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El primer ensayo de liberación de Atelopus limosus muestra que las ranas recuperan rápidamente su microbioma de la piel natural.

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En 2017, los estudiantes de doctorado de Virginia Tech, Angie Estrada y Daniel Medina, realizaron el primer ensayo de liberación de ranas arlequín limosa criadas en cautiverio en la Reserva Valle del Mamoní. Su estudio tuvo como objetivo determinar cómo los animales criados en cautiverio, de 1 año de edad, hacen la transición de condiciones de cautividad a condiciones naturales. Para amortiguar un cambio brusco en las condiciones ambientales y permitir que los investigadores capturaran las ranas nuevamente, diseñaron 30 mesocosmos cuadrados hechos con malla plástica. En reintroducciones biológicas, el colocar animales en un recinto temporal antes de liberarlos se conoce como “liberación suave”. Ellos rellenaron la capa inferior del mesocosmos con hojarasca recolectada del suelo del bosque, rica en invertebrados, una dieta muy diferente a la de los grillos y moscas de la fruta con el que el personal del Centro de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá suele alimentar a las ranas. Cada mesocosmos albergaba un solo animal que fue monitoreado diariamente durante un mes.

Se sabe que el cautiverio puede alterar los microbiomas de la piel de los anfibios y otros animales cautivos, y que el microbioma es un componente importante de la defensa inmune de los anfibios. Este estudio encontró que individuos de Atelopus limosus silvestres y cautivos tenían microbiomas muy diferentes, pero que después de un mes viviendo en los mesocosmos, el microbioma de la piel de las ranas nacidas en cautiverio había cambiado rápidamente para parecerse al microbioma de los individuos silvestres. Una preocupación acerca de mantener ranas en cautiverio durante períodos prolongados de tiempo es que podrían perder microbios simbióticos que los ayudan a sobrevivir en la naturaleza, lo que podría reducir la sobrevivencia de los animales criados en cautiverio, pero este estudio encontró que el microbioma de la piel se reconstruye rápidamente.

Los mesocosmos funcionaron como herramientas útiles para proteger a las ranas de los depredadores más grandes, aunque las hormigas guerreras depredaron a una de ellas. Las hembras perdieron peso y bajaron de condición corporal más rápidamente que los machos, pero al final de la prueba su condición se parecía a la de los animales encontrados en la naturaleza. Alrededor del 15 % de las ranas se infectaron con el hongo quitridio durante el primer mes, en comparación con el 13-27 % de prevalencia de este hongo patógeno en la comunidad de especies de anfibios silvestres existente en el sitio.

Estrada, A., Medina, D; Gratwicke, B, Ibáñez, R, Belden, L (2022) Condición corporal, comunidades bacterianas de la piel y estado de la enfermedad: Perspectivas del primer ensayo de liberación de la rana arlequín limosa, Atelopus limosus. Actas de la Royal Society B. https://doi.org/10.1098/rspb.2022.0586

El síndrome de las piernas delgadas se reduce al aumentar la dureza del calcio del agua utilizada para criar renacuajos.

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La cría de ranas en cautiverio tiene sus propios desafíos únicos, el síndrome de las patas delgadas (SLS) es uno de estos debido a que es un problema que ha sido persistente en el Proyecto de Conservación y Rescate de Anfibios de Panamá. Esta enfermedad musculoesquelética común se asocia principalmente con la cría de anfibios en cautiverio. SLS es una condición en la que las patas de los anfibios luego de la metamorfosis, están poco desarrolladas y no pueden soportar el peso de las ranas. En última instancia, SLS conduce a la muerte ya que el animal no puede moverse ni alimentarse. Una breve revisión en línea revelará una serie de teorías y posibles remedios para la afección que van desde la nutrición de los padres hasta la calidad del agua y los suplementos dietéticos, pero hay muy pocos experimentos replicados revisados por pares que identifiquen la causa de esta enfermedad.

Como pasantes en el Proyecto de Conservación y Rescate de Anfibios de Panamá habíamos observado que el SLS prevalecía más en agua que no tenía calcio suplementario y sabíamos que el agua que ingresaba a nuestras instalaciones era muy blanda (carecía de dureza de calcio) debido a esto iniciamos un experimento financiado principalmente por Morris animal foundation.  El crecimiento óseo es el síntoma de SLS, por lo tanto, decidimos observar los principales minerales que afectan el crecimiento óseo: calcio y fosfato. Los renacuajos pueden obtener calcio a través de su dieta, pero absorben aproximadamente el 70% de su calcio del agua a través de las branquias y la piel. El calcio recolectado luego se almacena en sacos endolinfáticos en sus cabezas y se usa durante la metamorfosis cuando el esqueleto de los renacuajos se convierte de cartílago en hueso y las extremidades comienzan a crecer.

Tomamos 600 renacuajos de Atelopus varius y los dividimos en tres tratamientos de calcio (bajo, medio, alto) y luego los dividimos en dos grupos, uno con fosfato agregado y otro sin fosfato agregado. Monitoreamos a nuestros renacuajos hasta la metamorfosis, momento en el que observamos sus piernas y la postura del cuerpo para determinar si tenían SLS o no. Encontramos que la suplementación con calcio aumentó drásticamente la supervivencia en general y que los grupos de calcio medio y alto tenían menos SLS que los grupos de calcio bajo. La adición de fosfato también disminuyó la prevalencia de SLS en el tratamiento con bajo contenido de calcio.

Con base en los resultados de este estudio, pudimos determinar que el SLS en las ranas arlequín está relacionado con un desequilibrio en la homeostasis del calcio y el fosfato. Por lo tanto, nuestra recomendación actual de cría para reducir el SLS en ranas y sapos es considerar verificar la dureza del agua para determinar si es demasiado blanda. También desaconsejamos la sobrealimentación de renacuajos, que se ha demostrado que causa un aumento en la prevalencia de SLS en otro experimento que fue realizado en nuestras instalaciones. Esperamos que nuestros hallazgos puedan guiar la investigación futura de SLS y ayudar a reducir la prevalencia de SLS en anfibios cautivos, mejorando el bienestar animal. Esta investigación ayudará a mejorar la sustentabilidad a largo plazo de las poblaciones en cautiverio mientras se investigan soluciones para el hongo quítrido y la eventual reintroducción de estas ranas en la naturaleza.

Lassiter, E., Garcés, O., Higgins, K., Baitchman, E., Evans, M., Guerrel, J., Klaphake, E., Snellgrove, D., Ibáñez, R. and Gratwicke, B., 2020. Spindly leg syndrome in Atelopus varius is linked to environmental calcium and phosphate availability. PloS one, 15(6), p.e0235285.

Por Elliot Lassiter y Orlando Garcés

 

Más de una década de conservación de anfibios en Panamá produce resultados

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El mundo está viendo a sus anfibios desaparecer. La pérdida de sus hábitats, la contaminación ambiental y el cambio climático, causados por los humanos, tienen a más del 30% de las especies en riesgo. Además, está la severa amenaza del hongo quítrido, responsable de una enfermedad letal que aún no se sabe mitigar.

Ante esta situación, distintos países han establecido programas de conservación, incluyendo Panamá, con el Proyecto de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá (PARC) en Gamboa, que administra el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI).

A través de la reproducción en cautiverio y la creación de poblaciones estables, se previene la extinción de las especies en peligro. También se generan oportunidades para hacer investigación sobre las amenazas que enfrentan estos anfibios. A medida que las poblaciones superan la capacidad del centro, los científicos las pueden aprovechar para hacer experimentos diversos.

En el caso del PARC, donde hay cinco especies de Atelopus —incluyendo la rana dorada A. zeteki— algunas de las más amenazadas por el hongo quítrido, varios años de investigación han resultado en una serie de avances sobre distintos aspectos de la conservación de estos animales. Los detalles se publicaron recientemente en un artículo en la revista Biological Conservation, en el que participaron los científicos del Smithsonian Roberto Ibáñez y Brian Gratwicke.

Para empezar, la ranas enfermas traídas de la naturaleza permitió mejorar los protocolos para la detección y el tratamiento de la enfermedad. También, se descubrió que las ranas toleran mejor la infección en condiciones cálidas y secas, que en climas templados.

Uno de los objetivos principales del PARC es la eventual reintroducción de las especies amenazadas en su hábitat natural y el restablecimiento de poblaciones silvestres en el país. Con ello en mente, los científicos han creado mapas que identifican las regiones más apropiadas para la supervivencia de las ranas.

Para estudiar la transición de las Atelopus cautivas a la naturaleza, se han realizado liberaciones de prueba con las ranas excedentes. Estas han permitido a los investigadores experimentar con distintos métodos de reintroducción y de monitoreo post-liberación.

Aunque difícil de hacer, el monitoreo después de la liberación de las ranas permite a los científicos conocer qué otras amenazas enfrentan en la naturaleza, en qué etapa del desarrollo es más conveniente liberarlas para su supervivencia, o si logran recuperar la toxicidad natural que pierden en cautiverio.

Un reciente y prometedor descubrimiento, por algunos científicos del Smithsonian y de otras instituciones, demostró que algunas poblaciones de anfibios han desarrollado secreciones de piel que resisten el hongo quítrido. Las ranas con este rasgo evolutivo podrían introducirse en hábitats donde existe el hongo. Otro enfoque posible sería criar ranas resistentes al hongo, aumentando las secreciones antifúngicas en su piel, pero se requiere de más investigación para progresar en esta dirección.

Finalmente, en el laboratorio se está avanzando sobre la crioconservación de tejidos y esperma de las Atelopus panameñas, un proceso de preservación a temperaturas muy bajas para su uso en el futuro, que permitiría incorporar eventualmente la reproducción asistida entre las estrategias para salvar a las ranas de Panamá.