La transparencia de las ranas de cristal: el secreto está en la sangre
Estos anfibios transparentes tienen una asombrosa estrategia para esconderse (mientras duermen) que podría ayudarnos a comprender mejor la coagulación de la sangre.
Un macho de rana de cristal, H. valerioi, vigila tres puestas de huevos.
Originarias de los bosques de América Central y del Sur, las ranas de cristal de la familia Centrolenidae deben su nombre a su piel y músculos translúcidos, que las integran perfectamente en su entorno selvático. Si se da la vuelta a los anfibios, donde el efecto es más impresionante, se pueden ver sus corazones, hígados y espirales de intestinos, sin necesidad de disección.
Y ahora, en un estudio publicado esta semana en la revista Science, los investigadores han descubierto otro asombroso mecanismo que utilizan los animales para volverse tan transparentes.
Cuando las ranas de cristal de Fleischmanni (Hyalinobatrachium fleishmanni) se duermen, desvían el 89% de sus glóbulos rojos de colores brillantes a unos sacos recubiertos de cristales en el hígado, que reflejan la luz entrante y hacen que las ranas parezcan casi invisibles. Con sus glóbulos rojos fuera de la vista, las ranas se vuelven entre dos y 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 conseguir, porque nuestros tejidos están llenos de cosas que absorben y dispersan la luz", explica Jesse Delia, coautor del estudio, investigador postdoctoral y Explorador de National Geographic en el Museo Americano de Historia Natural de Nueva York (Estados Unidos).
"Los glóbulos rojos también absorben mucha luz, y descubrimos que la rana puede ocultarlos empaquetándolos en el hígado".
Secretos del sueño
Muchas criaturas acuáticas, como el krill y las salpas, son transparentes, pero es muy raro que lo sean en tierra, por lo que los científicos llevan mucho tiempo intrigados por la capacidad de la rana de cristal para mimetizarse con su entorno.
Pero antes de este estudio, nadie se había fijado en el fenómeno de los glóbulos rojos, quizá porque sólo se produce mientras la rana duerme a lo largo del día.
Los órganos y los huevos en desarrollo de una hembra de rana de cristal, Hyalinobatrachium mashpi, se ven en una foto tomada sobre cristal.
Además, como las ranas de cristal son nocturnas, quienes las estudian también tienden a serlo. "Yo trabajaba de noche, así que todas las ranas [salvajes] que veía estaban despiertas", dice Delia, que estudió el cuidado parental en las ranas de cristal como parte de su tesis doctoral.
"No fue hasta que llevé una al cautiverio y la vimos durmiendo sobre el cristal cuando nos dimos cuenta de que aquí pasaba algo", explica.
La siguiente cuestión era cómo estudiarla.
"Conclusiones 100 por 100 novedosas"
Aunque el truco de la rana de cristal es tan impresionante que se puede ver a simple vista, para entender cómo funciona hizo falta una técnica de imagen conocida como microscopía fotoacústica.
"Cuando los pigmentos absorben luz, parte de la luz absorbida produce calor", explica Carlos Taboada, biólogo de la Universidad de Duke. "Y ese calor crea un cambio local en la presión, que genera ondas sonoras".
"Está ocurriendo a tu alrededor, constantemente", añade Delia. "Todo lo que está absorbiendo luz, en teoría, también está generando ondas sonoras".
En el laboratorio, los científicos tomaron ranas de cristal de Fleischmanni en cautividad 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 tras desaparecer en el interior 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 de media un 96,6 por ciento menos de hemoglobina oxigenada en circulación que cuando estaban activas.
"Las conclusiones son, que yo sepa, ¡100 por 100 novedosas!". afirma por correo electrónico Juan Manuel Guayasamín, biólogo evolutivo de la Universidad San Francisco de Quito (Ecuador) y explorador de National Geographic.
"Entender la evolución de la transparencia siempre ha tenido dos preguntas principales", dice Guayasamín, que no participó en el estudio. "¿Por qué se produce? ¿Y cómo se vuelven transparentes los animales? Este trabajo responde maravillosamente a la segunda pregunta".
¿Una ventaja para las personas?
Los hallazgos no sólo son fascinantes y extraños, sino que los investigadores afirman que podrían dar lugar a avances en la medicina humana.
Y es que muchos glóbulos rojos en un mismo lugar suelen formar un coágulo, que puede obstruir un vaso sanguíneo y provocar una enfermedad potencialmente mortal, como la trombosis. Pero las ranas pueden aparentemente condensar y expandir sus glóbulos rojos a voluntad, sin ningún efecto negativo.
"Y, de hecho, los animales pueden coagular normalmente cuando están heridos", afirma Taboada.
Esto puede significar que los animales ya poseen lo que los investigadores médicos llevan décadas buscando: un mecanismo biológico que evite las hemorragias excesivas y, al mismo tiempo, la coagulación excesiva.
"Se le ha llamado el Santo Grial de la hematología", afirma; "y puede que esté oculto a plena vista, a través de la piel transparente de un animal".
La National Geographic Society, comprometida con iluminar y proteger las maravillas de nuestro mundo, financió el trabajo del Explorador Jesse Delia. Más información sobre el apoyo de la Sociedad a los exploradores que destacan y protegen especies críticas.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
