corporal que tienen estos gatos (37ºC) . De ahí que el color predominante de su piel sea claro. Sin embargo, cuando baja la temperatura la proteína se activa y se desencadenan una serie de reacciones enzimáticas y químicas que dan lugar a la melanina, oscureciéndoles la piel. Por eso cuando hace calor el gato siamés presenta más superficie blanca y cuando hace más frío presenta más zonas de color oscuro. 

¿Y por qué las extremidades de los siameses son más oscuras que otras zonas más interiores del cuerpo? Porque las patas, las orejas y la nariz tienen una mayor área superficial y, por tanto, pierden calor más rápidamente que el torso o la espalda. Eso sí, esta desnaturalización es reversible, de modo que si la temperatura baja de los 34⁰C la enzima se activa y se produce melanina. En ese momento el pelaje se torna negro. Este es un proceso que solo ocurre con los siameses. Esta raza de gato contiene una mutación en el ADN que, entre otras cosas, provoca que su enzima tirosinasa sea mucho más sensible a la temperatura que la presente en otros gatos. 

Les contaré ahora algunas peculiaridades Vida, un macho color naranja de pelo corto y una marca en forma de «M» de color más oscuro en torno a sus ojos. A los gatos naranjas también se les llama gatos «orange Tabby» y pueden presentar distintos dibujos en su pelaje. Algunos ejemplos son el marmoleado (franjas de color anchas), el moteado (manchas por el cuerpo) o, como es el caso de Vida, el atigrado (rayas por todo el cuerpo).

Vida (naranja atigrada)

Cuando llegó a casa Vida, un gato que presenta muchos rasgos en común con los gatos monteses, se solía esconder en una caja de cartón que hay en la habitación de mi hija. ¿Por qué a los gatos les gusta tanto hacer eso? Porque el estrés que sienten al estar en una casa por primera vez se reduce gracias a las endorfinas que se generan al rozar su piel las paredes de una caja. 

Siempre nos ha llamado la atención que Vida sea capaz de beber agua sin derramar ni una gota. La responsable de esa habilidad es una disciplina científica llamada fluidodinámica. Para beber agua los gatos emplean un sofisticado sistema basado en el equilibrio de dos fuerzas físicas, la gravedad y la inercia del fluido. Lo primero que hacen es curvar la lengua ligeramente hacia atrás en forma de “J” mayúscula. Luego acercan solo la punta de la lengua al agua, sin sumergirla, y rápidamente la pliegan a toda velocidad arrastrando una buena cantidad de líquido hacia arriba. Al tocar la superficie líquida se forma una columna de agua que sube por inercia y, cuando tienen toda el agua dentro de la boca, cierran la mandíbula antes de que el agua se caiga por acción de la gravedad. Por el contrario, los perros beben a “cucharadas” ya que ponen la lengua en forma de cuchara. Por ello se mojan hocico y labios al beber.

Fluidodinámica del gato. Fuente: La Ciencia de la Mula Francis.

Vida se suele lamer mucho el cuerpo¿Por qué lo hace? Porque tiene en la lengua una serie de espinas curvadas en la misma dirección llamadas papilas con las que se rasca la piel. Además, en la punta de esas papilas tienen unas cavidades huecas donde almacena la saliva. Mediante técnicas de tomografía computarizada se ha observado como cada cavidad, que tiene forma de U, puede almacenar hasta 4.1 μL de saliva. Esa saliva la usa Vida para lavarse y refrescarse. Lo tiene todo planeado.

Hay una cosa de Vida que me preocupa. Le encanta subirse a los sitios más arriesgados… y ya se ha caído varias veces. Lo fascinante es que siempre cae de pie, cumpliendo el dicho que los gatos tienen siete vidas. ¿Cómo hace Vida para seguir con vida (nunca mejor dicho) tras cada trompazo? Cuando resbala y comienza a caer su oído se da cuenta que algo raro está pasando, ya que su cabeza no está orientada de la forma correcta. En ese momento el sistema vestibular de su oído manda una señal a su cuello, que rápidamente corrige la posición de la cabeza. Pero aunque empieza a caer de espaldas al suelo, luego logra darse la vuelta y aterrizar de pie…. cosa que no ocurriría en caso de haber sido yo el que hubiese caído debido a la ley de conservación del momento angular. Los humanos cuando caemos lo hacemos como un cuerpo rígido y no tenemos fácil girar sobre nuestro propio eje. Por ello nuestra caída es descontrolada y solemos golpear el suelo con zonas tan sensibles con la cabeza o el tórax.

Fuente: Creative Commins

¿Y cómo logra Vida darse la vueltaEn primer lugar arquea la columna vertebral mientras estira las patas traseras y recoge las delanteras. Con ello crea una pequeña velocidad angular de la parte trasera de su cuerpo. Como consecuencia, y por la ley de conversación del momento angular, se crea el mismo momento angular en la parte delantera de su cuerpo. Por ello retrae las patas traseras y estira las delanteras, lo que provoca que su cuerpo rote alrededor de su columna vertebral. A todo este proceso también ayuda que la columna vertebral de los gatos sea muy flexible, gracias a que tiene más vertebras que las de los humanos. 

Ya sabemos cómo Vida lugar darse la vuelta antes de aterrizar en el suelo pero… ¿cómo puede amortiguar el golpe? Gracias a lo que se conoce como “Efecto paracaídas” y que justifica que aun siga vivito y coleando tras los trompazos que se pega. Al igual que hacen los paracaidistas junto antes de tocar tierra cuando flexionan los músculos y caderas, Vida flexiona las patas junto antes de “aterrizar”. De este modo la fuerza del choque se disipa en gran medida en los tejidos blandos sin que Vida se rompa ningún hueso ya que sus patas anteriores, además de ser muy musculosas, no están unidas al tronco mediante el hueso clavicular. Además, para facilitar dicho aterrizaje no solo extiende sus garras para evitar resbalones sino que arquean la columna con lo que aumentan la fricción con el aire y se reduce la velocidad de caída a la mitad que el cuerpo de un humano.

Estimados lectores de SCIENTIA, espero que después de leer este post, donde hemos hablado de química, física, botánica, zoología, bioquímica, genética, virología, fluidodinámica y otras disciplinas científicas, miren a sus animales no solo con cariño sino también con los ojos de la ciencia. Pero, sobre todo, espero haber sabido trasmitirles el principal mensaje que se esconde tras este texto:

La ciencia, la obra de arte colectiva más importante de la humanidad, no está únicamente detrás de los grandes observatorios, los nuevos fármacos o los dispositivos móviles. También forma parte de nuestra vida cotidiana, ayudándonos a comprenderla y a mejorarla. Es fascinante.

La marquesa y el marqués de la casa

Jose

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