Respiración y Crocopatos

“I next cut the wing through the os humeri in another fowl, and tying up the trachea, as in the cock, found that the air passed to and from the bones by the canal in this bone”

(J. Hunter, 1758)

Creo que el único artículo de mis días de estudiante de pregrado del que conservo una copia en papel que todavía consulto es el clásico de Schmidt-Nielsen sobre cómo respiran las aves. Ese artículo (altamente recomendado!) resume las particularidades del sistema respiratorio de las aves, que incluyen la presencia de sacos aéreos y huesos huecos conectados al sistema respiratorio, además de la capacidad de hacer fluir el aire en una sola dirección. Por mucho tiempo, se ha sugerido que las características particulares del sistema respiratorio de las aves lo harían especialmente eficiente para extraer oxígeno del aire, e incluso varios autores propusieron que esas características podrían haber sido el resultado de presiones de selección natural impuestas por el vuelo, una forma de locomoción energéticamente costosa. Sin embargo, hace unos años se demostró que los sacos aéreos, los huesos huecos y el flujo unidireccional de aire no son características únicas de las aves, sino que también estaban presentes en dinosaurios terópodos no voladores, un dato que esencialmente condujo a rechazar la hipótesis de que estas estructuras habían evolucionado como adaptaciones relacionadas con el vuelo (1). Por si fuera poco, el año pasado se publicó nueva evidencia fósil que indica que miembros del grupo de organismos más cercanamente emparentado con los dinosaurios (incluyendo a las aves), los pterosaurios, tenían también huesos huecos y sacos aéreos (2), lo que implicaría que el origen de esas características probablemente se dio en una fase mucho más temprana de la evolución de los arcosaurios (el grupo que incluye a las aves, los demás dinosaurios, los pterosaurios y los cocodrilos). Bien, Science publicó recientemente un hallazgo que nos obliga a mirar aún más atrás. El artículo demuestra que el flujo unidireccional de aire tampoco es único de las aves, ni de los descendientes del ancestro común más reciente compartido por las aves y los dinosaurios: esta parece ser también una característica de la respiración de los cocodrilos!

¿Y? Bueno, a mi esto en sí mismo me parece un dato muy interesante pues refuerza la idea de que para entender la biología de cualquier grupo de organismos, en este caso las aves, es clave conocer la historia evolutiva de linaje al que pertencen. El sistema respiratorio particular de este grupo bien podría haber facilitado la evolución del vuelo (probablemente no es coincidencia que dos de los tres grupos de vertebrados voladores -aves y pterosaurios- sean arcosaurios), pero claramente no surgió como una adaptación para volar. Y de otro lado, si el sistema respiratorio altamente modificado y eficiente con el que hoy cuentan las aves existe desde la época en que existió el ancestro común más reciente de todos los arcosaurios, otras hipótesis sobre la historia de la vida en la Tierra parecen empezar a recibir apoyo: se ha propuesto (4) que la supervivencia de los arcosaurios en períodos de concentraciones bajas de oxígeno podría haber sido facilitada por su sistema respiratorio altamente eficiente y que esto podría explicar por qué este grupo no fue tan afectado como muchos otros en el evento de extinción masiva de finales del Pérmico (5).

En otro tono, el hallazgo de que los cocodrilos tienen flujo de aire unidireccional como las aves es quizás lo más cercano a la evidencia de un crocopato, el animal que el actor y ahora ultracristiano y antievolucionista Kirk Cameron (y retrasado mental, según esta página web) sugirió debería existir si la teoría de la evolución fuera cierta. Las dos imágenes siguientes, que coincidencialmente me mandó anoche mi papá, llegaron en el momento justo. Si alguien es lo suficientemente morboso como para querer conocer el argumento del crocopato en detalle, al final hay un (triste) video de Cameron.

Farmer, C., & Sanders, K. (2010). Unidirectional Airflow in the Lungs of Alligators Science, 327 (5963), 338-340 DOI: 10.1126/science.1180219