RANAS QUE OYEN POR LA BOCA

Un trabajo de investigación que se inició en el Centro de neurociencias Paris-Sur –centro mixto del Centro Nacional para la Investigación Científica, la Universidad Jean Monnet Paris-Sur y la Universidad Saint- Etienne– y realizado en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF, en sus siglas en inglés) de Grenoble (Francia) ha concluido que la rana Gardiner, endémica de las islas Seychelles y de apenas un centímetro de largo, oye con la boca. Los resultados se publican en la revista PNAS.La percepción del sonido es común en diferentes especies y apareció durante el Triásico (hace entre 200 y 250.000.000 años). Algunos animales, como la mayoría de las ranas, no tienen oídos externos como los humanos pero sí un sólo oído medio con tímpano, ubicado directamente sobre la superficie de la cabeza.Las ondas de sonido vibran alrededor del tímpano y es entonces cuando estas vibraciones son enviadas a través de los huesecillos del oído interno (osículos auditivos) y las células ciliadas las traducen en señales eléctricas que se envían al cerebro.

Hasta el momento se consideraba que no era posible detectar el sonido en el cerebro sin oído medio, porque el 99,9% de la propagación de sonido en el aire se refleja en la superficie de la piel.“Sabemos que estas especies de ranas croan y, por lo tanto, se comunican entre sí pero que no tienen oído medio ni tímpano. Esto es una contradicción aparente. Las ranas Gardiner viven aisladas en la selva de las Seychelles, ya que estas islas llevan separadas del continente desde hace entre 47 y 65 millones de años. Si pueden oír es porque su sistema de audición se conservó de las formas de vida que existieron en la época del supercontinente Gondwana", explica Renaud Boistel, investigador principal del estudio.
ara demostrar que estas ranas utilizan el sonido para comunicarse entre sí y que podían oír, los científicos instalaron un altavoz en su hábitat natural y emitieron sonidos de otras ranas y comprobaron que respondían y emitían nuevas llamadas.
El siguiente paso fue identificar el mecanismo por el cual estas ranas aparentemente sordas oyen. Existían tres hipótesis: a través del pulmón, por conducción ósea o por la conexión del pectoral con el oído interno.

"La capacidad de un tejido biológico para trasladar el sonido depende de sus propiedades biomecánicas. Con la técnica de imágenes de rayos X del ESRF hemos establecido que ni el sistema pulmonar o de los músculos de las ranas podrían contribuir significativamente a la transmisión del sonido al oído interno”, explica Peter Cloetens, científico del ESRF que participó en el estudio. "Estos animales son muy pequeños –añade–  y necesitábamos imágenes de rayos X del tejido blando y las piezas óseas con resolución micrométrica para determinar qué partes del cuerpo contribuyen a la propagación del sonido".

Con estas imágenes examinaron la anatomía de la rana en detalle para ver qué partes de su cuerpo podrían jugar el papel del oído medio. Los investigadores realizaron simulaciones de cómo la cabeza de la rana respondió a las ondas sonoras de la misma frecuencia que la llamada en tono alto de otra rana.

"La combinación de una cavidad de la boca y la conducción ósea permite a las ranas Gardiner percibir el sonido con eficacia sin el uso de un oído medio con tímpano", asegura Renaud Boistel.

RANA CON DIENTES EN LA MANDÍBULA INFERIOR

Un nuevo estudio afirma que las ranas vuelven a tener dientes en la mandíbula inferior, tras 200 millones de años sin ellos, lo que cuestiona una de las piedras angulares de la teoría evolutiva.

De las más de 6.000 especies de ranas, sólo una, una rana marsupial arborícola denominada Gastrotheca guentheri, cuenta con dientes tanto en la mandíbula superior como en la inferior. La mayoría de las ranas sólo presentan minúsculos dientes en la mandíbula superior.

Un nuevo análisis del árbol genealógico de las ranas revela que su antepasado común, que presentó durante mucho tiempo dentición en la mandíbula inferior, la perdió hace más de 230 millones de años, antes de que se extinguiera por completo.

Gastrotheca guentheri

La rana marsupial G. guentheri no presentaba dentición inferior, hasta que hace unos 5 y 15 millones de años, apareció, afirma John Wiens, autor de un reciente estudio sobre este fenómeno.

Según Wiens, biólogo evolucionista de la Stony Brook University en el Estado de Nueva York, dicho descubrimiento va en contra de un principio denominado la ley de Dollo, que establece que las estructuras físicas perdidas durante el proceso evolutivo no se pueden recuperar.

De hecho, la reaparición de los dientes puede haber sacado a la luz la laguna de la ley: que es “más fácil volver a desarrollar cosas si ya las tienes en otro lugar”, dice Wiens. Dicho de otra forma, la rana “no tenía que crear los dientes en la mandíbula inferior desde cero, porque ya los tenía en la superior”.

En general, perder rasgos complejos es normal durante el proceso evolutivo. Según el estudio, el ser humano y las ranas han perdido las colas, la mayoría de las serpientes, las extremidades, y las aves y tortugas han perdido los dientes.

Sin embargo, durante los últimos ocho años, otros estudios han descubierto que dichos rasgos avanzados están volviendo a aparecer, como las alas en los insectos palo y los dedos en los lagartos.

En su estudio, Wiens empleó métodos estadísticos para trazar la evolución de los dientes en el árbol genealógico de 170 especies de anfibios hasta llegar al antepasado común de las ranas. El científico empleó una combinación de datos, entre los que destacan secuencias de ADN, tanto de ranas existentes en la actualidad como de anfibios fósiles.

Una teoría alternativa explica que la dentición de la mandíbula inferior se perdió en cientos de otras especies de rana, pero no en la G. guentheri. “No es imposible pero es muchísimo más probable que la dentición se perdiera y se recuperara más tarde”, apunta Wiens, cuyo estudio apareció en enero en la revista especializada accesible desde Internet Evolution.

Gunter Wagner, biólogo evolucionista de la Universidad de Yale, opina que, de todas las investigaciones recientes que cuestionan la ley de Dollo, “ésta es, probablemente, la menos discutible”. No obstante, Wagner, quien no participó en el estudio, apunta que la suerte tuvo algo que ver: Wiens encontró un animal lo suficientemente aislado en el árbol genealógico como para que los resultados sean consistentes e “incuestionables”.

“Se trata de un caso claro de readquisición de una estructura morfológica compleja perdida, lo cual, según las teorías actuales, es imposible”.

Ambos científicos coinciden en que se desconoce el motivo por el que los dientes han reaparecido. “En la mayoría de las ranas, los dientes no son importantes. Los animales suelen usar más la lengua que los dientes para atrapar insectos”, afirma el autor del estudio.

A pesar de lo anterior, para algunas especies de ranas carnívoras, entre las que se encuentra un grupo denominado ranas Pacman, los dientes tienen una mayor importancia a la hora de atrapar a las presas. Dichas ranas presentan dientes acolmillados en la mandíbula superior y, en ciertos casos, pinchos parecidos a dientes en la inferior. Sin embargo, y a diferencia de la G. guentheri, esos pinchos en la mandíbula inferior no se consideran verdaderos dientes.

Wagner, de la Universidad de Yale, apunta que el hecho de que estructuras semejantes a los dientes aparezcan más a menudo que dientes propiamente dichos significa que la evolución de la dentición no se produce de forma automática cuando surge la necesidad de la misma.

Si tenemos en cuenta lo anterior, la selección natural (el proceso por el que con el paso del tiempo los rasgos ventajosos se convierten en comunes para una especie) “no resulta suficiente para explicar” por qué la rana marsupial arborícola ha recuperado la dentición inferior. “Puedo decir con toda seguridad que no lo sabemos”, afirma Wagner. “Es una cuestión realmente interesante”.

EL CANTO DE LAS RANAS ARBÓREAS MACHO INDICA A LAS HEMBRAS CUANTOS CROMOSOMAS TIENEN ÉSTOS

Ciertas ranas hembra reconocen con notable precisión los detalles que en los cantos de los machos les indican que tienen el mismo número de cromosomas que ellas y a los que escogen como compañeros de apareamiento. El descubrimiento aporta datos reveladores sobre el surgimiento de especies de ranas.
Carl Gerhardt y Mitch Tucker, de la Universidad de Missouri, estudiaron dos especies de ranas con estrecho parentesco evolutivo, la rana Hyla versicolor y la rana H. chrysoscelis.
Visualmente, tanto para los ojos humanos como para los de las ranas, las dos especies de anfibios se ven exactamente iguales. Pese a ello, tienen cantidades distintas de cromosomas. La rana Hyla versicolor (rana arbórea) tiene el doble de cromosomas que la otra especie.

Rana arbórea

Una diferencia decisiva que pueden percibir las ranas, está en el modo de croar de cada especie. La diferencia, sin embargo, es sutil. Dicho de modo simple, los machos de una y otra especie cantan la misma balada de amor, pero los de una especie la cantan a un ritmo más lento que los de la otra.
Lo que no se sabía era si las hembras de cada especie muestran preferencia por la versión de la canción que cantan los machos de su misma especie, implicando por tanto que las hembras poseen un modo de distinguir a los machos con su mismo número de cromosomas.
Para responder a esta pregunta, el equipo de investigación crió hembras de una especie, y cuando alcanzaron la madurez sexual las expuso a los cantos, generados por ordenador, de distintos machos virtuales. El croar de unos y otros difería en la velocidad de canto. Los científicos observaron que las hembras saltaban hacia la dirección de la que les llegaba la canción con la velocidad de canto propia de los machos con el mismo número de cromosomas que ellas.
A menudo, se asocia el origen de las especies en los animales con las barreras geográficas. Una gran masa de agua o una cordillera, por ejemplo, divide una población y evita el apareamiento de los individuos de un lado con los del otro. La rana Hyla versicolor, según Gerhardt, puede constituir un caso raro de evolución rápida ocurrida por la duplicación de cromosomas, los cambios en el comportamiento, y el aislamiento reproductivo.

Fuente: NYCT