🐸 Los anfibios: cinco problemas de salir del agua y tres resueltos

Los cinco problemas de salir del agua

El agua le resuelve a un animal cinco cosas a la vez, y todas se pierden de golpe al salir. Vale la pena tener la lista delante, porque es la misma que ya viste cuando las plantas salieron del agua, solo que resuelta por otro reino.

PRIMERO, la desecación: en el aire, cualquier superficie húmeda se seca. SEGUNDO, el peso: el agua sostiene el cuerpo por empuje, y en tierra hay que sostenerlo con el esqueleto. TERCERO, la respiración: las branquias se pegan entre sí fuera del agua y dejan de funcionar. CUARTO, la temperatura: el aire cambia de temperatura muchísimo más rápido que el agua. Y QUINTO, la reproducción: un óvulo y un espermatozoide sueltos en el aire se secan en segundos.

Un anfibio resuelve bien el segundo y el tercero, resuelve a medias el primero y el cuarto, y no resuelve el quinto en absoluto. Por eso vive con un pie en cada medio, que es literalmente lo que significa su nombre: «de dos vidas».

Y por eso el capítulo siguiente empieza donde este termina: los reptiles son, en esencia, la historia de resolver los dos problemas que el anfibio dejó pendientes.

Dato: «Anfibio» viene del griego y significa «de dos vidas». El nombre se puso pensando en el renacuajo y la rana, pero describe igual de bien la otra dualidad: un animal que respira por pulmones y por piel, y que vive en tierra pero se reproduce en el agua.

De la aleta lobulada a la pata

El TETRÁPODO —vertebrado de cuatro extremidades— no apareció de la nada. Salió del linaje de peces de aletas lobuladas del tema anterior, esas que ya tenían huesos y músculo dentro de la aleta.

El detalle que hay que ver es que la pata no se inventó PARA caminar en tierra. Aquellos peces vivían en aguas someras, llenas de plantas y de troncos, y una aleta robusta con huesos dentro sirve para apoyarse y empujarse entre la maleza sumergida. Cuando el linaje empezó a salir a la orilla, la estructura ya estaba, y estaba haciendo algo parecido.

Es el mismo patrón que la mandíbula: la evolución no diseña la pieza que hará falta; le da un uso nuevo a la pieza que ya funcionaba para otra cosa.

Y en esos huesos hay una historia que puedes comprobar en tu propio brazo. La aleta lobulada tenía un hueso, luego dos, luego varios pequeños, y después los dedos. Tú tienes un húmero, luego el radio y el cúbito, luego los huesos de la muñeca, y después los dedos. La misma secuencia está en el ala de un murciélago, en la aleta de una ballena y en la pata de un caballo: es el ejemplo clásico de ESTRUCTURAS HOMÓLOGAS que viste en la unidad de Evolución.

Además de las patas hicieron falta dos cosas más: un esqueleto con CINTURAS —pélvica y escapular— que transmita el peso del cuerpo a las patas, y un cuello, para poder mover la cabeza sin mover el cuerpo entero. Un pez no tiene cuello porque no le hace falta: gira entero.

Dato: El fósil más famoso de esta transición es Tiktaalik, encontrado en el Ártico canadiense en 2004. Tiene escamas y branquias de pez, y cuello, costillas y una articulación parecida a un codo dentro de la aleta. Lo notable es que los paleontólogos predijeron su edad y el tipo de roca donde buscarlo antes de encontrarlo.

Una piel que respira, y por eso no protege

Aquí está el rasgo que define a un anfibio y del que cuelga casi todo lo demás: su piel es DESNUDA —sin escamas, sin plumas, sin pelo—, delgada, muy vascularizada y llena de glándulas que la mantienen húmeda con moco.

El beneficio es que esa piel RESPIRA. El intercambio de gases atraviesa la piel directamente, y en muchas especies eso es más de la mitad del oxígeno que consumen. Hay salamandras sin pulmones que respiran solo por la piel y la boca.

El precio es que una piel por la que entran y salen gases es también una piel por la que entra y sale agua. Un anfibio se deshidrata a una velocidad enorme, y por eso vive junto al agua, sale de noche, se esconde bajo piedras o en el barro, y desaparece en la temporada seca.

Los PULMONES de un anfibio, comparados con los tuyos, son sacos simples con poca superficie interna. Y no tiene caja torácica que funcione como fuelle: traga aire empujándolo con el piso de la boca, que es por lo que ves a una rana con la garganta latiendo sin parar.

Su corazón tiene TRES cámaras, con la mezcla parcial de sangre que ya viste. Su temperatura es la del ambiente. Y el aparato digestivo, el urinario y el reproductor desembocan los tres en una misma cámara final, la CLOACA, que se abre al exterior por un solo orificio. Es una disposición que ya no cambiará: reptiles y aves también la tienen.

Dos adaptaciones sensoriales completan el cuadro, y las dos son de un animal que ahora vive en el aire. La MEMBRANA NICTITANTE es un párpado transparente que se corre sobre el ojo para protegerlo y mantenerlo húmedo sin dejar de ver. Y la MEMBRANA TIMPÁNICA es el disco que ves detrás del ojo de una rana: capta las vibraciones del aire, que es un medio mucho peor que el agua para transmitir sonido.

• Piel desnuda y húmeda

  Sin escamas y con glándulas de moco. Respira, pero deja escapar el agua.

• Respiración cutánea

  Buena parte del oxígeno entra por la piel. Hay salamandras que no tienen pulmones.

• Cloaca

  La cámara donde desembocan el aparato digestivo, el urinario y el reproductor, con una sola salida.

• Membrana nictitante

  Un tercer párpado transparente. Protege y humedece el ojo sin cerrar la visión.

• Membrana timpánica

  El disco visible detrás del ojo de una rana. Recoge las vibraciones del aire.

Dato: Algunas ranas tienen glándulas de la piel que producen veneno, y las más famosas son las ranas dardo de Centro y Sudamérica. En cautiverio, alimentadas con grillos, dejan de ser venenosas: el veneno no lo fabrican ellas, lo acumulan de los insectos que comen en libertad.

El renacuajo, los tres órdenes y el declive

Como el huevo no tiene cáscara ni membranas que lo protejan, casi todos los anfibios vuelven al agua a reproducirse. La fecundación suele ser externa, como en los peces: la hembra suelta los huevos y el macho el esperma encima.

De ahí sale un RENACUAJO, que el libro describe bien: una larva parecida a un pez. Tiene branquias, cola para nadar, línea lateral, boca sin mandíbulas y es HERBÍVORO, come algas. Después atraviesa una METAMORFOSIS y sale un adulto con patas, pulmones, sin cola y CARNÍVORO.

Fíjate en lo que consigue ese cambio, porque no es solo crecer: la larva y el adulto viven en sitios distintos y comen cosas distintas, así que no compiten entre sí. Es exactamente la misma ventaja que ya viste en la metamorfosis completa de los insectos, resuelta por un grupo lejanísimo.

Los anfibios vivos se reparten en TRES órdenes. Los ANUROS son las ranas y los sapos: sin cola de adultos, patas traseras largas para saltar, los más numerosos con diferencia. Los CAUDADOS o urodelos son las salamandras y los tritones: con cola de adultos y cuatro patas parecidas entre sí. Y los ÁPODOS o cecilias son unos anfibios sin patas, alargados, que viven bajo tierra en los trópicos y que casi nadie ha visto.

Y ahora lo que el libro señala y conviene no pasar por alto: las poblaciones de anfibios están DISMINUYENDO en todo el mundo, más rápido que las de cualquier otro grupo de vertebrados. Las causas son varias —destrucción del hábitat, contaminación del agua, un hongo llamado quitridio que les ataca la piel, radiación ultravioleta, cambio climático— y muchas actúan a la vez.

Pero la razón de fondo por la que les toca a ellos primero está en este tema: una piel que absorbe todo lo que toca absorbe también todo lo que se le eche al agua, y un ciclo de vida que necesita agua limpia en un momento concreto del año no perdona que ese charco desaparezca. El anfibio funciona como un sensor de la calidad del ambiente, y por eso su desaparición se lee como aviso y no solo como pérdida.

Dato: Durante décadas se usaron ranas africanas de uñas para las pruebas de embarazo: se le inyectaba orina de la mujer a la rana y, si había hormona del embarazo, la rana ponía huevos en unas horas. Se cree que ese comercio mundial de ranas ayudó a esparcir por el planeta el hongo quitridio que hoy las está matando.