Enfrentados a la amenaza de un depredador, los anoles semiacuáticos, un tipo de lagarto nativo de las Américas, darán un salto de fe, se arrojarán desde las rocas y se sumergirán en el agua. Allí, en el fondo de los arroyos de flujo rápido, pueden permanecer sumergidos hasta 18 minutos, esperando hasta que sea seguro volver a arrastrarse a tierra.
Pero, ¿cómo pueden los lagartos, cuyos pulmones están desarrollados para un buen aire ole, aguantar la respiración durante tanto tiempo? Bueno, parece que no tienen que hacerlo. De acuerdo con un estudio reciente realizado por biólogos evolutivos de la Universidad de Toronto, estos reptiles amantes del agua emplean su propia forma de investigadores de buceo, acuñada acertadamente como «re-respiración».»Anteriormente, los ecologistas solo han observado esta técnica en artrópodos como arañas e insectos.
El estudio, que se publicó este mes en Current Biology, encontró que las anolas tienen una capacidad única para respirar bajo el agua gracias a una burbuja de aire que se asienta sobre sus hocicos. Con cada inhalación y exhalación, la burbuja de aire se expande y contrae, como un globo pulsante. Esto permite que los lagartos absorban el oxígeno que tanto necesitan.
A través de observaciones, los científicos descubrieron tan pronto como la piel del lagarto tocó el agua, una capa submilimétrica de aire cubrió su cuerpo, lo que les permitió atrapar oxígeno. Se refieren a esto como un «revestimiento de mercurio».»
Luke Mahler, profesor asistente en el departamento de ecología y biología evolutiva de la Universidad de Toronto, cuyo laboratorio dirigió el proyecto, dijo que notó por primera vez este fenómeno fortuitamente durante un viaje a Haití en 2009.
En las remotas montañas del norte de la isla hay una especie de anole en peligro crítico llamada Anolis eugenegrahami. Mahler, que estaba estudiando el raro subgrupo, volvió a respirar cuando lanzó suavemente un espécimen a una sección clara y poco profunda del arroyo.
Avance rápido hasta 2016, y un estudiante suyo en ese momento, Chris Boccia, el investigador principal del proyecto, viajó a Costa Rica para observar a un pariente lejano del lagarto haitiano. Mahler le pidió que estuviera atento a cualquier signo de re-respiración. Efectivamente, cuando se sumergió en agua, Boccia vio a la contraparte vecina de cuatro patas usar un depósito de aire para permanecer sumergida.
Para probar que la gota de aire precariamente encaramada ayudaba a los lagartos a respirar, los investigadores tuvieron que mostrar que la saturación de oxígeno de la burbuja se había agotado con el tiempo. Para hacer esto, ellos cuidadosamente acomodadas capturado anolis por la mano y suavemente sumergidos en tanques de agua. Luego, dirigieron una sonda especializada al centro de la burbuja de aire para medir la saturación de oxígeno.
«Esto es cuando tener experiencia con un grupo de organismos es útil», dice Mahler. Ha estado estudiando anoles por más de 10 años. «Uno no pensaría que sería capaz de recoger uno y tirarlo en un cubo, pero si los maneja de una manera relajada, se sienten cómodos.»
Uno de los descubrimientos más sorprendentes del proyecto fue que el re—respirar no era distintivo de los reptilianos buceadores, era universal en todos los anoles observados en el estudio, incluidas las especies que no se encuentran cerca de arroyos y las endémicas de Colombia, México, República Dominicana, Jamaica, Ecuador y Costa Rica.
Sin embargo, los lagartos terrestres no eran tan hábiles cuando se trataba de volver a respirar. Esto indica que el rasgo surgió en una población ancestral para algún otro uso, dijo Mahler, pero luego se adaptó y especializó para aquellos que residían en pequeños arroyos.
«creemos que el recubrimiento de aire probablemente surgió para algún otro propósito no relacionado con el buceo, pero ahora ha dado la capacidad de exagerar este mecanismo de reinicio en algo bastante útil», dice Mahler, quien cree que los estudios de campo como este son esenciales para descubrir pistas sobre cómo funciona la evolución adaptativa.
El descubrimiento no solo proporciona a los biólogos información sobre cómo opera la evolución, sino que también puede ofrecer cierto potencial para aplicaciones futuras, dice Mahler. Aprender más sobre las propiedades de la superficie de la piel de estos vertebrados que respiran bajo el agua, por ejemplo, podría conducir a nuevos materiales o películas hidrofóbicas.
Pero faltan muchos años para eso. El siguiente paso para Mahler es comprender qué hace que las escamas escurridizas de los anoles repelan el agua. Cree que probablemente tiene que ver con su estructura, pero podría haber una explicación química.
«Lo más importante para llevar a casa es que se trata de una innovación bastante genial que los vertebrados han ideado y que antes no era muy apreciada», dice Mahler.