¿Qué hace que las ranas de cristal sean transparentes?
Los anfibios transparentes tienen una estrategia increíble para esconderse mientras duermen, y ella podría mejorar nuestra comprensión de la coagulación de la sangre.
Los órganos y los óvulos en desarrollo de una rana de cristal hembra, Hyalinobatrachium mashpi.
Originarias de los bosques de América Central y del Sur, las ranas de cristal de la familia Centrolenidae obtienen su nombre de su piel translúcida y sus músculos que las integran a la perfección en su entorno selvático. Voltea el anfibio, donde el efecto es más impresionante, y verás sus corazones, hígados y serpenteantes espirales de intestinos, sin necesidad de disección.
Y ahora, en un estudio publicado en la revista Science, los investigadores han descubierto otro mecanismo sorprendente que utilizan los animales para volverse tan transparentes.
Cuando las ranas de cristal de fleischmanni (Hyalinobatrachium fleishmanni) se van a dormir, desvían el 89% de sus glóbulos rojos de colores brillantes a unos sacos revestidos de cristal en su hígado, que reflejan la luz entrante y hacen que las ranas parezcan casi invisibles. Con sus glóbulos rojos fuera de vista, las ranas se vuelven dos o tres veces más transparentes, un truco que los científicos creen que ayuda a los animales a evitar a los depredadores.
"La transparencia es rara y muy difícil de lograr, porque nuestros tejidos están llenos de cosas que absorben y dispersan la luz", dice el coautor del estudio Jesse Delia, investigador postdoctoral y explorador de National Geographic en el Museo Americano de Historia Natural de la ciudad de Nueva York, Estados Unidos.
"Los glóbulos rojos también absorben mucha luz, y descubrimos que la rana en realidad puede ocultarlos al empaquetarlos en el hígado".
Ranas de cristal: secretos del sueño
Muchas criaturas acuáticas, como el krill y las salpas, son transparentes, pero es extremadamente raro en la tierra, razón por la cual los científicos han estado intrigados durante mucho tiempo por la capacidad de la rana de cristal para mezclarse con su entorno.
Pero antes de este estudio, nadie había notado el fenómeno de los glóbulos rojos, quizás porque solo ocurre mientras la rana duerme durante el día.
Una rana de cristal macho, H. valerioi, cuida tres puestas de huevos.
Además, debido a que las ranas de cristal son nocturnas, quienes las estudian también tienden a volverse nocturnos. “Trabajaba de noche, por lo que todas las ranas [salvajes] que veía estaban despiertas”, recuerda Delia, quien estudió el cuidado parental en las ranas de cristal como parte de su disertación de doctorado.
“No fue hasta que llevé a una al cautiverio, y la vimos durmiendo sobre un vidrio, que nos dimos cuenta de lo que pasaba”, dice.
La siguiente pregunta era cómo estudiarla.
El sonido y la rana
Si bien el truco de la rana de cristal es tan impresionante que puede verse a simple vista, entender cómo funciona requirió una técnica de imagen conocida como microscopía fotoacústica.
"Cuando los pigmentos absorben la luz, parte de la luz que se absorbe produce calor", dice el líder del estudio, Carlos Taboada, biólogo de la Universidad de Duke (Estados Unidos). “Y ese calor crea un cambio local en la presión, lo que genera ondas sonoras”.
“Está sucediendo a tu alrededor, constantemente”, agrega Delia. “Todo lo que absorbe luz, en teoría, también genera ondas de sonido''.
En el laboratorio, los científicos tomaron ranas de cristal de fleischmanni cautivas y las sometieron a una serie de técnicas de imagen. Por ejemplo, la espectroscopia óptica permitió al equipo cuantificar cómo aumenta la transparencia durante el sueño, mientras que la técnica de microscopía fotoacústica identificó los glóbulos rojos después de que desaparecieran dentro del hígado.
Este tipo de microscopía también puede detectar la hemoglobina, una proteína que transporta el oxígeno en la sangre. El equipo descubrió que las ranas de cristal de Fleischmanni dormidas tenían un promedio de 96,6% menos de hemoglobina oxigenada en circulación que cuando estaban activas.
“¡Las conclusiones son, hasta donde yo sé, 100% novedosas!”, dice por correo electrónico Juan Manuel Guayasamín, biólogo evolutivo de la Universidad de San Francisco de Quito, en Ecuador, y explorador de National Geographic.
“Comprender la evolución de la transparencia siempre ha tenido dos preguntas principales”, dice Guayasamín, quien no participó en el estudio. “¿Por qué se produce? ¿Y cómo se vuelven transparentes los animales? Este documento responde maravillosamente a la segunda pregunta”.
¿Una bendición para la gente?
Los hallazgos no solo son fascinantes y extraños, sino que los investigadores dicen que podrían conducir a avances en la medicina humana.
Esto se debe a que muchos glóbulos rojos en un lugar generalmente forman un coágulo, lo que puede bloquear un vaso sanguíneo y provocar una afección potencialmente mortal, como la trombosis. Pero las ranas aparentemente pueden condensar y expandir sus glóbulos rojos a voluntad, sin ningún efecto negativo.
“Y, de hecho, los animales aún pueden coagular normalmente cuando están heridos”, dice Taboada.
Esto puede significar que los animales ya poseen lo que los investigadores médicos han estado buscando durante décadas: un mecanismo biológico que previene el sangrado excesivo y al mismo tiempo previene la coagulación excesiva.
“Ha sido llamado el Santo Grial de la hematología”, destaca Taboada, y puede estar oculto a simple vista, a través de la piel transparente de una diminuta rana de la selva tropical.
La National Geographic Society, comprometida con iluminar y proteger las maravillas de nuestro mundo, financió el trabajo del explorador Jesse Delia. Conozca más sobre el apoyo de la Sociedad a Exploradores destacando y protegiendo especies críticas.
