Cuando se trata de las criaturas más pequeñas, los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las moléculas de agua para formar una "tensión superficial" brindan suficiente fuerza para sostener su masa: piense en insectos que saltan por la superficie del agua. Pero, ¿qué les sucede a las criaturas pequeñas?que habitan debajo de la superficie del agua?
Los investigadores de UConn lo han analizado de cerca y en una investigación publicada recientemente en The Actas de la Royal Society B , he documentado cómo los renacuajos diminutos pueden acceder al aire sobre la superficie del agua, respirando sin tener que romper la tensión superficial.
Los renacuajos a menudo viven en agua con bajos niveles de oxígeno donde acechan menos depredadores, pero esto también significa que los renacuajos necesitan una forma de llegar al aire para respirar. Los renacuajos tienen branquias, pero generalmente no les proporcionan suficiente oxígeno para sobrevivir.por lo que la mayoría de los renacuajos también tienen pulmones y respiran aire como respaldo. Pero durante el período más temprano de sus vidas, los renacuajos son demasiado pequeños para atravesar la superficie del agua y respirar. Afortunadamente para los renacuajos, tienen una manera de evitar estoproblema, dice el profesor de ecología y biología evolutiva Kurt Schwenk.
Los renacuajos a menudo se cargarán hacia la superficie del agua, pero debido a su pequeño tamaño y la tensión superficial del agua, rebotan hacia abajo. Mientras observaba esto durante un estudio no relacionado sobre salamandras acuáticas que se alimentan de renacuajos, Schwenk notó unaburbuja que quedó después de la visita de un renacuajo a la parte inferior de la superficie del agua.
"Muchos investigadores han observado renacuajos respirando en la superficie antes, pero a menos que mires muy de cerca y desaceleres la acción, no puedes ver lo que realmente está sucediendo", dice Schwenk.
Usando macro-videografía de alta velocidad, Schwenk y el investigador graduado Jackson Phillips capturaron cientos de eventos respiratorios en el rodaje de una película a una velocidad de cámara súper lenta de 500-1000 cuadros por segundo. Se observó que los renacuajos usaban unmecanismo de respiración que llaman "succión de burbujas", un mecanismo de respiración novedoso para vertebrados capturado con tecnología novedosa.
"Esta investigación habría sido mucho más difícil de hacer antes de que se desarrollaran las cámaras de video de alta velocidad, y esa es probablemente la razón por la que el comportamiento no se ha descrito antes", dice Schwenk.
Los investigadores estudiaron renacuajos de cinco especies de ranas, cuatro de las cuales se pueden encontrar en Connecticut. Lo que encontraron fue que los renacuajos de todas las especies podían inflar sus pulmones a los pocos días de la eclosión, a pesar de ser demasiado pequeños para accederaire.
En lugar de romper la superficie del agua, se vio que los renacuajos chupaban burbujas. Para chupar burbujas, los renacuajos primero unen sus bocas a la superficie inferior del agua. Luego abren sus mandíbulas y aspiran una burbuja de aire hacia el interior del agua.boca. Lo que sucede a continuación fue visible a través de la piel de algunos de los renacuajos. Los renacuajos vacían sus pulmones en la boca, donde el aire se mezcla con el aire fresco de la burbuja recién succionada. Después de que la boca se cierra, la burbuja de aire es forzada hacia abajoen los pulmones, pero como la burbuja es más grande que su capacidad pulmonar, una porción del aire permanece en la boca, que luego es expulsada como una pequeña burbuja que flota hacia la superficie. Todo el proceso toma alrededor de tres décimas de segundo.
La succión de burbujas parece ser una adaptación que usan los renacuajos cuando aún son pequeños. Cuando crecen lo suficiente y cargan la superficie del agua, pueden romper la tensión superficial y "romper-respirar". Los investigadores observaron burbujas-chupando otras especies, también: salamandras larvarias e incluso caracoles. Señalan que probablemente se limite a organismos que pueden crear la succión necesaria, por lo tanto, los artrópodos, como los insectos, no pueden succionar burbujas.
"Como resultado de una observación accidental, mi investigación ha dado un giro; nunca esperé trabajar con estos organismos", dice Schwenk. "Antes, pensaba que los renacuajos no eran interesantes. Pero ahora los encuentro profundamente fascinantes."
Schwenk dice que este descubrimiento accidental transmite un punto importante sobre la investigación en general.
"Estas especies de ranas están increíblemente bien estudiadas y son muy comunes", dice. "Sin embargo, uno puede aprender cosas nuevas incluso sobre los animales más comunes, lo cual es una buena lección para los estudiantes, porque al comenzar una investigación, uno puedequedarnos con la sensación de que todo se ha hecho. El hecho es que no ha sido así, solo tenemos que estar atentos y seguir haciendo preguntas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Connecticut . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :