Declive en las poblaciones de anfibios

Sistema de riego por inundación abandonado a fines del siglo XX debido al empleo del riego por goteo que vino a sustituirlo. Cuando estaba en uso, existía una numerosa población de ranas en el mismo. Término municipal de Carlet, provincia de Valencia.

Modificación del hábitat

La modificación o destrucción del hábitat es, claramente, el factor más dramático que afecta a las poblaciones de anfibios alrededor del mundo. Debido a que los anfibios generalmente necesitan de los hábitats tanto terrestres como acuáticos para sobrevivir, la amenaza a cualquiera de los dos hábitats puede afectar su población, por lo tanto, los anfibios pueden ser más vulnerables a la modificación del hábitat que los organismos que requieran solamente un tipo del hábitat.[19][20]

La evolución en las técnicas de cultivo y uso del suelo ha incidido muy seriamente en la población de los anfibios. Es el caso de la comunidad valenciana (España), donde se ha visto un incremento progresivo de la superficie bajo riego, con el incremento de la población de anfibios y, en las últimas décadas del siglo XX, una disminución catastrófica de dicha población, debido a la sustitución de los canales y acequias de riego (para el riego por inundación) por el riego por goteo. Las ventajas del riego por goteo son obvias para la agricultura: permite un uso más eficiente del agua (que puede así destinarse a otros usos no agrícolas) y un aumento del rendimiento; pero evidentemente contribuye a la disminución de las poblaciones de anfibios y posiblemente su eventual desaparición. Así, durante la posguerra era muy frecuente que los agricultores valencianos comieran las ancas de las ranas recogidas en las acequias de riego. Pero al modificar el sistema de riego (al riego por goteo) las ranas, evidentemente, han desaparecido.

Fragmentación del hábitat

La fragmentación de un hábitat tiene lugar cuando se establecen barreras físicas que separan el espacio original en porciones o fragmentos más pequeños. Por ejemplo, cuando una pequeña área de bosque es rodeada por terrenos agrícolas, dividiendo el espacio original en dos fragmentos de tamaño reducido, que dificulta el libre movimiento y el intercambio genético entre las poblaciones de seres vivos antes próximas. Las pequeñas poblaciones que sobreviven dentro de estos hábitats fragmentados son a menudo susceptibles a procesos de endogamia, deriva genética, o extinción debido a pequeñas fluctuaciones en el medio ambiente.

Rana muscosa, actualmente bajo peligro crítico según la IUCN, su especie se encuentra amenazada por las especies introducidas de truchas en los lagos que conforman su hábitat.

Los depredadores y competidores no nativos están afectando a la viabilidad de las ranas y de otros anfibios en sus hábitats naturales. Se ha detectado un declive en la población de la rana de montaña de patas amarillas que típicamente habita los lagos de Sierra Nevada (EE. UU.) debido al aumento de peces no nativos (truchas) criados o sembrados para la pesca recreativa. Grandes números de ranas en desarrollo y los renacuajos mismos, caen presa de estos peces. Esta interferencia en el ciclo de tres años de metamorfosis de las ranas está causando una declinación en la población que queda de manifiesto a través de su ecosistema.[21]

Los anfibios son extraídos de sus hábitat naturales y vendidos internacionalmente como alimento, como animales domésticos, o para suministro de mercados medicinales y biológicos.

Anfibios como alimento

Una bolsa de ancas de rana proveniente de Vietnam.

La forma primaria de uso de los anfibios como alimento son las patas de rana. Las patas de rana son extremadamente populares en Europa, Canadá y los Estados Unidos. Durante 1990, Europa importó 6000 toneladas de patas de rana por año. Entre 1981 y 1984, los Estados Unidos importaron más de 3 millones de kilogramos de carne de rana por año. Esto es aproximadamente el equivalente a 26 millones de ranas.[22]

Asia es el segundo mayor mercado en consumo de ranas a nivel mundial, donde la especie mayormente consumida es la rana comestible china (Hoplobatrachus rugulosus).[22] En solo un año, más de 6 millones de Hoplobatrachus rugulosus fueron importados a Hong Kong desde Tailandia. Se presume que todas estas ranas están siendo recolectadas de sus ambientes naturales; dado el número de ranas recolectadas, de continuar esta práctica las poblaciones salvajes restantes de esta especie podrían desaparecer en poco tiempo.[23]

Otra especie sobreexplotada para satisfacer el mercado alimentario es la rana de patas rojas (Rana draytonii), que habita en Estados Unidos, al oeste de California. Las ranas de patas rojas californianas, se encuentran actualmente bajo protección federal, señaladas como especie amenazada, y ya no son cosechadas, pero sus poblaciones permanecen en peligro dada la competencia generada por otras especies introducidas.[22]

Anfibios como mascotas

La rana dardo venenoso azul, D. azureus, es sobreexplotada para su venta en tiendas de mascotas. Se encuentra en estado vulnerable según la lista roja de la IUCN.

La rana dardo venenoso de bandas amarillas, D. leucomelas, es una de las especies más populares de las tiendas de mascotas, comparte su estado según la lista roja de la IUCN con su primo azul.

Los anfibios siempre han sido mascotas populares. Niños de todas las edades juntan renacuajos de charcos y lagunas cercanas para criarlos en sus hogares y observar el proceso metamórfico por el que estos se convierte en ranas o sapos. Sin embargo, la captura de anfibios ha crecido en popularidad en los últimos años, y ya no se trata solamente de niños. Muchos anfibios son puestos a la venta por sus colores brillantes y llamativos. Una de las víctimas de esta práctica es la rana Goliat, Conraua goliath, la rana más grande del mundo, localizada exclusivamente en algunos ríos de Camerún y Guinea Ecuatorial.

Anfibios en la educación y la investigación

La mayoría de la escuelas estadounidenses incorporan a sus currículos clases de disección de anfibios en sus materias de estudio e introducción a la biología. El bajo costo y la disponibilidad de las ranas hacen de ellas candidatos ideales para esto. Las especies más comúnmente utilizadas con este fin son las ranas leopardo (Rana pipiens) y la rana toro americana (Rana catesbeiana). Además de las ranas, los mudpupies (Necturus maculosus) son frecuentemente usados en los laboratorios de las facultades de biología.

Anfibios en la medicina

Es difícil determinar si el uso de los anfibios en la medicina está teniendo un efecto adverso en sus poblaciones naturales. Por el contrario, el reciente interés suscitado por el descubrimiento y estudio de la variedad de compuestos producidos por los anfibios a causa de sus propiedades farmacológicas pueden tener efectos beneficiosos en la conservación.

Las culturas asiáticas consideran extremadamente importantes a los anfibios para su uso medicinal. Se cree que muchas partes de ciertos anfibios tienen propiedades curativas y afrodisíacas. Dos ejemplos comunes de anfibios vendidos para las compañías médicas chinas y droguerías son los oviductos disecados de la Rana chensinensis y la piel de algunos sapos.[22]

Muchos sapos del género Bufo producen una toxina llamada bufotenina que tiene propiedades alucinógenas. Otras toxinas como la 5-MeO-DMT, es producida por Bufo alvarius. A causa de esto, los sapos son recolectados en busca de estas toxinas. La extracción de las toxinas no necesita matar a los sapos, pero es seguro que el proceso de recolección está afectando sus poblaciones negativamente.

Existe una clara evidencia de que los agentes contaminantes químicos están causando el desarrollo de deformidades en las ranas (miembros extra, ojos mal formados, etc). Los agentes contaminantes tienen efectos variables en las ranas. Algunos alteran el sistema nervioso central, otros como la atrazina causan una disrupción en la producción y secreción de hormonas. Estudios experimentales han demostrado que la exposición a ciertos herbicidas como el Roundup de Monsanto o insecticidas como el malathion o carbaryl tienen un alto incremento en la mortandad de renacuajos.[24] Otros estudios adicionales indican que en las etapas terrestres de los anfibios adultos, estos son también susceptibles al Roundup, particularmente al POEA, que es en sí mismo un tensoactivo[25] y no un pesticida.

Mientras que la mayoría de los efectos de los pesticidas son por lo general locales y restringidos a las áreas cercanas a las zonas de agricultura, existe evidencia obtenida de las montañas de Sierra Nevada al oeste de los Estados Unidos, de que los pesticidas pueden viajar grandes distancias hasta zonas vírgenes, como por ejemplo el parque nacional de Yosemite en California. Algunas de las evidencias señalan al ozono como posible factor contribuyente al declive mundial en las poblaciones de anfibios.[26]

El Sapo Wyoming, Bufo baxteri, relativamente común en 1950, experimentó un agudo declive durante 1970 y se creyó extinto en 1980. El Sapo Wyoming, fue redescubierto en 1987 en las orillas del lago Mortenson. La IUCN lo cataloga como extinto en su hábitat natural.

Un número de enfermedades han sido relacionadas con las muertes masivas, o el declive en las poblaciones de anfibios, como la enfermedad de la pata roja (Aeromonas hydrophila), Ranavirus (Iridiviridae), Anuraperkinsus, y quitridiomicosis. Todavía no queda claro porque estas enfermedades comenzaron a afectar repentinamente a las poblaciones de anfibios, pero existe algo de evidencia que sugiere que estas enfermedades han sido diseminadas por los humanos, o pueden volverse más virulentas cuando se combinan con otros factores ambientales.

Trematodos

Hay suficiente evidencia sobre la contribución en el desarrollo de anormalidades y declives en poblaciones de anfibios por parte de los parásitos denominados Trematodas platyhelminths.[27] Estas trematodas del género Ribeiroia tiene un complejo ciclo de vida, con tres especies huésped. El primer huésped incluye un número de especies acuáticas de caracoles. Las trematodas en sus etapas larvarias iniciales se transmiten a los renacuajos, donde la Metacercarias se enquistan generando brotes en los miembros. Estos ciclos de vida, desarrollan anormalidades en ranas post-metamórficas, incluyendo pérdida o miembros extras.[13] Estas anormalidades o malformaciones incrementan la depredación de las ranas por las aves acuáticas, el huésped final de la trematoda.

Quitridiomicosis

En 1998, siguiendo las muertes de ranas a gran escala en los equipos de investigación en Australia y América Central, llegaron a resultados idénticos: una especie de hongo patógeno sin descripción previa Batrachochytrium dendrobatidis. Hoy se sabe que muchas de las extinciones de anfibios en Australia y las Américas están ligadas con este hongo, el cual pertenece a una familia de saprobes conocida como chytrids que por lo general no son patógenas.

Esta enfermedad causada por Batrachochytrium dendrobatidis es llamada quitridiomicosis. Las ranas infectadas con esta enfermedad generalmente muestran lesiones en la piel e hiperqueratosis, y se cree que la muerte es causada porque el hongo hace imposible que los anfibios puedan respirar a través de la piel. El tiempo desde la infección hasta la muerte se ha calculado en 1 o 2 semanas en pruebas experimentales.

Investigaciones subsecuentes han establecido que el hongo ha estado presente en Australia desde por lo menos 1978, y en Norteamérica por lo menos desde 1970. El primer registro conocido de la infección chytrica en ranas fue en la rana africana Xenopus laevis. Debido a que los Xenopus son vendidos en tiendas de mascotas y utilizados en laboratorios de todo el mundo, es posible que el hongo cytrido haya sido importado de África a las Américas.

Aeromonas hydrophila

El patógeno bacteriano Aeromonas hydrophila fue aislado en la rana de montaña de patas amarillas, Rana muscosa, en el parque nacional Cañón de los Reyes (California, EE. UU.), y se cree que es el responsable de las muertes masivas en 1979,[28] así como también de las muertes del sapo boreal, Bufo boreas.[29]

Anomalía en la temperatura media en el período 1995 - 2004.

Una gran cantidad de ecosistemas están siendo destruidos a un ritmo fenomenal, disminuyendo la disponibilidad de hábitats. Los agentes contaminantes afectan indirectamente a las ranas y otros anfibios por la disminución de la capa de ozono, causando que la radiación solar dañe sus delicadas y húmedas pieles, y afectando su sistema inmune.[30] La permeabilidad de la piel de los anfibios, sus ciclos de vida bifásicos y sus huevos sin cáscara protectora, vuelven a los anfibios extremadamente susceptibles a pequeños cambios en la temperatura y niveles de humedad.[31]

Los mecanismos inherentes a las hipótesis de cambio climático presentan mayor dificultad y complejidad en su entendimiento. El cambio global puede afectar a una región directamente o desencadenar una serie de eventos que tengan efecto en una región alejada del foco del cambio.[32] Las hipótesis de cambio global son intrínsecamente complejas, impactando individuos y poblaciones directa o indirectamente, y puede tomar años o décadas para ponerse de manifiesto[33] Algunos de los efectos del calentamiento global parecen ser la crianza o reproducción prematura por parte de algunas especies de anfibios de climas templados,[34] que dejan a estas especies susceptibles a los efectos climáticos que acontecen en estaciones donde dichas especies deberían estar invernando.

Una serie de estudios en los trópicos han encontrado una relación causal entre irregularidades climáticas y declives poblacionales. En Brasil, se ha registrado la extinción de cinco especies de sapos en consecuencia a una serie de heladas.[35] También en Brasil, se han detectados declives en poblaciones de anfibios relacionados con inviernos más secos.[36] En Puerto Rico, se han relacionado los dramáticos declives en la población de coqui puertorriqueño, Eleutherodactylus coqui, se correspondían con el creciente número de extensos periodos secos (baja cantidad de precipitaciones, menos de 3mm).[37] Es también el caso de la extinción de sapo dorado de Monteverde, Bufo periglenes, y el declive de otras especies de ranas de la zona, que ha sido asociada con una frecuencia irregular en el índice de humedad de la neblina de los bosques tropicales de Monteverde.[38]

Otros estudios han encontrado que en días extremadamente secos, se reduce la profundidad de los charcos donde algunas especies de anfibios dejan sus huevos. La disminución de la profundidad incrementa la exposición de los embriones de anfibios a una mayor dosis de radiación UV-B, incrementando la susceptibilidad a enfermedades infecciosas como la Saprolegnia ferax, que causa la mortandad de los huevos.[39][40][41]

Los niveles de la radiación UV-B en la atmósfera han aumentado significativamente en las últimas décadas. Los investigadores han encontrado que la radiación UV-B puede matar a los anfibios directamente, causar efectos secundarios, tales como tasas de crecimiento retardadas, disfunción inmune y trabajar en conjunto con los contaminantes, los patógenos y el cambio climático, potenciando su declive.

Existen tres tipos de radiación ultravioleta: UV-A (315-400nm), UV-B (280-315 nm) y UV-C (200-280 nm). La mayoría de las biomoléculas no absorben las longitudes de onda correspondientes a la radiación UV-A y la mayoría de la radiación UV-C es absorbida por el ozono estratosférico, sin embargo, la radiación UV-B es particularmente dañina para los organismos vivientes.

Punto más bajo de los niveles anuales de ozono registrados por Espectrómetro de Mapeo de Ozono Totalm en el agujero de ozono sobre el área antártica.

Se ha detectado un notable incremento de la radiación UV-B debido al cambio climático y la reducción del ozono estratosférico. Los anfibios son extremadamente susceptibles a la radiación UV-B, dado que sus huevos carecen de coraza o carcasa, y sus pieles, tanto de los especímenes adultos y de los renacuajos son delgadas y delicadas. Es altamente probable que los incrementos en la radiación UV-B hayan contribuido significativamente al declive anfibio.[42] Investigaciones en más de diez especies de anfibios han encontrado una enzima que se la encargada de las reparaciones por daños al ADN anfibios frente a la radiación UV. Experimentos de laboratorio en huevos de salamandra Ambystoma gracile muestran una clara evidencia de que estos son susceptibles a la radiación UV-B.[43] Es probable que las especies anfibias con mayor actividad enzimática (fotoliasas), puedan reparar el daño inducido en el ADN por radiación UV, más eficientemente que otras especies con menor actividad enzimática de este tipo.[40]

Ha habido un aumento reciente y una ocurrencia extensa de deformidades (o de malformaciones) en las poblaciones naturales de anfibios, y se ha clasificado recientemente como un problema ambiental relevante.[44]

En el verano de 1995, un reporte por parte de un profesor de una escuela en Le Sueur (Minnesota), sobre raras deformidades en ranas leopardo, llevó a una investigación de la Agencia de control de polución de Minnesota en la que se descubrió que el 30-40 % de las ranas del lugar presentaban malformaciones. Posteriormente, los biólogos descubrieron que las deformidades no solo tenían lugar en Minnesota, sino en todo el mundo en grandes números.

Ha habido grandes debates acerca de qué causa las deformidades de los anfibios en sus ambientes naturales, y se ha demostrado que es algo difícil de determinar. Es muy fácil inducir deformidades en embriones criados en laboratorios, pero estas no siempre concuerdan con las observadas en los hábitats de los anfibios en cuestión.[45] También es difícil de determinar si los índices de deformaciones en las poblaciones se han incrementado en los últimos años, o si el incremento de reportes se debe a una mayor atención por parte de los medios.[46]

A pesar de esta falta de certidumbre, una cosa es bastante clara, y es que la deformidades, así como también el declive anfibio en general, son probablemente el resultado de múltiples causas, todas relacionadas con los daños producidos por las actividades humanas en el medio ambiente[47] La hipótesis original explica que el incremento de deformidades en los anfibios es causa del incremento en los niveles de radiación ultravioleta (UV), los contaminantes químicos, y las infecciones parasitarias.

El 16 de febrero de 2007, científicos de todo el mundo se reunieron en Atlanta, Estados Unidos, para dar inicio a un grupo llamado The Amphibian Ark, para salvar a más de 6000 especies de anfibios de la extinción del hongo causante de la quitridiomicosis.[50]