La única araña que pasa casi toda su vida bajo el agua no desarrolló branquias. Argyroneta aquatica sigue respirando aire con pulmones en libro y tráqueas, como otras arañas. Su solución consiste en construir una cámara de seda entre plantas sumergidas y llenarla con burbujas transportadas desde la superficie.

La estructura recibe el nombre de campana de buceo, pero no funciona como una botella cerrada. El aire atrapado mantiene una interfaz extensa con el agua entre los hilos de seda. Cuando la araña consume oxígeno dentro de la campana, disminuye su presión parcial y se crea un gradiente que favorece la entrada de oxígeno disuelto desde el agua.

Una burbuja que respira

En 2011, Roger Seymour y Stefan Hetz midieron cómo cambiaban los gases dentro de las campanas. Encontraron que el oxígeno podía difundirse desde el agua hacia la cámara a una velocidad suficiente para cubrir una parte importante de la demanda metabólica del animal. Por eso describieron la estructura como una branquia física.

El adjetivo física distingue el mecanismo de una branquia biológica. No hay tejido que bombee agua ni pigmentos respiratorios en la pared de seda. El intercambio ocurre porque una fase gaseosa toca el agua y las moléculas se desplazan siguiendo diferencias de presión parcial.

El dióxido de carbono producido por la araña puede salir de la campana hacia el agua. El oxígeno, en cambio, entra mientras su concentración interna sea menor que la disponible fuera. La seda sostiene la forma de la burbuja, pero no crea el oxígeno: el sistema depende de que el agua circundante contenga gas disuelto.

El gas que se pierde aunque la araña no lo consuma

La campana no puede durar indefinidamente. El aire está compuesto sobre todo por nitrógeno, y la araña no utiliza ese gas. Aun así, el nitrógeno se difunde gradualmente hacia el agua porque su presión dentro de la cámara supera la del entorno acuático.

Esa pérdida hace que la burbuja se encoja. La entrada de oxígeno compensa la respiración, pero no sustituye todo el volumen que abandona la campana como nitrógeno. Antes o después, la araña debe volver a la superficie, atrapar aire entre los pelos hidrófobos del abdomen y depositarlo en su refugio.

La diferencia es temporal. Las estimaciones antiguas suponían viajes muy frecuentes. Las mediciones mostraron que, en condiciones favorables y con poca actividad, la campana podía sostener al animal durante muchas horas e incluso más de un día antes de necesitar una reposición importante.

Una casa ajustada al metabolismo

La araña modifica el tamaño de la campana. Una cámara mayor ofrece más superficie de intercambio y una reserva gaseosa más amplia, pero también exige más viajes para construirla. El tamaño útil depende de la temperatura, el oxígeno del agua, la actividad y el tamaño del animal.

Cuando el agua contiene menos oxígeno, el gradiente disponible se reduce. La campana no convierte un estanque pobre en oxígeno en un ambiente ilimitado. Puede amortiguar cambios y extraer gas del agua, pero sigue sometida a la química del lugar.