El asombroso caso del oído medio timpánico de los sapos y las ranas

Para los anfibios anuros –grupo de vertebrados tetrápodos que incluye a los sapos y a las ranas- la audición de las ondas sonoras resulta clave tanto para su supervivencia como para su reproducción, dado que de ello depende la posibilidad de comunicarse socialmente y aparearse. En la mayoría de las especies de este grupo el sonido llega al oído interno a través de una estructura denominada Oído Medio Timpánico (OMT); sin embargo, dicho sistema está ausente en algunas especies de anuros actuales.

Con este dato en mente, un equipo de investigación en el que participaron científicos del CONICET buscó reconstruir la historia evolutiva del OMT en anuros, lo que los llevó a comprobar que esta estructura desapareció y reapareció en distintas oportunidades a lo largo de su evolución, algo que no parece repetirse en el resto de los vertebrados. Los resultados obtenidos fueron publicados en la revista Scientific Reports.

“Uno de los resultados más interesantes que detectamos fue la pérdida del OMT en al menos 38 veces en la historia evolutiva de los anuros, mientras en los amniotas –el grupo de vertebrados que incluye a los reptiles (incluidas las aves) y los mamíferos- sólo pudimos reconocer nada más que tres casos de pérdidas lo que nos habla de la posible relajación de la presión de selección por el mantenimiento del OMT en el primer grupo”, explica Julián Faivovich, investigador independiente del CONICET en el Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (MACN, CONICET).

Pero lo más llamativo fue el hallazgo que en el caso de la evolución de los bufónidos, familia de anuros que incluyen las especies que habitualmente se identifican como sapos, se detectaron varios casos de reaparición del OMT con exactamente las mismas características que habían estado presente en sus ancestros, lo cual es una situación única en anuros y en vertebrados.

“En el caso de la enorme familia de los bufónidos – que abarcan cerca de 590 especies – encontramos que en el ancestro común a todos ellos el OMT no estaba presente, pero que luego reapareció de forma independiente al menos en tres oportunidades, una de las cuales se produjo en la base de un grupo muy característico del cual se originaron cerca de 400 especies”, cuenta Martín Pereyra, becario posdoctoral del CONICET en el MACN y primer autor del artículo.

Algo que llama la atención de los investigadores es que si bien el OMT desapareció en el ancestro común a todos los bufónidos, se mantuvo ausente en muchas especies y tardíamente en la evolución reapareció nuevamente, aparentemente nunca se perdió la diversidad acústica dentro del grupo.

“En todas las especies de bufónidos donde no tenemos un oído medio se mantiene la diversidad interespecífica en las vocalizaciones. Es decir, los cantos que emite el macho para atraer a la hembra con el objetivo de aparearse siguen siendo específicos, lo cual es llamativo dada la carencia de tímpano. Esto sugiere que tendría que haber por parte de las hembras un mecanismo de reconocimiento de las vocalizaciones que emiten los machos de su especie”, manifiesta Faivovich.

El mecanismo de apareamiento que hay en muchos bufónidos es un fenómeno particular que recibe el nombre de scramble competition, diferente al de la mayoría de los anuros, por el cual una concentración de machos producen una vocalización que atrae a las hembras y en el momento en el cual éstas entran a ese espacio se abalanzan sobre ellas.

“En este sentido, no existiría un mecanismo de selección sexual de la hembra por parte del macho que la toma, lo cual podría resultar compatible con la falta de habilidad discriminadora de los sonidos. Sin embargo, esta situación se mantuvo en las especies en las que volvió a aparecer el OMT”, afirma Pereyra.

De acuerdo a Faivovich, una hipótesis que podría explicar las desapariciones del OMT en anuros sería que estos tuvieran vías extratimpánicas de comunicación de sonido. Eso implicaría que la presión de selección para mantener este sistema sería baja porque las ondas sonoras llegan al oído interno por otros caminos. Sin embargo, solo existe evidencia de que ocurra en tres de los 38 grupos de anuros que perdieron el OMT.

Ahora, el equipo de investigación piensa en la posibilidad de realizar estudios que relacionen comparativamente las especies hoy existentes de anuros sin OMT con otras que conserven dicho sistema, para tratar de entender si en los fenómenos de desaparición y reaparición hay mecanismos genéticos que están siendo modificados o si puede tratar de alteraciones en el desarrollo.

“Resulta realmente asombroso que en el curso de la evolución una estructura desaparezca y vuelva a aparecer mucho tiempo después sin aparentes modificaciones morfológicas ni funcionales. Por eso es que nos interesa continuar investigando para ver cómo ocurre esto”, concluye Pereyra.