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¿Cómo puede una lagartija estar 18 minutos bajo el agua?

¿Cómo puede una lagartija estar 18 minutos bajo el agua? esa pregunta, tiene una respuesta sorprendente, la respiración acuática de las lagartijas ha sido resuelta por la ciencia.

Los lagartos del género Anolis conocidos comúnmente como lagartijas, pueden respirar bajo el agua y permanecer sumergidos gracias a una adaptación evolutiva. El hallazgo publicado en la revista especializada Current Biology, lo hicieron investigadores de la Universidad de Toronto en Canadá.

Los Anolis son un grupo diverso de lagartos que se encuentran en el trópico americano, muchos de ellos son especialistas en cruzar arroyos y mantenerse en el agua sumergiéndose para evitar a los depredadores. Según los investigadores  de biología evolutiva de la Universidad de Toronto, estos lagartos pueden durar hasta 18 minutos sumergidos en el agua sin ser vistos manteniéndose seguros.

La estrategia evolutiva para defenderse de los depresadores y pasar desapercibidos debajo del agua es posible gracias a una burbuja que se adhiere a sus hocicos. “Descubrimos que los anoles semiacuáticos exhalan aire en una burbuja que se adhiere a su piel”, dice Chris Boccia , alumno del departamento de ecología y biología evolutiva de la Facultad de Artes y Ciencias.

¿Cómo puede una lagartija estar 18 minutos bajo el agua?

Boccina y su equipo, midieron el contenido de oxígeno del aire en las burbujas y encontraron que disminuía con el tiempo, lo que confirma que el aire que se vuelve a respirar está involucrado en la respiración. La reispiración probablemente evolucionó porque la capacidad de permanecer sumergido por más tiempo aumenta las posibilidades de que el lagarto eluda a los depredadores, dicen los autores.

La investigación incluyó  seis especies de anoles semiacuáticos y encontraron que todas poseían el rasgo de reinspiración, a pesar de que la mayoría de las especies estaban relacionadas lejanamente. Si bien la reinhalación se ha estudiado extensamente en artrópodos acuáticos como los escarabajos de agua, no se esperaba que los lagartos tuvieran un mecanismo parecido debido a las diferencias fisiológicas entre los insectos de agua y los vertebrados como las lagartijas.

“La reinspiración nunca se había considerado como un mecanismo natural potencial para la respiración subacuática en vertebrados”, dice Luke Mahler , profesor asistente en el departamento de ecología y biología evolutiva y supervisor de tesis de Boccia autor principal de la investigación.

“Pero nuestro trabajo muestra que esto es posible y que las lagartijas han desplegado esta estrategia repetidamente en especies que utilizan hábitats acuáticos”.

Primer plano de un lagarto Anolis con una burbuja de reinhalación en el hocico (foto de Lindsey Swierk)
Primer plano de un lagarto Anolis con una burbuja de reinhalación en el hocico (foto de Lindsey Swierk)

Como señalan los autores, el rasgo de reinspiración puede haberse desarrollado porque la piel de los anoles es hidrofóbica, repele el agua, una característica que probablemente evolucionó en los anoles porque los protege de la lluvia y los parásitos. Bajo el agua, las burbujas de aire se adhieren a la piel hidrófoba y, como resultado, se desarrolló la capacidad de explotar estas burbujas para respirar.

Si bien se requiere más trabajo para comprender cómo funciona el proceso en detalle, Boccia, Mahler y sus coautores sugieren diferentes formas en que puede funcionar la reinspiración.

En su forma más simple, la burbuja de aire en el hocico de un lagarto probablemente actúa como un tanque de buceo, proporcionando al animal sumergido un suministro de aire además del aire en sus pulmones. Esto es lo que hacen los artrópodos acuáticos como los escarabajos de agua para extender el tiempo que pueden permanecer sumergidos.

Los investigadores también sugieren que el proceso de reinspiración puede facilitar el uso del aire que se encuentra en los conductos nasales, la boca y la tráquea de un lagarto que, de otro modo, no sería utilizado por el lagarto para respirar.

La burbuja también puede ayudar a eliminar el dióxido de carbono (CO2) residual del aire exhalado a través de un proceso que otros investigadores ya han observado en los artrópodos acuáticos. Esos estudios concluyeron que, debido a que el CO2 es altamente soluble en agua y debido a que el nivel de CO2 en las burbujas es más alto que en el agua circundante, el CO2 exhalado se disuelve en el agua circundante en lugar de volver a inhalarse.

Finalmente, los autores especulan que la burbuja puede actuar como branquias y absorber oxígeno del agua, una vez más, algo que ya se ha observado en los artrópodos. Boccia y Mahler están planeando realizar más investigaciones para confirmar si estos procesos de reinhalación ocurren con los anoles.

Chris Boccia es un recién graduado de maestría en ciencias del departamento de ecología y biología evolutiva de la Facultad de Artes y Ciencias (foto cortesía de Chris Boccia)
Chris Boccia es un recién graduado de maestría en ciencias del departamento de ecología y biología evolutiva de la Facultad de Artes y Ciencias (foto cortesía de Chris Boccia)

“Este trabajo enriquece nuestra comprensión de las formas creativas e inesperadas en que los organismos afrontan los desafíos planteados por sus entornos”, dice Mahler. “Eso es valioso por derecho propio, pero descubrimientos como este también pueden ser valiosos para los humanos mientras buscamos soluciones a nuestros propios problemas desafiantes”.

“Es demasiado pronto para saber si la reinspiración de los lagartos conducirá a alguna innovación humana en particular”, dice Boccia. “Pero la biomimetización de la reinhalación puede ser una propuesta interesante para varios campos, incluida la tecnología de reinhalación de buceo, que motivó nuestro nombre de este fenómeno”.

La investigación fue apoyada por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, entre otros.

Con información de la Universidad de Toronto.

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