La ciencia demuestra que las patas largas de la jirafa reducen el esfuerzo extremo de su corazón y fijan un techo real a la altura de los grandes vertebrados terrestres

Cuando pensamos en jirafas, miramos primero el cuello, pero el nuevo estudio publicado en Journal of Experimental Biology pone el foco en otra parte: las patas. La sorpresa es que las patas largas reducen el esfuerzo del corazón. Los autores, Roger Seymour y Edward Snelling, analizan de forma matemática cuánto cuesta energéticamente mantener la sangre circulando en un cuerpo tan alto y muestran que ese diseño extremo tiene un precio muy concreto para el corazón.

Para entender la dimensión del problema hay que traducirlo a algo sencillo: la jirafa mantiene una presión arterial en torno a los 200-250 mmHg medida a la altura del corazón, más del doble que la de la mayoría de los mamíferos, porque necesita empujar la sangre varios metros hacia arriba contra la gravedad. Eso significa que su corazón trabaja en “modo exigente” todo el tiempo. El punto clave del estudio es que esa presión no es algo puntual: se mantiene alta esté de pie, caminando, corriendo o incluso cuando baja la cabeza para beber, de modo que la exigencia es continua durante toda su vida adulta.

Seymour y Snelling calculan que, en una jirafa adulta de unos 651 kilos, el ventrículo izquierdo consume alrededor del 16 % de la energía total del cuerpo en reposo, frente al 8,9 % que gastaría un mamífero de igual peso pero proporciones “normales”. Ese 16 % convierte al corazón de la jirafa en uno de los más caros de mantener del reino animal. Para llegar ahí, los autores cruzan datos de presión arterial, gasto cardíaco, eficiencia del músculo cardíaco y metabolismo, apoyándose en trabajos previos sobre cómo escala la fisiología en mamíferos.

Ilustraciones basadas en un video de una jirafa de pie y bebiendo en un abrevadero. El corazón se ubica a la altura de la articulación del hombro, y la posición del codo (h) se calcula a partir de la longitud del eje de la pata delantera (L) y el ángulo que forma con el suelo (β). La escala de altura se ajustó según la elevación del corazón en el modelo de jirafa de 651 kg, manteniendo la proporción con el animal fotografiado (van Sittert et al., 2015).
Ilustraciones basadas en un video de una jirafa de pie y bebiendo en un abrevadero. El corazón se ubica a la altura de la articulación del hombro, y la posición del codo (h) se calcula a partir de la longitud del eje de la pata delantera (L) y el ángulo que forma con el suelo (β). La escala de altura se ajustó según la elevación del corazón en el modelo de jirafa de 651 kg, manteniendo la proporción con el animal fotografiado. Fuente: J Exp Biol

El cuello no lo explica todo

El razonamiento habitual es simple: cuello muy largo, más columna de sangre, más presión; caso cerrado. El estudio matiza esta idea con números. Cada metro extra de altura exige unos 77 mmHg adicionales de presión.

Si la cabeza está más de dos metros por encima del corazón, la bomba central necesita trabajar bastante más fuerte solo para que la sangre llegue al cerebro con una presión mínima razonable.

Los investigadores recuerdan que en las jirafas no funciona la idea de un “sifón perfecto” que ayudara gratis a subir la sangre: los vasos del cuello fuera del cráneo son colapsables, así que el corazón no puede apoyarse en un efecto físico que le ahorre trabajo. El sistema funciona a base de músculo y presión real, sin atajos. De hecho, las mediciones muestran una correlación directa entre la distancia vertical corazón-cabeza y la presión necesaria en distintas especies, incluida la jirafa, reforzando esta conclusión.

Si la jirafa hubiera alcanzado su altura solo alargando el cuello, manteniendo un cuerpo y unas patas similares a los de un antílope grande, su corazón necesitaría todavía más presión para cubrir esa distancia extra. El cuello, por sí solo, habría convertido el coste energético del corazón en un peaje casi prohibitivo. Ahí es donde las patas largas cambian el guion.

Las patas como alivio: cuando la anatomía ahorra energía

El modelo de Seymour y Snelling plantea un experimento teórico con tres “animales”: una jirafa real, un gran antílope como el eland y una criatura híbrida que llaman “elaffe”: cuerpo y patas de eland, cuello de jirafa, misma altura total. Esa quimera sirve para medir cuánto costaría llegar a lo alto solo con cuello y sin patas largas. El resultado es claro: el corazón de la jirafa real gasta ese 16 % del metabolismo en reposo; el del eland “normal”, un 8,9 %; el del elaffe, obligado a bombear a más distancia, subiría hasta alrededor del 21 %.

Es decir, al elevar el corazón dentro del cuerpo gracias a unas patas muy largas, la jirafa reduce la diferencia de altura con la cabeza y rebaja la presión que necesita generar. Las patas largas no son un capricho: son una solución eficiente para que el corazón no se dispare energéticamente.

Los fósiles respaldan esta idea: en los antepasados de las jirafas, las extremidades se alargaron antes que el cuello, lo que sugiere que el camino evolutivo hacia “ser muy alto” empezó desde abajo, no desde la cabeza.

Aun así, las patas extremas tienen efectos secundarios: limitan la aceleración máxima, generan una desventaja locomotora frente a depredadores potentes y obligan a esa postura incómoda para beber. El equilibrio es delicado: ganar altura para alimentarse mejor sin convertir cada sorbo de agua en una sentencia.

El estudio muestra que, incluso si las patas fueran algo más cortas para evitar esa maniobra al beber y el cuello algo más largo para mantener la altura, el coste cardíaco subiría solo ligeramente hasta un 17 %, lo que indica que la jirafa actual se mueve en un margen ajustado pero viable.

Ilustraciones comparativas de una jirafa y un eland, que muestran la ubicación aproximada de sus corazones. El “elaffe” es una quimera teórica que alcanza la misma altura que la jirafa, pero solo alargando el cuello. Las dimensiones cardíacas se basan en ecuaciones alométricas (Mitchell y Skinner, 2009). El gasto energético del ventrículo izquierdo en relación con el metabolismo total se calculó según el modelo del estudio para la jirafa y el elaffe, y a partir de datos generales de mamíferos para el eland (Snelling y Seymour, 2024). Todos los valores se estandarizaron para un peso corporal de 651 kg y una tasa metabólica en reposo de 1683 ml O₂ por minuto.
Ilustraciones comparativas de una jirafa y un eland, que muestran la ubicación aproximada de sus corazones. El “elaffe” es una quimera teórica que alcanza la misma altura que la jirafa, pero solo alargando el cuello. Las dimensiones cardíacas se basan en ecuaciones alométricas. El gasto energético del ventrículo izquierdo en relación con el metabolismo total se calculó según el modelo del estudio para la jirafa y el elaffe, y a partir de datos generales de mamíferos para el eland. Fuente: J Exp Biol

Por qué el corazón no puede subir más (y por qué la jirafa tiene un límite)

Si elevar el corazón en el cuerpo reduce el esfuerzo, la tentación obvia sería imaginarlo más arriba, casi en el cuello. El estudio explica con calma por qué esa opción está bloqueada. El corazón tiene que estar al nivel de los pulmones para que la circulación pulmonar funcione a baja presión; si se elevara demasiado, la propia gravedad aumentaría la presión en los vasos de la base del pulmón y se acumularía líquido en los alveolos, dificultando la entrada de oxígeno.

En vertebrados terrestres, la presión en la circulación pulmonar se mantiene por debajo de valores críticos para evitar edema; en jirafas, se calcula que ese límite se alcanzaría si el corazón estuviera apenas unos 35 centímetros por encima de su posición actual. Mover la bomba hacia el cuello dispararía el riesgo de edema pulmonar y asfixia. Es decir, la anatomía torácica marca un techo muy claro: el corazón debe convivir con los pulmones, no separarse de ellos.

Este condicionante convierte a la jirafa en un caso extremo pero coherente: patas largas que elevan el corazón lo justo, cuello que completa la altura necesaria para llegar a las copas de los árboles, y una presión arterial muy alta pero compatible con la fisiología pulmonar.

El animal vive literalmente en el filo de lo posible sin cruzar la línea. La investigación concluye que esta combinación de factores explica por qué la distancia vertical entre corazón y cabeza de la jirafa marca prácticamente el máximo observado entre los vertebrados terrestres conocidos.

Jirafas al límite: lo que su corazón nos cuenta sobre la altura máxima de los animales terrestres
Jirafas al límite: lo que su corazón nos cuenta sobre la altura máxima de los animales terrestres. Fuente: Unsplash.

El mensaje para entender a otros gigantes (y nuestros límites)

El trabajo también mira hacia los dinosaurios saurópodos, famosos por sus cuellos larguísimos. Si hubieran mantenido el cuello totalmente erguido a alturas muy superiores, la presión necesaria habría sido descomunal, muy por encima incluso de la jirafa. Los autores recuerdan que las soluciones alternativas planteadas (corazones auxiliares, sifones perfectos, sistemas especiales) no resisten bien el análisis detallado.

La conclusión prudente es que esos animales probablemente no sostenían el cuello de forma permanente mucho más alto que la línea del corazón, igual que la jirafa marca un límite práctico hoy.

Así, el estudio no solo resuelve una pregunta concreta sobre jirafas, sino que ayuda a entender cómo la física condiciona la evolución de los cuerpos grandes. La altura tiene beneficios claros, pero cada centímetro extra tiene que ser pagado por el corazón. En el caso de la jirafa, las patas largas abaratan parte de esa factura, permitiendo acceder a hojas y brotes que otros mamíferos no alcanzan, sin que el coste energético del corazón sea tan extremo como en el escenario del “solo cuello”.

En términos sencillos, esta investigación muestra que el diseño de la jirafa no es un exceso al azar: es un ajuste fino entre anatomía, gravedad y energía. Lo que vemos en la sabana es el resultado de una negociación constante entre lo que permite la biología y lo que exige la física. Y según los datos, las jirafas están ya muy cerca del límite que un vertebrado terrestre puede soportar sin que su corazón tenga que dedicar prácticamente toda su energía a mantener la cabeza en alto.

Referencias

  • Seymour, R. S., & Snelling, E. P. (2025). How long limbs reduce the energetic burden on the heart of the giraffe. Journal of Experimental Biology228(20), jeb251092. doi: 10.1242/jeb.251092

Cortesía de Muy Interesante



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