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Ciencias de la Vida

Dragones en miniatura: así son los cráneos de algunas ranas

Todas las ranas parecen iguales con su piel resbaladiza y lisa, pero debajo pueden esconder muchos secretos esqueléticos. Espinas, púas venenosas, colmillos falsos, crestas y otras formas anatómicas similares a las de criaturas fantásticas forman los cráneos “blindados” de algunas especies de ranas, protagonistas del #Cienciaalobestia.

Visión escaneada del cráneo de la rana de cabeza triangular cornuda incubadora (Hemiphractus scutatus). Este anfibio puede atacar a otros vertebrados gracias a su cráneo ancho de gran abertura. También tiene estructuras en forma de abanico en su mandíbula inferior. / Edward Stanley/Florida Museum

La mayoría de las ranas comparten una forma de cráneo sencilla, de superficie lisa, pero otras han desarrollado características más sofisticadas, como señala un estudio publicado en la revista PNAS, el primero en observar en detalle la evolución y función de estructuras craneales.

Algunos de los cráneos más extraños se encuentran en ranas que comen pájaros y mamíferos, usan sus cabezas como escudo, o en algunos casos raros, son venenosas

“En la superficie, las ranas pueden verse similares, pero cuando miras sus cráneos, ves diferencias drásticas”, dice Daniel Paluh, autor principal del estudio y científico en la Universidad de Florida (EE UU). “Algunos de los cráneos más extraños se encuentran en ranas que comen pájaros y mamíferos, usan sus cabezas como escudo, o en algunos casos raros, son venenosas. Sus cráneos muestran cuán extrañas y diversas pueden ser las ranas”, continúa.

Púas venenosas, espinas, colmillos, crestas, surcos, entre otros, son algunos de los atributos que han sobresalido cuando los investigadores han estudiado más en detalle la anatomía craneal de 158 especies de anfibios a través de datos 3D.

El equipo del Museo de Historia Natural de Florida descubrió que estas características están cubiertas por capas adicionales de hueso, un rasgo conocido como hiperosificación que ha evolucionado más de 25 veces en ranas. Las especies que tenían los mismos hábitos alimentarios o defensas tendieron a desarrollar cráneos con formas y patrones similares, incluso si estaban separados por millones de años de evolución.

El desarrollo de nuevas técnicas analíticas se ha podido realizar gracias a la exploración por TAC y diagnóstico de imágenes. Esto permitió a los científicos utilizar 36 puntos de referencia en los cráneos de rana, escaneados y digitalizados como parte del proyecto oVert, financiado por la Fundación Nacional de Ciencia en EE UU, para analizar y comparar formas en el árbol de la vida de la rana.

Cráneo escaneado de una rana

Visión escaneada del cráneo de la rana de corona (Anotheca spinosa), una rana arbórea de Centroamérica, que probablemente usa las espinas óseas de su cráneo como defensa contra los depredadores. / Edward Stanley/Florida Museum

Ranas de grandes presas

Con este análisis, Paluh asoció la hiperosificación y las extrañas formas de cráneo a algunas especies de ranas que comen presas muy grandes o usan sus cabezas para defenderse.

Algunas ranas usan sus cabezas para tapar la entrada de sus madrigueras como protección contra los depredadores

Las que comen otros vertebrados como aves, reptiles, ratones y otras ranas a menudo tienen grandes y espaciosos cráneos, con una articulación mandibular cerca de la espalda, lo que les permite una mayor apertura de la boca. En general, presentan pequeños agujeros en su estructura craneal para mayor fuerza de mordida.

Además, aunque todas las ranas carecen de dientes en la mandíbula inferior, algunas, como las conocidas como ranas de Budgett (Lepidobatrachus laevis), han desarrollado estructuras inferiores en forma de abanico que les permiten infligir heridas punzantes en sus presas. Otra especie, la rana marsupial dentada (Gastrotheca guentheri), tiene dientes auténticos en ambas mandíbulas y puede comer presas de más de la mitad de su longitud corporal.

Otras ranas usan sus cabezas para tapar la entrada de sus madrigueras como protección contra los depredadores. Estas especies tienden a tener cráneos cavernosos superpuestos con pequeñas espigas. Recientemente se ha descubierto que algunas, como la rana con una especie de cabeza de casco (Aparasphenodon brunoi), eran venenosas. Cuando un depredador golpea la cabeza de una de estas ranas, las espinas perforan las glándulas de veneno justo debajo de la piel como defensa.

Los científicos tratan ahora de saber si estas estructuras surgieron antes o después de la hiperosificación. Lo que sí saben es que el ancestro común de las 7.000 especies de ranas que existen en la actualidad no tenía un cráneo ornamentado. Pero los cráneos fuertemente fortificados aparecen en ancestros de ranas aún más antiguos.

“Si bien el ancestro de todas las ranas no tenía un cráneo hiperosificado, es así como se construyeron los cráneos de ancestros anfibios bastante antiguos", explica dijo David Blackburn, herpetólogo en el museo estadounidense y coautor del estudio. “Estas ranas podrían estar utilizando vías de desarrollo antiguas para generar rasgos que caracterizaron a sus ancestros en el pasado”, concluye.

Cráneos de rana

La mayoría de las ranas comparten una forma de cráneo simple con una superficie lisa. Pero algunas especies desarrollaron cráneos armados, adaptados para capturar grandes presas o defenderse. / Daniel Paluh

Referencia:

Daniel J. Paluh et al. "Evolution of hyperossification expands skull diversity in frogs" PNAS 23 de marzo de 2020

Fuente:
SINC
Derechos: Creative Commons.
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