Filogenia, ecología y posición del corazón en serpientes

El sistema cardiovascular de todos los animales se ve afectado por los gradientes de presión gravitacional, cuya intensidad varía según las características organísmicas, el comportamiento y el hábitat ocupado. Un análisis no filogenético previo de la posición del corazón en las serpientes -que a menudo adoptan posturas verticales- descubrió que el corazón está situado a un 15%-25% de la longitud total del cuerpo desde la cabeza en las especies terrestres y arborícolas, pero a un 25%-45% en las especies acuáticas. Se planteó la hipótesis de que un corazón más anterior en las especies arborícolas servía para reducir la presión sanguínea hidrostática cuando estos animales adoptan posturas verticales durante la escalada, mientras que una posición anterior del corazón no sería necesaria en los hábitats acuáticos, donde los efectos de la gravedad son menos pronunciados. Analizamos un nuevo conjunto de datos de 155 especies de cinco familias principales de Alethinophidia (una de las dos ramas principales de las serpientes, la otra es la de las serpientes ciegas, Scolecophidia) utilizando métodos estadísticos convencionales y basados en la filogenia. Los modelos lineales generales que regresan la posición del corazón del hocico al log(10) de la longitud del hocico (SVL), así como las variables ficticias que codifican el hábitat y/o el clado, se compararon utilizando pruebas de relación de verosimilitud y el criterio de información de Akaike. La distancia del corazón a la punta del hocico se escaló isométricamente con la SVL. En todos los casos, los modelos filogenéticos que incorporaban la transformación de las longitudes de rama según un modelo de evolución de Ornstein-Uhlenbeck (para imitar la selección estabilizadora) se ajustaban mejor a los datos en comparación con sus homólogos no filogenéticos. El modelo de mejor ajuste para predecir la posición del corazón de las serpientes incluyó aspectos tanto del hábitat como del clado e indicó que las serpientes arborícolas de nuestro estudio tienden a tener los corazones situados más posteriormente, en contra de la tendencia identificada en estudios anteriores. La señal filogenética en la posición relativa del corazón fue evidente tanto dentro como entre clados. Nuestros resultados sugieren que la superación de los gradientes de presión gravitacional en las serpientes muy probablemente implica la acción combinada de varias adaptaciones cardiovasculares y de comportamiento, además de las alteraciones en la ubicación relativa del corazón.

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