Adaptaciones de las ranas

Pies y piernas

La estructura de los pies y las piernas varía grandemente entre las especies de ranas, dependiendo en parte de si viven en el suelo, en el agua, en los árboles o en madrigueras. Las ranas deben poder moverse rápidamente a través de su entorno para atrapar a sus presas y escapar de los depredadores, y numerosas las adaptaciones ayudan a que lo hagan. La mayoría de las ranas son expertas en saltar, con gran parte de su morfología muscular-esquelética modificada para este fin. La tibia, el peroné y los tarsales se han fusionado en un único hueso, fuerte, pues el radio y el cúbito en las extremidades anteriores deben absorber el impacto en el aterrizaje. Los metatarsianos se han alargado, añadiéndose a la longitud de las piernas para permitirle a la rana empujar contra el suelo durante un período más largo en el despegue. Las vértebras de la cola se han fundido en un coxis que se retrae dentro de la pelvis. Esto permite que la fuerza se transfiera desde las piernas al cuerpo durante el salto.

Pie reticulado

El sistema muscular de una rana se ha modificado de manera similar. Los miembros posteriores de las ranas ancestrales presumiblemente contenían pares de músculos que actuaban en oposición (un músculo para flexionar la rodilla, y un músculo diferente para ampliarla), como se ve en la mayoría de otros animales. Sin embargo, en las ranas modernas, casi todos los músculos se han modificado para contribuir a la acción de salto, con sólo unos pocos músculos pequeños restantes para traer la extremidad de nuevo a la posición de partida y mantener la postura. Los músculos también se han ampliado en gran medida, siendo los principales los músculos de las piernas, que representan más del 17% de la masa total de la rana.

Muchas ranas tienen patas palmeadas y el grado palmeado es directamente proporcional a la cantidad de tiempo que la especie pasa en el agua. La rana, completamente acuática, africana enana (Hymenochirus sp.) tiene los dedos del pie completamente reticulados, mientras que los de la rana arbórea blanca (Litoria caerulea), una especie arbórea, son sólo una cuarta parte o la mitad palmeadas.

Las ranas arbóreas tienen almohadillas situadas en los extremos de los dedos de los pies, para ayudar en el agarre de las superficies verticales. Estas no son ventosas, cuando la rana aplica presión, las células se adhieren a las irregularidades en la superficie y el agarre se mantiene a través de la tensión superficial. Esto le permite a la rana subir incluso en superficies lisas, pero el sistema no funciona de manera eficiente cuando las superficies están excesivamente húmedas.

En muchos ranas arbóreas, una pequeña “estructura de intercalado” en cada dedo del pie aumenta el área de superficie de contacto con el sustrato. Además, como saltar a través de los árboles puede ser peligroso, muchas ranas arborícolas tienen articulaciones en la cadera que le permiten tanto saltar como caminar. Algunas ranas que viven en los árboles altos incluso poseen una membrana entre los dedos del pie. Esto permite que las ranas los usen como “paracaídas” o para hacer un deslizamiento controlado de una posición en el dosel a otra.

Las ranas que habitan en el suelo por lo general carecen de las adaptaciones de las ranas acuáticas y arbóreas. La mayoría tienen almohadillas para los dedos más pequeños. Algunas ranas de madriguera, como las espuelas de Couch (Scaphiopus couchii) tienen una extensión similar a un colgajo en el dedo del pie en las patas traseras, un tubérculo queratinizado, a menudo referido como una pala, que les ayuda a crear la madriguera.

A veces, durante la etapa de renacuajo, una de las patas traseras en desarrollo es comida por un depredador, como una ninfa de libélula. En algunos casos, la pierna entera crecerá, pero en otros no lo hace, a pesar de que la rana todavía puede vivir su vida normal con sólo tres miembros. En ocasiones, un gusano parasitario (Ribeiroia ondatrae) se clava en la parte trasera de un renacuajo, provocando un reordenamiento de las células de  las extremidades y la rana se desarrolla una pierna extra o dos.

Piel

La piel de una rana es protectora, tiene una función respiratoria, puede absorber el agua y ayuda a controlar la temperatura corporal. Tiene muchas glándulas, especialmente en la cabeza y la espalda, de las que a menudo exudan sustancias desagradables y tóxicas. La secreción suele ser pegajosa y ayuda a mantener la piel húmeda, protege contra la entrada de hongos y bacterias y crea un animal escurridizo y más capaz de escapar de los depredadores. La piel se descama cada pocas semanas. Por lo general, se divide por la mitad de la espalda y en el pecho, y la rana tira sus brazos y piernas libres. La piel desprendida se lleva luego hacia la cabeza donde se come rápidamente.

Al ser de sangre fría, las ranas tienen que adoptar patrones de conducta adecuados para regular su temperatura, para entrar en calor debe moverse hacia el sol o sobre una superficie caliente; si se produce un recalentamiento, pueden moverse en la sombra o adoptar una postura que exponga la mínima superficie de la piel al aire. Esta postura también se usa para prevenir la pérdida de agua e implica a la rana en cuclillas, cerca del sustrato, con sus manos y pies remetidos debajo de su barbilla y el cuerpo. El color de la piel de una rana se utiliza para la termorregulación. En condiciones frías y húmedas el color será más oscuro que en un día caluroso y seco. La rana de árbol gris (Chiromantis xerampelina) es incluso capaz de ponerse blanca para minimizar la posibilidad de sobrecalentamiento.

Muchas ranas son capaces de absorber el agua y el oxígeno directamente a través de la piel, especialmente alrededor de la zona de la pelvis, pero la permeabilidad de la piel de una rana también puede resultar en la pérdida de agua. Las glándulas situadas en todo el cuerpo exudan moco que ayuda a mantener la piel húmeda y reduce la evaporación.

Algunas ranas han adoptado comportamientos para conservar el agua, incluyendo el convertirse en nocturnas y la reclinación en una posición conservadora de agua. Algunas ranas también pueden descansar en grandes grupos, con cada rana presionada contra sus vecinos. Esto reduce la cantidad de piel expuesta al aire o a una superficie seca, y por lo tanto reduce la pérdida de agua. El sapo Woodhouse (Bufo woodhousii), si se le da el acceso al agua después del parto, en un lugar seco, se sienta en las aguas poco profundas para rehidratarse. La rana peluda masculina (Trichobatrachus robustus) tiene papilas dérmicas que sobresalen de su espalda baja y muslos dándole un aspecto hirsuto. Contienen vasos sanguíneos y se cree que aumentan el área de la piel disponible para la respiración.

El camuflaje es un mecanismo de defensa común en las ranas. Las ranas más camufladas son nocturnas; durante el día buscan una posición donde puedan mezclarse con el fondo y no ser detectadas. Algunas ranas tienen la capacidad de cambiar de color, pero esto generalmente se limita a una pequeña gama de colores. Por ejemplo, la rana arborícola blanca (Litoria caerulea) varía entre marrón pálido verde y opaco dependiendo de la temperatura, y la rana arbórea del Pacífico (regilla) tiene morfos verdes y marrones, lisas o manchados, y cambia de color dependiendo de la época del año y del fondo general. Las características tales como verrugas y pliegues de la piel se encuentran generalmente en las ranas que  viven en el suelo, donde una piel lisa, no proporcionaría un camuflaje eficaz. Ciertas ranas cambian de color entre la noche y el día, a medida que la luz y la humedad estimula las células de pigmento y hacen que se expanden o se contraigan.

Letargo en las ranas

En condiciones extremas, algunas ranas entran en un estado de letargo y permanecen inactivas durante meses. En las regiones más frías, muchas especies de ranas hibernan en invierno. Las que viven en la tierra, como el sapo americano (Bufo americanus) cava una madriguera y crea un invernáculo en el que permanece en estado latente. Otros, menos eficientes en la excavación, encuentran una grieta o se entierran en las hojas muertas. Las especies acuáticas como la rana toro (Rana catesbeiana) normalmente se hunden hasta el fondo del estanque donde yacen, semi-sumergidas en el lodo, pero todavía es capaz de acceder al oxígeno disuelto en el agua. Su metabolismo se ralentiza y viven de sus reservas de energía. Algunas ranas pueden sobrevivir incluso a ser congeladas. Los cristales de hielo se forman debajo de la piel y en la cavidad del cuerpo, pero los órganos esenciales están protegidos de la congelación por una alta concentración de glucosa. Una rana congelada aparentemente sin vida puede reanudar la respiración y los latidos del corazón  cuando las condiciones vuelven a ser adecuadas.

En el otro extremo, la rana rayada de madriguera (Cyclorana alboguttata) durante la estación cálida y seca en Australia, sobrevive en un estado latente, sin acceso a comida y agua durante nueve o diez meses del año. Se entierra bajo tierra dentro de un capullo protector formado por su piel mudada.