La serpiente marina de vientre amarillo tiene la distribución más amplia de cualquier serpiente o lagarto. Pero la geografía el clima y el tiempo le han impedido poblar el Atlántico. Crédito:Coleman Sheehy
Las serpientes marinas son una historia de éxito evolutivo. Con alrededor de 70 especies, son el grupo de reptiles más diverso del océano, superando en número a las especies de tortugas marinas 10 a 1.
Tienen una variedad de adaptaciones físicas para la vida en el mar, incluyendo una cola aplastada parecida a un remo para remar y la habilidad de oler bajo el agua, Aguantan la respiración durante horas y pasan meses sin beber. Y aunque no son nadadores poderosos, se han extendido por los océanos Pacífico e Índico, desde Japón hasta Nueva Zelanda y desde Sudáfrica hasta América Central.
Pero hay una brecha evidente en la distribución casi global de las serpientes marinas:el Océano Atlántico.
"Por qué no hay serpientes marinas en el Atlántico es una pregunta que nos hemos estado haciendo durante mucho tiempo, "dijo Coleman Sheehy, Gerente de colección de herpetología del Museo de Historia Natural de Florida. "Sabemos por qué están donde están. Pero por qué no están donde no están ha sido un misterio".
Teóricamente Las serpientes marinas podrían florecer en el Atlántico:Cálido, Las regiones tropicales como el Caribe ofrecen un hábitat y condiciones de vida excelentes para las serpientes marinas.
El problema, según Sheehy y sus colegas, es que las serpientes no pueden llegar.
En un artículo publicado en Biociencia , el autor principal Harvey Lillywhite del departamento de biología de la Universidad de Florida, Sheehy y sus coautores atribuyen la ausencia de serpientes marinas en el Atlántico a la geografía, clima y tiempo.
Las serpientes marinas están excluidas del Atlántico por el istmo de Panamá y el frío, condiciones secas al oeste del Cabo de Buena Esperanza, dicen los investigadores de la Universidad de Florida. Crédito:Coleman Sheehy
Las serpientes marinas evolucionaron en la región del Triángulo de Coral del sudeste asiático hace 6 a 8 millones de años, con la mayoría de las especies apareciendo entre 1 y 3 millones de años. Para cuando las serpientes marinas se extendieran por el Pacífico hacia el Nuevo Mundo, el istmo de panamá ya había cerrado, bloqueando su acceso al Caribe.
En el hemisferio oriental, terriblemente frío, Las condiciones secas en la punta de Sudáfrica, donde se encuentran los océanos Índico y Atlántico, impiden que las serpientes sobrevivan mucho tiempo si se desplazan hacia el oeste del Cabo de Buena Esperanza. Las serpientes mueren en agua a más de 65 grados, y dependen del agua dulce de los ríos, arroyos, estuarios y precipitaciones para agua potable, un hallazgo que Lillywhite y Sheehy publicaron en 2014.
¿Podrían las serpientes encontrar una forma de sortear estas barreras para afianzarse en el Atlántico?
No es probable, Dijo Sheehy. La especie que tiene el mejor tiro es la culebra marina de vientre amarillo, cuya distribución es más amplia que la de cualquier otra serpiente o lagarto del planeta. Si bien se han reportado algunas serpientes marinas de vientre amarillo en la costa caribeña de Colombia, probablemente vagabundos que lograron atravesar el Canal de Panamá, Sheehy dijo que las probabilidades están en contra de que establezcan una población reproductora exitosa.
Si lo hicieran, "nada en el Atlántico estaría preparado, ", dijo." Prey no sabría cómo protegerse, y los depredadores tendrían que aprender rápidamente que las serpientes marinas son venenosas y probablemente tienen toxinas en la piel ".
Se han reportado algunas serpientes marinas de vientre amarillo en la costa del norte de Colombia, pero las probabilidades están en contra de que establezcan una población reproductora, dice el herpetólogo del Museo de Florida Coleman Sheehy. Crédito:Foto del Museo de Florida por Kristen Grace
El rango de las serpientes marinas podría expandirse a medida que las aguas del océano se calientan, Lillywhite dijo:pero es más probable que el efecto neto del cambio climático provoque una disminución de la población que un aumento y es posible que ya lo esté haciendo:con la excepción de la serpiente marina de vientre amarillo, las poblaciones se están reduciendo en muchas áreas.
"Creo que una de las razones por las que estamos viendo disminuciones en ciertas poblaciones es debido a los cambios en los patrones de lluvia, ", Dijo Lillywhite." Si los patrones de lluvia no son propicios para proporcionar agua para beber, las serpientes marinas no pueden sobrevivir, incluso si las temperaturas del océano son favorables. La disponibilidad de agua dulce será un factor enorme para comprender las extinciones locales ".
La disminución de las serpientes marinas podría tener un efecto dominó en los ecosistemas de arrecifes de coral, donde a menudo son los principales depredadores, Dijo Sheehy. Como tiburones las serpientes marinas a menudo se alimentan de peces débiles o enfermos. La selección de estos peces no solo ayuda a mantener poblaciones de peces saludables, sino que también evita que una especie domine el arrecife, él dijo.
Al menos 20 especies de serpientes marinas de la ahora extinta familia Palaeopheidae alguna vez prosperaron en el Océano Atlántico, algunos de los cuales alcanzaron los 30 pies de largo. Pero el enfriamiento rápido hace unos 33 millones de años probablemente causó su extinción, Sheehy dijo:y el Caribe permaneció demasiado frío para las serpientes marinas hasta que el istmo de Panamá lo selló hace al menos 4,5 millones de años.
Las serpientes marinas de hoy, alrededor de 60 especies de serpientes marinas completamente marinas y ocho especies de kraits marinos semiacuáticos, evolucionaron en el clima cálido, condiciones tropicales del Triángulo de Coral en un momento en que la región estaba experimentando rápidos y dramáticos efectos físicos, cambio climático y geológico.
Las áreas grises en este mapa representan la distribución de serpientes marinas en los océanos Pacífico e Índico. El círculo blanco marca la región donde evolucionaron las serpientes marinas. Figura en Lillywhite et al. y modificado de Rasmussen et al. (2011)
Los niveles del mar subieron y bajaron alternativamente creando y uniendo islas y cambiando las costas y los caudales de los ríos. Sedimentos de piedra caliza y volcánica, rocas ígneas y metamórficas fluyeron hacia los hábitats costeros, creando estuarios salobres que podrían haber ayudado a facilitar la transición de las serpientes de la tierra al agua.
"Realmente no hay ningún lugar en la Tierra donde los cambios en el nivel del mar hayan tenido un efecto más dramático que en el área del Triángulo de Coral-Indonesia, "dijo David Steadman, coautor del estudio y curador de ornitología del Museo de Florida. "Todo el infierno se desató allí física y geoquímicamente. Es fácil ver por qué sería un lugar donde surgieron nuevas especies".
Cambios históricos dinámicos similares ocurrieron en el Caribe, pero en una escala mucho menor, dijo Lillywhite. La cantidad de especies de serpientes en el Triángulo de Coral que tienen vida e interactúan con los ambientes marinos también es aproximadamente 20 veces mayor que en el Caribe u otras áreas costeras en el Atlántico.
La continua agitación ecológica en el Triángulo de Coral dio lugar a una explosión de nuevas especies, entre ellos las serpientes marinas, descendientes de la familia cobra.
"Estos cambios estaban creando oportunidades que estas serpientes podían aprovechar, "Dijo Sheehy." Si están en tierra, están compitiendo con otras serpientes terrestres. Aprovechar los hábitats marinos podría reducir esa competencia y abrir recursos que otras serpientes no están usando ".
Pero la transición de terrestre a marino no fue simple, y las serpientes tuvieron que hacer una serie de adaptaciones para sobrevivir en su nuevo entorno.
Porque los huevos de serpiente se asfixian bajo el agua, los kraits marinos deben arrastrarse a la tierra para poner sus huevos, mientras que las verdaderas serpientes marinas, que pasan toda su vida en el agua, dan a luz crías vivas.
Las serpientes marinas desarrollaron válvulas especiales en sus fosas nasales para sellar sus vías respiratorias del agua y pueden liberar algo de dióxido de carbono a través de su piel. Cazan presas con visión y olfato submarinos y, con la excepción de la serpiente marina de vientre amarillo, a menudo tienen dietas muy especializadas.
"Las serpientes marinas han evolucionado para sobrevivir de una manera completamente diferente a las tortugas, cocodrilos o serpientes de agua dulce, ", Dijo Sheehy." Nada más se parece a las serpientes marinas:han realizado fascinantes adaptaciones para superar la gran cantidad de dificultades asociadas con la supervivencia en el océano y son, con mucho, el grupo de reptiles marinos más exitoso. Todavía estamos aprendiendo a comprender su biología básica y el papel que desempeñan en los hábitats donde viven ".
