Investigadores estadounidenses han estudiado cómo los dinosaurios pudieron sobrevivir a niveles mínimos de oxígeno, cuando éstos estaban al 12%. Para ello, se centraron en un pariente moderno, el aligator americano (Alligator mississippiensis), que ha sobrevivido en su forma básica durante 220 millones de años. Los resultados demuestran que las crías de aligator desarrollan a los pocos meses de nacer unos pulmones más grandes que se dilatan para compensar el bajo suministro de oxígeno.
Durante los últimos 540 millones de años, los niveles de oxígeno de la tierra han fluctuado frenéticamente. Los dinosaurios aparecieron en la época en la que los niveles mínimos de oxígeno estaban en el 12%, por lo que los científicos cuestionan su supervivencia a niveles tan bajos de oxígeno.
Al no poder comprobar este fenómeno con verdaderos dinosaurios, los investigadores Tomasz Owerkowicz y James Hicks, del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de California (Irvine, Estados Unidos), y Ruth Elsey, del Refugio Rockefeller de Vida Salvaje en Louisiana (Estados Unidos) optaron por un pariente moderno: el aligator americano (Alligator mississippiensis).
“Sabíamos que evaluar los efectos de diferentes niveles de oxígeno funcionaría con los aligatores”, ha explicado Owerkowicz, autor principal del estudio. “Los cocodrilos han sobrevivido en su forma básica durante 220 millones de años y deben estar haciéndolo bien por haber sobrevivido a las fluctuaciones de oxígeno”, ha añadido el científico.
El estudio, que se publica en el último número de Journal of Experimental Biology, se ha centrado en el desarrollo biológico del caimán desde su nacimiento. Para ello, los científicos incubaron huevos de aligator en diferentes niveles de oxígeno para descubrir cómo crecían y se desarrollaban las crías.
Tras recibir los huevos de caimán recién desovados del Refugio Rockefeller, Owerkowicz los dividió en diferentes grupos en función del nivel de oxígeno para la incubación: 12% (bajo), 21% (normal) y 30% (alto). Después de casi diez semanas de espera, las crías comenzaron a salir del cascarón y Owerkowicz no apreció diferencias obvias entre los aligatores que se desarrollaban en atmósferas de oxígeno normales y altas.
Vientres muy hinchados
Sin embargo, las crías procedentes del nivel de oxígeno bajo tenían unos vientres “extremadamente” hinchados. Los investigadores supusieron que los reptiles no consiguieron absorber todo el contenido de la yema, lo que les causó una tremenda hinchazón del vientre. En algunos casos, “los vientres eran tan grandes que las patas de los animales no alcanzaban el suelo”. Los científicos han explicado que los aligatores tenían que permanecer sentados hasta que la yema se desprendiera para poder empezar a caminar.
Owerkowicz sospechó que no había oxígeno suficiente para que los embriones en desarrollo pudieran consumir el contenido de la yema. Los órganos de las crías desarrolladas en niveles de oxígeno bajos también eran mucho más pequeños, a excepción del corazón, que era relativamente grande, seguramente para maximizar el uso del suministro limitado de oxígeno de las crías.
El investigador pensaba que los pulmones de los recién nacidos en niveles de oxígeno bajos crecerían para compensar el escaso suministro de oxígeno, pero no fue así. Esto se debe posiblemente a que las crías en incubación no utilizan sus pulmones, sino que se valen de los vasos sanguíneos de la membrana del huevo para conseguir oxígeno.
Owerkowicz también sintió curiosidad por ver cómo actuaban los reptiles a los tres meses en sus respectivas atmósferas. Al comprobar las tasas metabólicas y las de respiración, los animales en altas atmósferas de oxígeno respiraban mucho menos que los animales que se encontraban en niveles de oxígeno normales y bajos, posiblemente porque los animales en atmósferas del 30% de oxígeno respiran más oxígeno por inspiración, lo que se traduce en un ahorro de energía importante que los aligatores podrían invertir en su crecimiento.
Cuando el biólogo comprobó el tamaño de los pulmones de las crías de tres meses incubadas en niveles de oxígeno bajos, observó que eran más grandes que los de los aligatores incubados en niveles de oxígeno normales. Los pulmones de los reptiles se habían dilatado para compensar el bajo suministro de oxígeno, lo que permitía el aumento de sus tasas metabólicas, pero no tanto como las de los aligatores en niveles de oxígeno normales o altos.
Aunque sus resultados no pueden revelar cómo era la vida de los antecesores prehistóricos de los aligatores americanos, los investigadores confirman que “tanto su crecimiento como los patrones metabólicos han sido notablemente diferentes”.
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Referencia bibliográfica:
Owerkowicz, T., Elsey, R. M. and Hicks, J. W. (2009). “Atmospheric oxygen level affects growth trajectory, cardiopulmonary allometry and metabolic rate in the American alligator (Alligator mississippiensis)”. Journal of Experimental Biology 212, 1237-1247.
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