X-Frogs

Marvel Comics te trajo a los X-Men en 1963; anomalías genéticas humanas o «mutantes» uniformados con spandex y con superpoderes insinuados por sus nombres, por ejemplo, Hombre de Hielo, Bestia, Tormenta y, sobre todo, el villano Sapo. Como homenaje entusiasta, el programa EDGE of Existence te trae ahora a las ranas X, porque nos hemos dado cuenta de que hay pocas cosas que hagan los X-Men que no puedan ser igualadas por una multitud de diversos y notables anfibios EDGE.

Por lo tanto, nuestro blog en varias partes sobre las ranas X te traerá algunos de los comportamientos más extraños de los anfibios a través de un intento de encontrar paralelismos con los héroes del cómic X-Men.

¿Crees que no se puede hacer….?

Parte uno – WOLVERINE…

X-Man Wolverine posee sentidos de animal, capacidades físicas mejoradas y una capacidad de curación que le permite recuperarse de prácticamente cualquier herida. Esta capacidad de curación permitió al «Programa Supersoldado Arma X» unir la aleación metálica casi indestructible «adamantium» a su sistema esquelético. Como resultado, de sus puños surgen cuchillas metálicas retráctiles durante el combate… el arma secreta definitiva.

Pues bien, ahora se sabe que los anfibios cuentan con un arma secreta propia que rivaliza con los extras ocultos de Lobezno. Según informan en la revista científica Biology Letters David C. Blackburn, James Hanken y Farish A. Jenkins Jr. del Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva y del Museo de Zoología Comparada de la Universidad de Harvard en el artículo «Concealed weapons: erectile claws in African frogs» (Armas ocultas: garras eréctiles en ranas africanas), ya es oficial: ¡algunas ranas pueden patear culos al estilo de Lobezno!

Garras de la rana peluda (Trichobatrachus robustus)

Las garras de los vertebrados cumplen una serie de funciones importantes y suelen estar compuestas por una vaina queratinosa (es decir, el mismo material que constituye el pelo y las uñas de los mamíferos) que recubre la parte ósea terminal de un dedo. Las garras se emplean para la locomoción, la captura de presas, la alimentación, la defensa y otros comportamientos. Las garras queratinosas son raras en los anfibios vivos y, cuando están presentes, son lo suficientemente diferentes de las garras de los mamíferos como para considerarlas derivadas independientemente por evolución convergente, es decir, la estructura de la garra surgió más de una vez en diferentes partes del árbol evolutivo de la vida.

Las garras del Tyrannosaurus rex se encuentran entre las más grandes de las que se tiene constancia

El reciente estudio de Blackburn, Hanken y Jenkins Jr. sobre algunas ranas africanas ha revelado otro tipo de garra de diseño único entre los vertebrados vivos y que carece de cubierta queratinosa. Ciertas ranas africanas (Familia: Arthroleptidae) luchan y patean violentamente cuando se las coge, rastrillando sus garras eréctiles y óseas para infligir cortes en la piel de su antagonista.

Observadas inicialmente hace 100 años por los investigadores, estas garras se consideraron al principio un artefacto del proceso de conservación. Las recientes investigaciones de la Universidad de Harvard representan el primer estudio anatómico detallado y la primera interpretación de estas estructuras especializadas. De hecho, David Blackburn estaba especialmente interesado en resolver el misterio de estas garras después de sufrir frecuentes mutilaciones por parte de estas ranas durante sus viajes de investigación a Camerún. Ha comentado: «Las ranas empiezan a dar patadas y arrastran estas garras contra tu piel. He recibido arañazos sangrientos de ellas muchas veces»

David C. Blackburn

Las ranas X son ranas EDGE…

En dos géneros estudiados, Astylosternus (las «ranas nocturnas» – 11 especies miembros) y Trichobatrachus (las «ranas peludas» – con una sola especie miembro), la porción terminal de los dedos 2º a 5º es claramente en forma de garra con una punta marcadamente descendente y puntiaguda. Ambos géneros están presentes en el grupo de las «ranas chillonas» de una familia de ranas llamada Arthroleptidae, que representa una porción del árbol de la vida de los anfibios rica en anfibios EDGE y en especies evolutivamente distintas en general.

La rana nocturna EDGE mejor situada es la rana nocturna de Nganha, en el puesto 73, y hay otras siete ranas nocturnas EDGE (hasta el puesto más bajo de 578).

Rana Arthroleptidae: Astylosternus rheophilus

La rana peluda (Trichobatrachus robustus) no está actualmente en peligro de extinción, pero se encuentra dentro del 3,5% de las especies de anfibios más evolucionados. Por cierto, la rana peluda es extremadamente peculiar por otra razón: durante la época de reproducción, a los machos les crecen proyecciones de piel parecidas a pelos a lo largo de los lados de su cuerpo, lo que les da un aspecto desgreñado. Se cree que esto mejora la captación de oxígeno del agua durante esta época de gran consumo de energía. Los machos se sientan a custodiar los huevos que han fecundado durante largos periodos de tiempo, y estos «pelos» probablemente ayudan a la respiración a través de la piel, ya que no pueden utilizar sus pulmones en el agua.

Rana lechera en el Museo de Historia Natural de Londres

Pero hago una digresión…

Estructura de la garra…

Las garras especiales de la rana glotona están situadas internamente en los dedos de las extremidades traseras y se vuelven funcionales al cortar la piel. En estado de reposo, cada garra se encuentra debajo de la piel y está unida a un nódulo óseo mediante un tejido conectivo rico en colágeno. Cuando se erigen, las garras se liberan de sus nódulos y perforan la piel de las puntas de los dedos de la rana. Cada nódulo permanece fijo en su lugar porque está suspendido por una vaina unida a la porción terminal de cada dígito (también denominada «falange terminal») y soportada por conexiones colágenas a la piel. Cuando son forzadas a través de la piel, estas garras se asemejan superficialmente a la forma de las garras de otros tetrápodos (vertebrados de cuatro extremidades), pero éstas son las únicas garras de vertebrados conocidas que se abren paso a través de la piel para ser funcionales.

Anatomía de las garras de Astylosternus y Trichobatrachus

Además, parece que las «ranas glotonas» pueden ser machos o hembras, jóvenes o viejos – no se ha encontrado ninguna evidencia de dimorfismo sexual en la presencia, el número o la morfología de las garras y estas estructuras son empleadas de manera similar por los juveniles y los adultos machos y hembras de Astylosternus (D.C. Blackburn 2006, observación personal).

¿Para qué sirven las garras?…

G. Kingsley Noble fue el primero en atribuir un significado funcional a estas garras en 1931 en su libro «The biology of the Amphibia», especulando que pueden proporcionar un «agarre más seguro antes de saltar» (p. 517). Más tarde, Gerald Durrell informó en «The Bafut beagles» (1954), al manipular una rana peluda viva, que estas garras se utilizan para la defensa, ya que pueden infligir «heridas sangrantes profundas a la persona que la sostiene». Esta afirmación es verificada por los cameruneses que cazan ranas peludas para alimentarse utilizando largas y pesadas lanzas (véase la foto de abajo) o machetes, de modo que pueden matar a las ranas sin manipularlas y sin sufrir daños. Irónicamente, los cameruneses han fabricado su propio armamento de tipo Lobezno para someter a la rana peluda: ¡las tres hojas de sus lanzas construidas a propósito imitan el puño de tres hojas de este Hombre-X!

Cazador camerunés sosteniendo un macho subadulto de Trichobatrachus asado al fuego (izquierda) y una lanza (derecha) utilizada específicamente para cazar esta especie de rana (cerca de Ntale, Provincia del Suroeste, República de Camerún; septiembre, 2004). La rana fotografiada fue capturada durante una cacería nocturna y asesinada por este cazador local mediante una herida de machete en la cabeza.

¿La proyección de las garras hiere a estas ranas de Lobezno?…

Cita de la película X-Men (2000) – Pícara y Lobezno mantienen una conversación sobre sus cuchillas retráctiles…

Pícara: Cuando salen… ¿duele?
Wolverine: Siempre.

Al igual que ocurre con Lobezno, estas ranas X probablemente sientan cierta incomodidad al desplegar sus armas secretas. La aparición de la garra provoca una herida traumática al desgarrarse la piel. Como el nódulo óseo está firmemente anclado a través del tejido colágeno, permanece incrustado dentro de la punta carnosa del dedo cuando la garra queda al descubierto. Las garras de los ejemplares vivos de estas ranas parecen entrar y salir de la piel de la punta del dedo, aunque no está claro si la retracción es activa, pasiva o una combinación de ambas. David Blackburn sólo ha estudiado ejemplares muertos y, por tanto, no está del todo seguro de lo que ocurre cuando la garra se retrae, ni siquiera de cómo se retrae. Dado que no parece tener un músculo que tire de ella hacia el interior, el equipo de investigadores cree que puede deslizarse pasivamente hacia el interior de la almohadilla del dedo del pie cuando su músculo de fijación se relaja.

¿Más garra? ….

La garra en reposo se apoya en un accesorio del nódulo, que está anclado por una vaina suspensoria y hebras de colágeno a la capa de la piel. Estas conexiones pueden inhibir la erección de la garra durante los comportamientos normales no defensivos. Un músculo flexor digital se inserta a través de un tendón robusto en un punto de unión en la superficie inferior de la garra. Blackburn, Hanken y Jenkins Jr. proponen que la activación de este músculo flexiona la garra que luego se desprende del nódulo y perfora la piel de las puntas de los dedos, exponiendo así la punta en forma de púa que está reforzada por el engrosamiento cortical.

Ampliación de la garra expuesta que se proyecta a través de la piel de la punta del dedo

Después de ponerse erecta, la garra puede volver pasivamente a su posición de reposo. Dado que se ha documentado una notable capacidad de regeneración en muchos anfibios (por ejemplo, la mayoría de los tritones y salamandras pueden regenerar extremidades enteras), la posterior curación de la piel rota y del tejido conectivo subyacente que rodea la garra estaría dentro de las capacidades comunes del anfibio medio, pero esto aún no se ha documentado. Del mismo modo, la posible regeneración de la conexión entre la garra y el nódulo óseo, y por tanto el retorno al estado de reposo de esta relación funcional, queda por evaluar. David Blackburn ha comentado: «Al tratarse de anfibios, no sería sorprendente que algunas partes de la herida se curen y el tejido se regenere». Por lo tanto, estas ranas bien podrían retraer sus garras, sanar rápidamente y vivir para luchar otro día, al igual que ….¡Wolverine!

Como se ha mencionado anteriormente, no se ha informado de ninguna otra garra de vertebrado que carezca de una vaina queratinosa, esté compuesta únicamente de hueso desnudo y deba liberarse de otra estructura esquelética para perforar su camino hacia la funcionalidad a través de la piel. Sin embargo, las «ranas glotonas» no son las únicas propensas a producir armamento anatómico que les dé ventaja en todo tipo de combates anfibios… los machos de muchas especies de ranas lejanamente emparentadas tienen espinas óseas en las manos y/o en las patas que pueden proyectarse a través de la piel para utilizarlas en la lucha entre machos.

X-Salamandras…

El tritón espinoso de Chinhai (Echinotriton chinhaiensis) -con una coloración de advertencia en la parte inferior de las manos

Para no ser menos, las salamandras han ido un paso más allá en su intento de desarrollar el arma secreta más extraña del mundo. Los «tritones espinosos» del género Echinotriton (como el tritón espinoso de Chinhai – rango EDGE 68) se llaman así por su notable mecanismo de defensa contra los depredadores. Tienen costillas afiladas y alargadas cuyas puntas se proyectan a través de la piel cuando estos animales son agarrados. Las puntas de las costillas de los tritones espinosos pasan a través de glándulas agrandadas en los lados del cuerpo, y se inyectan secreciones cutáneas dolorosas en la boca de los posibles depredadores. También presentan una postura rígida contra los depredadores, durante la cual el cuerpo se aplana y se enrosca y las manos y la cola se levantan, revelando marcas rojas de «advertencia».

El tritón espinoso de Chinhai (Echinotriton chinhaiensis) – visto desde arriba

Los anfibios tienen, por tanto, homólogos satisfactoriamente evolucionados de las cuchillas del terror de Lobezno. Si existiera, estamos seguros de que serían aceptados en la Escuela para Jóvenes Superdotados del Profesor Xavier, pero por ahora siguen siendo miembros de honor de los Anfibios EDGE.

Ranas Lobezno….¿Qué será lo próximo?

Parte 2 – Hombre de Hielo…. ¡próximamente!

Información reportada con permiso del autor principal:

Blackburn, D.C., Hanken, J. y Jenkins Jr., F.A. 2008. Armas ocultas: garras eréctiles en ranas africanas. Biology Letters.

Ver también:
Dejen paso a la superrana. Lauren Cahoon – ScienceNOW Daily News,
28 de mayo de 2008
‘Horror frog’ breaks own bones to produce claws. Catherine Brahic – Servicio de noticias de NewScientist.com, 28 de mayo de 2008
Las ranas tienen garras ocultas. Charles Q. Choi – LiveScience, 27 de mayo de 2008.