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Ilustración de una serpiente con patas. Imagen de expresioneschinas.blogspot.com Las patas de la serpiente Efraín S. Galicia La serpiente del maíz Cuando tenía seis años tuve la oportunidad de ver en vivo y a todo color una serpiente mudando de piel en su hábitat natural. Mi madre solía llevarme a dar unas ligeras y cansadas caminatas por el bosque de pino y encino de las faldas del Ajusco. Entre las montañas que dan forma a esta región del sur de la Ciudad de México hay pequeñas parcelas donde los habitantes suelen cultivar maíz, haba y calabaza, por mencionar algunos cultivos. Recuerdo que una de esas tardes calurosas de verano, mientras caminaba a su lado, ella se detuvo a mitad del camino con gran temor y asombro. Me tomó de la mano y enseguida me advirtió de la presencia de una serpiente en el camino. Ahí, entre las rocas volcánicas de basalto reptaba con gran sincronía la temible serpiente del maíz, conocida popularmente como cincuate. Al vernos deslizó su escamoso cuerpo sobre el pasto hasta ocultarse entre las piedras. Se restregaba en ellas mientras mudaba de piel. En los reptiles el cambio de la capa córnea más externa de la epidermis se produce por acciones hormonales y en algunos casos llega a ocurrir una vez por mes. Las serpientes se deshacen de su piel vieja desgarrando su capa escamosa desde la cabeza. Este fenómeno llamado ecdisis o muda, ocurre de la misma forma en todos los artrópodos con exoesqueleto de quitina y es producido por la hormona ecdisona. Presenciar dicha hazaña reptiliana me hizo recordar la forma en la que me quitaba los largos calcetines que mi madre me obligaba a usar cuando era niño. Al ver el curioso serpenteo del cincuate sobre el pasto y las rocas, me hizo pensar en la ubicación de sus patas. En ese entonces, era muy pequeño y no comprendía muchas cosas de la naturaleza ni de los seres vivos, y menos de los humanos. Sabía que las serpientes eran malas porque mordían con sus afilados colmillos y que incluso podían matar. Pero también pensaba que estos reptiles tenían cuatro extremidades. Este absurdo pensamiento llegó a mi mente porque mi hermana mayor me contó que en algún momento de la historia bíblica las serpientes tuvieron patas. Desde entonces prometí ser más observador en caso de volver a ver un ofidio. Este escurridizo reptil de apenas un metro de largo es una especie endémica de México y se encuentra bajo protección de la NOM-059- SEMARNAT-2010, donde se establece la salvaguarda de flora y fauna nativa de nuestro país. Esta serpiente no es venenosa y carece de colmillos, característica que la convierte fácilmente en mascota; sin embargo, al igual que otras serpientes, esta especie ha pagado con su vida las ideas y supersticiones que la persiguen; no hay peor veneno que la ignorancia. Figura 1. Fotografía de un cincuate (Pituophis deppei). Fotografía de bosquedetlapan.blogspot.com Las serpientes con patas Durante mis primeros años de educación la idea religiosa sobre el mundo de las serpientes permanecía en algún rincón de mi memoria. No fue sino hasta el tercer grado de primaria cuando tuve la suerte de conocer víboras que tienen patas vestigiales como boas y pitones. Fue en ese tiempo que tuve las primeras nociones de la teoría de la evolución de Darwin y pude aclarar varias preguntas que tenía sobre los reptiles escamosos ápodos –sin patas–. Ahora sé que las únicas serpientes vivientes con vestigios de patas son las boas y los pitones y no sus lejanos parientes los cincuates, como los del Ajusco. En El origen de las especies a través de la selección natural, Darwin escribió: “...la Boa constrictor tiene rudimentos de patas posteriores y de la pelvis (es decir patas delanteras y traseras) y se dice que estos huesos han sido conservados para completar el plan de la naturaleza”. A mediados del siglo XIX la historia evolutiva de las serpientes era todo un misterio, en primer lugar porque había serpientes con rudimentos de patas posteriores. Sin embargo, no existían fósiles que hablaran sobre el pasado de estos animales. Este suceso hizo que los naturalistas de la época se preguntaran de manera inmediata cuál era su función y en qué momento de la historia estos reptiles desarrollaron extremidades y cuándo las perdieron. Las dudas en tiempos darwinianos fueron respondidas de la siguiente manera: por ejemplo, el mismísimo Charles Darwin postulaba que las patas de serpientes como boas y pitones eran inútiles, pero que en algún momento de su historia evolutiva se habían producido por procesos azarosos como la variación y la selección natural. Estas características se conservaron y pasaron de una generación a otra gracias a estos dos mecanismos. Sin embargo, los seguidores de la teoría evolutiva de Lamarck señalaban que algunas estructuras o vestigios rudimentarios como las patas, cumplían la función de excretar sustancias tóxicas propias del metabolismo. Te recomendamos leer “Rastreo de genes, del presente al pasado” y “¿Jaque mate a la neosíntesis?”, artículos publicados en este sitio. Aunque Darwin dejaba en claro cómo surgieron estas extremidades, persistía la incógnita de en qué momento de la historia geológica surgieron estos reptiles. Esta pregunta fue un tanto difícil de responder durante aquella época, pues el registro fósil de este grupo durante el siglo XIX resultaba escaso. El fósil de serpiente con patas más antiguo fue hallado en 2006 en la provincia de Río Negro, en la Patagonia argentina. Data del Cretácico superior de hace 100 millones de años, y fue bautizada como Najash rionegrina. Este peculiar animal medía casi 20 centímetros de largo y su hallazgo rellenó un hueco importante en la historia evolutiva de las serpientes. El descubrimiento de este fósil llegó para responder a la segunda http://www.cienciorama.unam.mx/#!titulo/262/?rastreo-de-genes--del-presente-al-pasado pregunta antes mencionada. En la figura 2 es posible apreciar que el fósil de Najash, la llamada madre de todas las serpientes, tiene dos patitas traseras. Algunos herpetólogos sugieren que sus extremidades pudieron ser de ayuda para sujetar a sus presas (figura 2). Figura 2. A) Fósil de Najash, la serpiente con patas. B) Ilustración de una serpiente primitiva con patas. Recreación de Juluis T. Estonyi El origen de las serpientes El registro fósil ha dado respuesta sobre el origen de muchos seres vivos en el pasado geológico. En el caso de las serpientes, sabemos que aparecieron en el Cretácico superior, un periodo de tiempo muy conocido porque en él los grandes dinosaurios estaban al borde la extinción. Actualmente hay dos corrientes que nos hablan más sobre el origen de las serpientes y el largo proceso evolutivo que han recorrido. La primera corriente de los marinistas, sostiene que se originaron en los mares cretácicos, muy probablemente en el antiguo Mar del Tethys, cuya reminiscencia es el Mar Mediterráneo. Los hallazgos de ofidios fósiles en rocas conformadas de sedimentos marinos defienden esta postura. Por otro lado, hay científicos que no están de acuerdo con esta versión. El grupo de los terrestristas sostiene que las serpientes surgieron en tierra firme a partir de un grupo de lagartos de hábitos subterráneos. Los estudios cladísticos o de parentesco entre varios organismos o grupos taxonómicos, realizados por M. Lee a finales del siglo pasado, apuntan a que los mosasaurios son los parientes extintos más próximos a las serpientes, pese a que su edad hace parecer el dato totalmente anacrónico, pues los restos fósiles más antiguos de estos reptiles marinos datan de finales del Cretácico superior, hace 70 millones de años aproximadamente, mientras que el de Najash, la serpiente con patas, tiene 100 millones de años. Es decir, hay 30 millones de años de diferencia y de discrepancia. Una prueba encontra de los terrestristas. Para consultar la escala del tiempo geológico da click aquí. Pese a esta discrepancia en el registro fósil, los estudios de Lee son los más acertados. He de mencionar que sus estudios definen las relación evolutiva entre serpientes, varanos (como el dragón de Komodo –un reptil venenoso que sólo habita en Indonesia–) y mosasaurios a partir de características similares como los huesos que conforman el cráneo. En la actualidad los varanos tiene hábitos subacuáticos y poseen una lengua bífida, carácter que comparten con algunas serpientes (figura 3). http://www.geologiauach.cl/show_media.php?id=33 http://www.geologiauach.cl/show_media.php?id=33 Figura 3. Proceso evolutivo de las serpientes según los terrestristas (flechas rojas) y marinistas (flechas azules). El reptil terrestre del grupo de los varanos dio origen a los mosasaurios y éste a su vez dio origen a las serpientes modernas (apodas) o bien pudo dar origen directamente a un pequeño lagarto con pequeñas extremidades. Ilustración de Jorge A. González. El gen con patas Los fósiles nos han dado las pistas necesarias para hablar sobre el origen y la evolución de muchas formas caprichosas de vida que habitan nuestro planeta: desde una diminuta bacteria hasta del mamífero más grande. Con las herramientas de la biología molecular utilizadas por la genómica, muchas de las preguntas escondidas en las gavetas de la paleontología han sido esclarecidas. Por ejemplo, en el caso de las serpientes, ahora sabemos que como otros vertebrados incluidos los humanos, poseen el gen Sonic hedgehog (Shh), al que he llamado el gen con patas y que participa en distintos procesos del desarrollo, incluyendo la formación de extremidades a partir de un fragmento regulador llamado ZRS (Zone of Polarizing Activity Regulatory Sequence). Esta secuencia de material genético muestra mutaciones que alteran el crecimiento de las extremidades en el grupo de las serpientes que no son boas ni pitones. Una historia sin fin Existe mucha controversia sobre el origen de las serpientes, sin embargo, con los avances científicos y el desarrollo de nuevas técnicas en biología molecular para encontrar genes y descifrar su función, se han descubierto muchos aspectos de la evolución de las especies. La historia evolutiva de las serpientes es sólo una parte, pues ya imaginarán cuántas historias se pueden reconstruir con su apoyo. Uno de los principales trabajos de la paleontología radica en desenterrar cualquier evidencia de vida antigua y buscar las herramientas necesarias para interpretar el duro proceso de fosilización y el de la evolución. Sin los fósiles y sin el trabajo interdisciplinario hablar de la historia de cualquier ser vivo que existe o existió en la Tierra sería algo imposible, sería como tratar de escribir una historia sin fin. Referencias • Caldwell, W.M., et. al., “The oldest known snakes from the Middle Jurassic-Lower Cretaceous provide insights on snake evolution“, Nature communications, 2014. DOI: 10.1038/ncommons6996 • Cuny, G. et. al., “Le plus anciens serpents (Reptilia Squamata) connus. Miseua point surl´agegeologique des serpents de la partiemoyonne du Crétacé“, C.R. Acad. Sci. Paris II 311, 1267-1272; 1990. • Darwin, Ch., Sobre el origen de las especies a través de la selección natural, Longseller, México, 2008. • Sebastian, A. Lepidosaurios en movimiento: de los lagartos a las serpientes, Investigación y ciencia, 2017. • Sebastian, A. y Zaher, H., “A cretaceous terrestrial snake with robusthin dlimbs and a sacrum”, Nature, 440, 1037-1040; 2006. • Oliver, R. y Kearney, M. The origin of snake: limits of science debate, Biologist, 48(3), 110-114; 2001. • Makádi, L. S., Caldwell, M. W., Ősi, A., “The First Freshwater Mosasauroid (Upper Cretaceous, Hungary) and a New Clade of Basal Mosasauroids”, en Butler, Richard J., PLoS ONE 7 (12). 2012. • Lee, M., “The phylogeny of varanoid lizards and the affinities of snakes”, Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 352 (1349): 53-91; 1997. • Lee MSY (29 de enero de 1997), «The phylogeny of varanoid lizards and the affinities of snakes», Philos Trans R SocLond B Biol Sci., 352 (1349): 53-91. • Laura Geggel, “Snakes used to have legs and arms until these mutations happened”, en http://www.livescience.com/56573-mutation-caused-snakes-to-lose-legs.html, 21 de octubre de 2016. • Para conocer más sobre las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) que protegen la flora y fauna nativa de México puedes consultar el siguiente enlace: http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/435/1/NOM_059_SEMARNAT_2010.pdf http://www.livescience.com/56573-mutation-caused-snakes-to-lose-legs.html http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/435/1/NOM_059_SEMARNAT_2010.pdf
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