Una nueva investigación muestra que las ranas de cristal, conocidas por su parte inferior y sus músculos altamente transparentes, realizan sus «actos de desaparición» al guardar casi todos sus glóbulos rojos en sus hígados excepcionalmente reflectantes. El estudio, dirigido por científicos del Museo Americano de Historia Natural y la Universidad de Duke, se publica el viernes en la revista Ciencias. El trabajo podría conducir a nuevas vías de investigación relacionadas con los coágulos de sangre, que las ranas de alguna manera evitan mientras empaquetan y desempaquetan alrededor del 90 por ciento de sus glóbulos rojos en sus hígados diariamente.
«Hay más de 150 especies de ranas de cristal conocidas en el mundo y, sin embargo, estamos empezando a aprender sobre algunas de las formas realmente increíbles en que interactúan con su entorno», dijo el coautor principal Jesse Delia, becario postdoctoral de Gerstner. en el Departamento de Herpetología del Museo.
Las ranas de cristal, que viven en los trópicos americanos, son anfibios nocturnos que pasan el día durmiendo boca abajo sobre hojas translúcidas que combinan con el color de su espalda, una táctica común de camuflaje. Sin embargo, sus barrigas muestran algo sorprendente: piel y músculos translúcidos que permiten que sus huesos y órganos sean visibles, lo que le da a la rana de cristal su nombre común. Investigaciones recientes han propuesto que esta adaptación enmascara los contornos de las ranas en sus frondosas perchas, haciéndolas más difíciles de detectar para los depredadores.
La transparencia es una forma común de camuflaje entre los animales que viven en el agua, pero es poco común en la tierra. En los vertebrados, lograr la transparencia es difícil porque su sistema circulatorio está lleno de glóbulos rojos que interactúan con la luz. Los estudios han demostrado que los peces de hielo y las larvas de anguila logran la transparencia al no producir hemoglobina ni glóbulos rojos. Pero las ranas de cristal utilizan una estrategia alternativa, según los hallazgos del nuevo estudio.
«Las ranas de cristal superan este desafío esencialmente ocultando los glóbulos rojos de la vista», dijo Carlos Taboada, coautor principal del estudio de la Universidad de Duke. «Casi pausan su sistema respiratorio durante el día, incluso a altas temperaturas».
En Duke, los investigadores usaron una técnica llamada imagen fotoacústica, que usa luz para inducir la propagación de ondas de sonido desde los glóbulos rojos. Esto permite a los investigadores mapear la ubicación de las células dentro de las ranas dormidas sin restricción, agentes de contraste, sacrificio o manipulación quirúrgica, lo que es particularmente importante para este estudio porque la actividad, el estrés, la anestesia y la muerte interrumpen la transparencia de la rana de vidrio.
Los investigadores se centraron en una especie particular de rana de cristal, Hyalinobatrachium fleischmanni. Descubrieron que las ranas de cristal en reposo aumentan la transparencia de dos a tres veces al eliminar casi el 90 por ciento de sus glóbulos rojos de la circulación y empaquetarlos dentro de su hígado, que contiene cristales reflectantes de guanina. Cada vez que las ranas necesitan volver a activarse, devuelven los glóbulos rojos a la sangre, lo que les da la capacidad de moverse, momento en el que la absorción de luz de estas células rompe la transparencia.
En la mayoría de los vertebrados, la agregación de glóbulos rojos puede provocar coágulos de sangre potencialmente peligrosos en las venas y las arterias. Pero las ranas de cristal no experimentan coagulación, lo que plantea una serie de preguntas importantes para los investigadores biológicos y médicos.
«Este es el primero de una serie de estudios que documentan la fisiología de la transparencia de los vertebrados y, con suerte, estimulará el trabajo biomédico para traducir la fisiología extrema de estas ranas en nuevos objetivos para la salud humana y la medicina», dijo Delia.
Otros autores del estudio incluyen a Maomao Chen, Chenshuo Ma, Xiaorui Peng, Xiaoyi Zhu, Tri Vu, Junjie Yao y So?nke Johnsen de la Universidad de Duke; Laiming Jiang y Qifa Zhou, de la Universidad del Sur de California, Los Ángeles; y Lauren O’Connell, de la Universidad de Stanford.
Este estudio fue apoyado en parte por la National Geographic Society, concesión # NGS-65348R-19; la beca posdoctoral del Programa de Ciencias Human Frontier # LT 000660/2018-L; la Beca Gerstner Scholars proporcionada por la Fundación de la Familia Gerstner y la Escuela de Graduados Richard Gilder en el Museo Americano de Historia Natural; fondos de puesta en marcha de la Universidad de Stanford; fondos de puesta en marcha de la Universidad de Duke; los Institutos Nacionales de Salud, subvenciones n.° R01 EB028143, R01 NS111039, RF1 NS115581 Iniciativa BRAIN; un premio Incubadora del Instituto de Ciencias del Cerebro de Duke; el premio de Ciencias Colaborativas de la Asociación Estadounidense del Corazón 18CSA34080277; y una subvención de la Iniciativa Chan Zuckerberg 2020-226178.
