Estos lagartos utilizan burbujas para respirar bajo el agua

Los insectos acuáticos y otros invertebrados son bien conocidos por llevar burbujas bajo el agua para respirar. Ahora, un equipo de biólogos evolutivos, entre los que se encuentran profesores de la Universidad de Binghamton, en el Estado de Nueva York, ha demostrado que algunos lagartos anolis, o anoles, se han adaptado para volver a respirar el aire exhalado bajo el agua utilizando una burbuja adherida a su hocico.

Una nueva investigación muestra que seis especies de anoles caribeños y latinoamericanos, un tipo de lagarto, pueden exhalar aire para crear grandes burbujas llenas de oxígeno que se adhieren a su cabeza. Para comprobar si utilizan estas burbujas para respirar, los científicos observaron a los anolis semiacuáticos, que viven a lo largo de arroyos neotropicales, durante más de 15 minutos, según un artículo publicado en la revista Current Biology.

Lindsey Swierk, profesora asistente de investigación de ciencias biológicas en la Universidad de Binghamton, documentó este comportamiento en una especie de anole de Costa Rica en 2019. Le había sorprendido ver a un anole sumergirse durante periodos tan largos y utilizó una GoPro bajo el agua para documentar el comportamiento.

"Es fácil imaginar la ventaja que obtienen estos pequeños y lentos anoles al esconderse de sus depredadores bajo el agua: ¡son realmente difíciles de detectar!", dijo Swierk. "Pero la verdadera pregunta es cómo consiguen permanecer bajo el agua durante tanto tiempo".

Respirar bajo el agua ''reinhalando'' el aire exhalado

Según el comunicado de prensa de la Universidad de Binghamton, los investigadores llevaron a cabo experimentos para documentar la respiración rutinaria bajo el agua a base de aire en varias especies de anolis semiacuáticos relacionados a distancia. Descubrieron que los anoles semiacuáticos pueden respirar bajo el agua ''reinhalando'' el aire exhalado que queda atrapado entre su piel y el agua circundante.

"Descubrimos que los anoles semiacuáticos exhalan aire en una burbuja que se adhiere a su piel", explica el autor principal, Chris Boccia, recién graduado en ciencias por la Universidad de Toronto. "Los lagartos vuelven a exhalar el aire, una maniobra que hemos denominado 'reinspiración', en honor a la tecnología del buceo".

Descubrimiento inesperado en vertebrados

Se sabe que los insectos buceadores, como la chinche de río (Aphelocheirus aestivalis), respiran bajo el agua mediante burbujas de aire, y algunas arañas incluso utilizan una burbuja abdominal para vivir dentro de este líquido.

Sin embargo, el descubrimiento de lagartos que reinhalan bajo el agua fue inesperado, explicó el equipo, porque los vertebrados tienen tasas metabólicas mucho más altas, son generalmente más grandes y, por lo tanto, tienen una menor relación entre superficie y cuerpo, por lo que requieren más oxígeno.

Los investigadores creen que la piel hidrofóbica, que observaron en todos los anoles de la muestra, puede haber sido exaptativa, facilitando la evolución repetida de la reinspiración especializada en especies que bucean regularmente. 

Sus análisis, según el comunicado de prensa, sugieren que la reinspiración especializada es adaptativa para los especialistas en hábitats semiacuáticos. La reinhalación basada en el aire puede mejorar el rendimiento de la inmersión al incorporar el aire del espacio muerto de la cavidad bucal o del plastrón a los pulmones, facilitando la eliminación del dióxido de carbono o permitiendo la captación de oxígeno del agua circundante (es decir, un mecanismo de "branquias físicas"). 

Al más puro estilo "tanque de buceo", los investigadores descubrieron que la concentración de oxígeno en la burbuja de aire de un anole disminuye a lo largo de la inmersión, lo que apoya esta idea.

"El hallazgo de que diferentes especies de anoles semiacuáticos han convergido evolutivamente en la extracción de oxígeno de sus burbujas de aire reinhalado conduce a otras preguntas apasionantes", dice Swierk. "Por ejemplo, la tasa de consumo de oxígeno de la burbuja disminuye cuanto más tiempo se sumerge un anole, lo que posiblemente podría explicarse una reducción de la tasa metabólica de un anole con el aumento del tiempo de inmersión", agrega.

FEW (Universidad de Binghamton, Current Biology)