¿Cómo respiran las boas constrictoras mientras aprietan a sus presas?

Ta boa constrictora recibió su nombre por una razón. Para matar a su presa, una boa se enrosca alrededor de ella, apretando lo suficiente como para impedir que la sangre de la presa fluya, y luego, estirando sus mandíbulas, la devora entera. Se sabe que comen zarigüeyas y ratas. Algunos de sus parientes más grandes, las anacondas, pueden comer carpinchos y ciervos, y se han dado casos de pitones que se han comido a personas.

Pero constreñir e ingerir una presa no es una hazaña pequeña ni rápida. “Lo hacen durante 10, 15 y hasta 45 minutos”, dice Elizabeth Brainerd, bióloga evolutiva de la Universidad de Brown. “Y eso requiere bastante energía, así que tienen que estar respirando”.

Brainerd y sus colegas se propusieron entender cómo respiran las boas constrictoras en condiciones tan estrechas, y descubrieron que son capaces de desplazar con precisión la región de su caja torácica que se expande para introducir aire en sus pulmones. La investigación se publicó el pasado jueves en la revista Journal of Experimental Biology. Sus conclusiones arrojan luz sobre la anatomía de las serpientes y sobre cómo estos depredadores escurridizos han llegado a prosperar en tantas partes del mundo.

“La ingestión de grandes presas realmente abrió todas estas nuevas vías de evolución para las serpientes que de otra manera no habrían sido posibles”, dice John Capano, biólogo evolutivo de la Universidad de Brown y autor del estudio.

La mirada al árbol de la vida de los vertebrados muestra que la toma y la liberación de aire es más compleja de lo que parece.

“La respiración es una de esas cosas que parecen súper simples”, dice Allison Hsiang, paleobióloga computacional de la Universidad de Estocolmo que no participó en el estudio. “Pero si nos fijamos en todos los grandes grupos de vertebrados, básicamente todos respiramos utilizando sistemas completamente diferentes”.

Los humanos, por ejemplo, tienen un diafragma, mientras que las aves utilizan sacos de aire. Pero las serpientes dependen totalmente de su caja torácica y, además, tienen un físico grande y largo que se sitúa detrás de una cabeza comparativamente minúscula y que requiere mucho alimento para mantenerse.

“Básicamente, las serpientes son todo costillas”, dice Brainerd. Para respirar, los animales expanden lentamente una sección de su caja torácica, lo que crea un cambio de presión que atrae el aire.

Mientras se aprietan, esas costillas se comprimen. Ingerir presas también expande las costillas hasta su límite. Exactamente cómo las boas podían respirar mientras se apretaban o ingerían seguía siendo un misterio.

“Algo tuvo que ocurrir con la evolución de su sistema de ventilación pulmonar para que se convirtieran en estos animales alargados y de cabeza pequeña que ingieren grandes comidas”, dice Brainerd.

Basándose en observaciones anteriores sobre el terreno, los científicos habían teorizado que, al contraer e ingerir presas, las serpientes probablemente cambian la región específica de su caja torácica que se expande. Pero otra opción sería que utilizaran cualquier zona no comprimida de su caja torácica para introducir aire en sus pulmones.

Para comprobar estas hipótesis, el grupo de investigación visualizó la caja torácica de una boa constrictora durante la constricción utilizando tecnología de rayos X en 3D. Con las serpientes anestesiadas, el equipo implantó marcadores metálicos de no más de medio milímetro en las costillas y vértebras que querían visualizar. A continuación, filmaron estas regiones con vídeo de rayos X y, utilizando un manguito de presión sanguínea, restringieron el movimiento de las costillas en regiones específicas, simulando lo que ocurre en la naturaleza cuando estas serpientes constriñen a sus presas.

Cuando están en reposo, las boas constrictoras respiran utilizando las costillas cerca del tercio superior de sus pulmones. Pero cuando el manguito de presión sanguínea se envolvió alrededor de esas costillas, un conjunto específico de costillas más abajo del cuerpo de la serpiente comenzó a expandirse para aspirar aire. “La serpiente simplemente apaga una sección de la caja torácica y luego enciende otra sección”, dice Capano, quien añade que tan pronto como se retiró el manguito, las costillas utilizadas para respirar durante el descanso volvieron a activarse inmediatamente.

El equipo cree que esta capacidad de modular el engranaje de las costillas surgió mientras o antes de que las serpientes evolucionaran la capacidad de constricción, y quizás antes de la capacidad de la serpiente de comer presas grandes. Sin esta adaptación respiratoria, dicen, las serpientes podrían no haberse convertido en una clase tan diversa de reptiles repartidos por todo el mundo.

Este artículo apareció originalmente en The New York Times