Los refugios climáticos podrían ser clave para recuperar anfibios en peligro

Una nueva investigación identifica refugios libres de enfermedad donde las ranas criadas en cautiverio podrían tener mayores probabilidades de sobrevivir

Mientras una mortal enfermedad fúngica devasta las poblaciones de ranas silvestres en todo el mundo, científicos han identificado posibles lugares en Panamá donde los anfibios podrían persistir a pesar de la presencia de la enfermedad, según una nueva investigación del Zoológico Nacional e Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian (NZCBI) y del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), publicada hoy en la revista Journal for Nature Conservation.

Un sapo arlequín variable (Atelopus varius) criado en cautiverio en el Proyecto de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá. Crédito: Brian Gratwicke, Zoológico Nacional e Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian.

La quitridiomicosis de los anfibios, también conocida simplemente como quitridio, es causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis. Desde la década de 1970 se ha propagado como un incendio por Centroamérica y Sudamérica, y hoy está presente en todas partes. Se cree que ha llevado al borde de la extinción a numerosas especies de ranas neotropicales, incluidas muchas del género Atelopus, conocidas comúnmente como sapos arlequín. Ahora, a medida que los conservacionistas intentan reintroducir en la naturaleza especies criadas en cautiverio, esperan darles una ventaja a los animales mediante la identificación de refugios climáticos: lugares que son ambientalmente desfavorables para el quitridio, pero ideales para las ranas.

El hongo quitridio está presente en casi toda el área de distribución histórica de las especies de Atelopus, pero así como los casos de influenza humana cambian con las estaciones, la severidad de la quitridiomicosis fluctúa según la temperatura y la humedad. A partir de modelos desarrollados previamente que identificaron los lugares donde estaba presente la enfermedad y las estaciones en que era más severa, los autores elaboraron nuevos mapas de idoneidad para el quitridio que señalan dónde las ranas reintroducidas podrían prosperar sin la amenaza de la enfermedad.

«Hemos intentado liberar en la naturaleza sapos arlequín criados en cautiverio y hemos sufrido grandes pérdidas a causa del hongo quitridio, que persiste en el ambiente», dijo Brian Gratwicke, biólogo de la conservación del NZCBI y autor principal sénior del artículo. «Al mapear los refugios climáticos, por fin contamos con una herramienta para clasificar los posibles sitios de liberación, lo que nos permite seleccionar lugares donde los animales liberados tengan las mayores probabilidades de sobrevivir».

Animated GIF mapping annual changes in chytrid suitability over the 13-year study.

Los investigadores encontraron que la mayoría de las especies de sapos arlequín en Panamá solo persisten en sitios donde más del 80 % de las estaciones fueron desfavorables para infecciones de intensidad media y alta. Solo una especie, el sapo arlequín variable (A. varius), se encontró en sitios favorables para la enfermedad, lo cual, según los científicos, concuerda con evidencia de que esta especie podría haber desarrollado resistencia al quitridio.

Los modelos no solo identifican posibles sitios de reintroducción, sino también lugares donde aún podrían sobrevivir poblaciones silvestres de Atelopus.

«Nuestra capacidad para identificar refugios climáticos es fundamental si queremos localizar poblaciones que podrían haber desaparecido de la mayor parte de su antigua área de distribución», dijo Carrie Lewis, candidata a doctorado en la Universidad George Mason y autora principal de la publicación. «Estas poblaciones remanentes podrían ser una fuente de genes para fortalecer las poblaciones bajo cuidado humano y ofrecer oportunidades para reforzar las poblaciones silvestres».

Aunque actualmente existe un número limitado de refugios potenciales, se han identificado oportunidades adicionales. Los modelos también pronosticaron zonas que, si bien hoy son favorables para la enfermedad, podrían dejar de serlo en los próximos años debido al cambio climático. Los investigadores señalan que el clima cambiante también podría tener efectos negativos en las ranas adaptadas a hábitats montañosos más frescos.

«Guiados por estos mapas de refugios climáticos y de idoneidad de hábitat para Atelopus, ya comenzamos a evaluar posibles sitios en cuanto a la idoneidad del hábitat y a posibles ensayos de liberación», dijo Roberto Ibáñez, científico de planta del STRI y coautor del estudio. «Estas herramientas nos permitirán poner a prueba experimentalmente la hipótesis de los refugios climáticos mediante futuros ensayos de liberación».

Acerca del Zoológico Nacional e Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian
El NZCBI lidera el esfuerzo global del Smithsonian para salvar especies, comprender mejor los ecosistemas y formar a las futuras generaciones de conservacionistas. Sus dos campus albergan a más de 2,200 animales, incluidas algunas de las especies en mayor peligro crítico del mundo. Siempre gratuito, el parque de 163 acres (66 hectáreas) del Zoológico, en el corazón de Washington, D.C., exhibe animales de 400 especies y es un destino popular para niños y familias. En el campus de 3,200 acres (1,295 hectáreas) del Instituto de Biología de la Conservación en Virginia, la investigación reproductiva y veterinaria con cerca de 250 animales de 20 especies aporta datos esenciales para el manejo de animales bajo cuidado humano y valiosos conocimientos para la conservación de poblaciones silvestres. Los 305 empleados y científicos del NZCBI trabajan en Washington, D.C., en Virginia y con socios en sitios de campo en Estados Unidos y en más de 45 países para salvar la vida silvestre, colaborar con las comunidades y conservar los hábitats nativos. El NZCBI es miembro acreditado desde hace muchos años de la Asociación de Zoológicos y Acuarios (AZA).

Acerca del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales
Con sede en la Ciudad de Panamá, Panamá, el STRI es una unidad de la Institución Smithsonian. Nuestra misión es comprender la biodiversidad tropical y su importancia para el bienestar humano, formar a estudiantes para realizar investigaciones en los trópicos y promover la conservación aumentando la conciencia pública sobre la belleza y la importancia de los ecosistemas tropicales. Visite el instituto en nuestro sitio web y en Facebook, X e Instagram para mantenerse al día.

Acerca del Proyecto de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá
Fundado en 2009, el Proyecto de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá (PARC, por sus siglas en inglés) es una colaboración entre Zoo New England, el Zoológico Cheyenne Mountain, el Zoológico Nacional e Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian y el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. El PARC busca establecer poblaciones en cautiverio de especies en riesgo de extinción, desarrollar metodologías para reducir el impacto del hongo quitridio y reintroducir en la naturaleza especies en peligro. Esta investigación contó con el apoyo parcial del Bezos Earth Fund.

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Dando a los Renacuajos una Oportunidad de Supervivencia: Un Enfoque Novedoso para Salvar a la Rana Lemur

Cuando los conservacionistas se preparan para liberar especies en peligro de extinción de vuelta a la naturaleza, enfrentan una pregunta crítica: ¿cómo les damos la mejor oportunidad de supervivencia? Para la rana lemur (Agalychnis lemur), una especie que ha desaparecido de la mayoría de los sitios conocidos a lo largo de su rango de distribución, los investigadores están literalmente pensando fuera de la caja.

En lugar de liberar ranas adultas directamente en los bosques de Panamá, nuestro equipo de investigación adoptó un enfoque innovador: introducir renacuajos recién eclosionados en grandes contenedores de liberación suave que se pueden cuidar hasta que los renacuajos completen la metamorfosis. Esta intervención temprana apunta a una de las amenazas más devastadoras para los anfibios—el hongo quitridio Batrachochytrium dendrobatidis (Bd)—en una etapa de vida vulnerable, ofreciendo potencialmente protección a medida que los renacuajos se transforman en ranas adultas.

Agalychnis lemur se reproduce en condiciones pantanosas de flujo lento. La especie ha experimentado dramáticas disminuciones relacionadas con la quitridiomicosis y ha desaparecido de la mayoría de los sitios conocidos, incluyendo un lugar anteriormente ocupado en el Parque Nacional Altos de Campana. Aunque la especie se está reproduciendo bien en cautiverio y muestra señales de recuperación en algunos sitios en Costa Rica y Panamá, estas liberaciones podrían informar los esfuerzos de recuperación en muchos sitios donde esta especie ha desaparecido.

Investigaciones previas han mostrado resultados prometedores con tratamientos fungicidas en ambientes de estanques artificiales. Los estudios encontraron que los fungicidas agrícolas comúnmente usados pueden reducir o eliminar las infecciones de Bd en renacuajos susceptibles, degradándose el fungicida rápidamente y sin causar daño significativo a los ecosistemas de estanques o comunidades de invertebrados.

Este proyecto de la rana lemur reúne la experiencia de múltiples instituciones, incluyendo a Goncalo Rosa del Instituto de Investigación en Biodiversidad IMIB (CSIC) y ZSL, junto con socios del Proyecto de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá, el Zoológico Cheyenne Mountain y el Zoológico de Nueva Inglaterra. Al crear puntos de reproducción artificiales que pueden ser tratados de manera segura con agentes antifúngicos para reducir las cargas de patógenos, el equipo está desarrollando un modelo replicable que podría ayudar a otras especies de anfibios en peligro de extinción que enfrentan amenazas similares.

El experimento está ahora en marcha, y los investigadores están monitoreando si esta protección antifúngica temprana ayuda a los renacuajos a sobrevivir la enfermedad una vez que completen la metamorfosis. Los resultados podrían informar futuros programas de reintroducción de anfibios en todo el mundo, ofreciendo una herramienta práctica en la lucha contra una de las enfermedades de vida silvestre más destructivas del planeta.


Esta investigación representa un esfuerzo colaborativo para desarrollar estrategias de conservación basadas en evidencia para anfibios críticamente amenazados frente a enfermedades infecciosas emergentes.

Investigación sobre la Enfermedad Quitridial en Anfibios de Panamá

La enfermedad causada por el hongo quitridio es responsable de la disminución global de las poblaciones de anfibios, como la rana arlequín limosa en peligro de extinción mostrada arriba.

Los investigadores pueden tener una nueva herramienta en la lucha para proteger a las ranas neotropicales de la extinción, gracias a los datos climáticos. En un estudio publicado recientemente en la revista Diversity and Distributions, investigadores del Instituto Nacional de Zoología y Biología de la Conservación del Smithsonian (NZCBI) y del Instituto Smithsonian de Investigación Tropical (STRI) crearon un mapa de alta resolución de Panamá que muestra cómo una enfermedad mortal de anfibios se movió a través de Panamá durante un período de 13 años. Pero los datos también proporcionan información sobre dónde la enfermedad es más peligrosa y muestran regiones que pueden ser refugios para ranas criadas en cautiverio y reintroducidas.

Desde su primera descripción científica en 2000, Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), un hongo que causa la enfermedad mortal quitridial de anfibios, ha devastado las poblaciones de anfibios en América Central y del Sur. Se cree que se originó en Asia, el quitridio se ha extendido desde entonces a muchas partes del mundo, y la enfermedad es responsable de eliminar nueve especies de ranas solo en Panamá.

Como otros hongos, el quitridio requiere un ambiente fresco y húmedo para prosperar. En condiciones favorables para el quitridio, los brotes de la enfermedad pueden diezmar las poblaciones de ranas. Pero los científicos han encontrado que el hongo no puede prosperar cuando la temperatura es demasiado alta o el aire es demasiado seco. Mientras que la enfermedad se ha extendido por todo el territorio continental de Panamá, el equipo se preguntó si los parámetros climáticos podrían crear una oportunidad para encontrar bolsones donde el quitridio fuera menos probable que matara.

Al combinar datos satelitales con 13 años de modelado atmosférico, los investigadores crearon un mapa diario de temperatura y humedad de ultra-alta resolución para la nación. Lo combinaron con un segundo conjunto de datos de más de 4,900 muestras de la enfermedad tomadas de 314 sitios en Panamá. El segundo conjunto de datos rastreó la cantidad de hongo presente en cada rana, conocida como la carga fúngica, durante 13 años. Cuando se superpusieron, los dos conjuntos de datos proporcionaron una imagen clara de cuándo y dónde la enfermedad quitridial fue más intensa. Las elevaciones más altas permanecieron consistentemente más hospitalarias para el hongo, pero las temporadas de lluvia trajeron condiciones favorables para el quitridio a las tierras bajas y llevaron a oleadas de brotes.

«Al compilar los datos arduamente obtenidos de muchos investigadores de anfibios, hemos podido dibujar una imagen detallada sin precedentes de la intensidad de Bd en Panamá a través del tiempo y el espacio», dijo Carrie Lewis, estudiante doctoral en el Departamento de Geografía y Ciencias de la Geoinformación de la Universidad George Mason, quien dirigió el estudio. «Mi esperanza es que podamos usar esta información detallada para informar las acciones de conservación de una manera más refinada.»

Aunque la enfermedad quitridial ha devastado las poblaciones de anfibios, la presencia del hongo quitridio por sí sola no es una sentencia de muerte. Reconociendo esto, el equipo de investigación construyó tres modelos: uno mostrando la presencia fúngica; un segundo de «intensidad media», que los investigadores consideran un indicador de una infección seria; y un tercero de «alta intensidad», que los investigadores asociaron con brotes significativos de la enfermedad. Los investigadores encontraron que al examinar las condiciones climáticas 15 días antes del muestreo, podían predecir la presencia e intensidad del hongo quitridio.

Al mapear la trayectoria e intensidad del quitridio, quedó claro que la enfermedad prospera en regiones montañosas, que tienden a permanecer más frescas y húmedas que las áreas de tierras bajas. Con este conocimiento, los investigadores pueden ser capaces de identificar refugios climáticos—áreas menos adecuadas para la enfermedad quitridial donde las ranas pueden tener una oportunidad de lucha contra el hongo.

«La capacidad de identificar lugares donde las ranas podrían ser capaces de sobrevivir al quitridio es crítica por dos razones», dijo Brian Gratwicke, biólogo del NZCBI y autor principal del estudio. «Una, nos permite buscar ranas en esas áreas que podrían haber desarrollado resistencia al hongo. Dos, esas mismas áreas podrían ser sitios donde podemos devolver ranas criadas en cautiverio a la naturaleza. Ambos aspectos podrían ser puntos de inflexión significativos en la lucha contra la enfermedad quitridial.»

Desde 2009, el Proyecto de Rescate y Conservación de Anfibios de Panamá con base en Gamboa, Panamá, ha criado 12 especies de ranas, todas las cuales enfrentan extinción. Después de años de cría exitosa, ahora hay suficientes animales para comenzar esfuerzos de rewilding. Mientras los investigadores trabajan hacia ensayos de reintroducción para especies panameñas en peligro, estos modelos de predicción serán cruciales para determinar cuándo y dónde deben tener lugar los ensayos.

Esta colaboración entre 18 coautores fue parcialmente apoyada con financiamiento de la Fundación Nacional de Ciencias, la Fundación Alemana de Ciencias y el Fondo Terrestre Bezos a través de la Iniciativa de Investigación de Anfibios Tropicales.