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Esta es una historia de serpientes, islas y estudiantes. Comencemos con las serpientes.
Entre los muchos tipos diferentes de serpientes se encuentran los constrictores: boas y pitones. Son parientes cercanos que divergieron hace millones de años. Las pitones se encuentran en el Viejo Mundo (África y Asia), así como en Australia. Las boas (familia Boidae) se encuentran en el Nuevo Mundo (América del Norte, Central y del Sur, incluidas algunas islas del Caribe). Todos matan a su presa envolviéndola y apretándola hasta matarla.
Entre las boas hay una forma de vivienda isleña en Belice que es tema de interés para conservacionistas, ecologistas y, últimamente, biólogos del comportamiento. Esta es la boa en miniatura de Snake Cayes, un grupo de islas frente a la costa del sur de Belice. Cuando digo "miniatura" quiero decir que tienen una longitud de 30 cm a aproximadamente 2 metros (1 a 6 pies). Esto es pequeño en comparación con las boas continentales de la misma especie, que pueden alcanzar los 4 metros (13 pies) de longitud.
Es común que las poblaciones de animales que viven en las islas exhiban diferencias de tamaño con respecto a las del continente. Los mamíferos medianos y grandes como los ciervos tienden a ser más pequeños en las islas, los mamíferos pequeños como los roedores tienden a ser más grandes. Algo así también puede pasar con las serpientes.
Allison Hall (izquierda) dice: "Es normal tener un poco de miedo a las serpientes, pero realmente entras en el proyecto y te encantan los animales". Amanda Hayes está a la derecha. (Imagen proporcionada por Dickinson News and Events) Scott Boback es un experto en estos animales, y desde que era un estudiante graduado en la Universidad de Auburn, ha estado tratando de responder la pregunta "¿cómo y por qué son pequeñas estas serpientes?"
Las explicaciones más probables para las diferencias de tamaño parecerían ser la dieta u otras características del medio ambiente, o la genética. Tal vez haya un suministro limitado de alimentos en las islas, por lo que las serpientes crecen lentamente y, por lo tanto, hay pocas o ninguna grande. Les llevaría tanto tiempo alcanzar un gran tamaño que en algún punto de la línea habrían encontrado su desaparición. Alternativamente, podría ser que las serpientes que crecen lentamente o casi dejan de crecer a medida que se acercan a cierto tamaño sobreviven más tiempo o se reproducen de manera más efectiva (probablemente debido a que el suministro de alimentos es limitado). Si es así, los genes involucrados en el crecimiento estarían formados por la selección natural y, con el tiempo, las serpientes de la isla serían pequeñas porque son genéticamente diferentes. Puede imaginar fácilmente cómo los dos procesos funcionarían juntos, tal vez con efectos ambientales que funcionen inicialmente, pero los cambios genéticos se acumulen con el tiempo.
Boback finalmente llegó a una conclusión sobre el pequeño tamaño de las boas de la isla. Recientemente me dijo: "determinamos que hay algún componente genético para el enanismo en las islas. Sin embargo, creemos que en realidad es una combinación de efectos genéticos y ambientales que finalmente determinan el tamaño de la boa de la isla. Es decir, las tasas de crecimiento son diferentes entre las boas de la isla y el continente, y esto parece estar determinado en parte por la genética ”. (Ver más abajo la referencia a su artículo sobre esta investigación).
Más recientemente, Boback y sus estudiantes en Dickinson College han abordado una pregunta diferente sobre las boas: ¿cómo saben cuándo dejar de apretar a sus presas? Esta es una pregunta interesante porque, como se puede imaginar, contraer la mayoría de los músculos del cuerpo durante un período prolongado es energéticamente costoso, pero soltar a la presa antes de que esté completamente muerta puede causar la pérdida de una comida. Como experimento informal, le hice esta pregunta a cinco personas diferentes en los últimos dos días, después de leer la investigación de Boback, y todos dieron aproximadamente la misma respuesta: las serpientes se sueltan cuando la presa está muerta y deja de luchar.
Bueno, resulta que hacemos ciencia para demostrar que estamos equivocados, porque esa no es la respuesta. Sospechando un mecanismo particular, Boback, sus estudiantes, que mantienen una colonia de estas boas en su laboratorio en Dickinson, idearon un brillante experimento. Tomaron una serie de ratas muertas que normalmente serían alimentadas a las serpientes, e instalaron "corazones" robóticos en ellas. Cuando las serpientes contrajeron a las ratas, se permitió que los corazones latieran por un tiempo, luego se apagaron. Poco después, las serpientes aflojaron su agarre y luego se soltaron.
Resulta que las boas tienen la capacidad de detectar los latidos del corazón en la presa, y usan esta información para determinar cuánta presión aplicar. Las serpientes que nunca habían matado o comido presas vivas actuaron igual que las serpientes con experiencia con presas vivas, lo que sugiere que este comportamiento es innato y no aprendido.
"Muchos de nosotros pensamos en las serpientes como asesinos audaces, incapaces de las funciones complejas que normalmente reservamos para los vertebrados superiores", dice Boback. "Descubrimos lo contrario y sugerimos que esta notable sensibilidad fue un avance clave que forjó el éxito de todo el grupo de serpientes".
Una de las cosas interesantes de este proyecto es que involucró los esfuerzos de los investigadores universitarios. Los estudiantes universitarios no solo participaron en la investigación, sino que también ayudaron a producir el artículo revisado por pares y están listados como autores. Katelyn McCann, que era estudiante en este proyecto y ahora trabaja como coordinadora de investigación clínica en el Hospital de Niños de Boston, señala: "Experimenté la verdadera naturaleza colaborativa de la investigación, así como las horas de trabajo independiente que se requieren producto final. Ahora, trabajando en investigación, siento que realmente entiendo el método científico y lo que implica cualquier estudio ". Boback agrega, " la investigación de estudiantes y profesores en Dickinson es una oportunidad para que los estudiantes experimenten la ciencia en acción. Es el nivel más fundamental de aprendizaje en ciencias, ya que el alumno participa activamente en el proceso de descubrimiento ”.
Fuente:
Boback, S., Hall, A., McCann, K., Hayes, A., Forrester, J. y Zwemer, C. (2012). Snake modula la constricción en respuesta al latido del corazón de la presa Biology Letters DOI: 10.1098 / rsbl.2011.1105
Boback, SM y DM Carpenter. 2007. Tamaño del cuerpo y forma de la cabeza en boas isleñas (Boa constrictor) en Belice: contribuciones ambientales versus genéticas. Páginas 102-116 en RW Henderson y R. Powell, editores. Biología de las boas, pitones y taxones relacionados. Eagle Mountain Publishing, Eagle Mountain, UT.
La información adicional para esta historia provino del Dr. Scott Boback, y un comunicado de prensa del Dickinson College.
