El caso de las ranas que desaparecen

David Green, entonces becario postdoctoral, en un sitio en la cercana Sierra Nevada que Wake sabía que abundaba en Rana muscosa, una rana moteada de color amarillo y marrón que Green estaba estudiando debido a sus patrones de distribución inusualmente rotos. Pero cuando Green llegó al lugar designado, no pudo encontrar un solo espécimen.



Desconcertado por el relato de Green, Wake decidió acompañarlo al sitio, asumiendo que simplemente se lo había perdido la primera vez. Pero cuando llegaron, Wake también se sorprendió al descubrir que todos los adultos habían desaparecido y solo quedaban un par de renacuajos.

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Esta historia fue parte de nuestro número de mayo de 1997





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Wake y sus otros estudiantes pronto comenzaron a notar desapariciones similares en otras localidades populares de ranas en el centro y norte de California. Wake se preguntó si se había topado con un acertijo más grande: ¿Esta disminución de las poblaciones de anfibios ocurría solo en California o era parte de un patrón más amplio?

Por coincidencia, el Primer Congreso Mundial de Herpetología estaba programado para más tarde ese año en Canterbury, Inglaterra. Así que Wake aprovechó la oportunidad para discutir sus inquietantes observaciones con otros herpetólogos. Lo que descubrió, para su consternación, fue que muchos de los asistentes habían presenciado el mismo fenómeno en áreas dispersas alrededor del mundo.

Wake llevó sus informes y los suyos a la próxima reunión de la Junta de Biología de la Academia Nacional de Ciencias, a la que pertenecía, y convenció a sus miembros de que reunieran un grupo de destacados expertos internacionales en anfibios para evaluar la evidencia. El grupo, que se reunió en febrero de 1990 en Irvine, California, rápidamente concluyó que aunque la mayoría de las pruebas de la disminución de anfibios eran anecdóticas, la gran cantidad de informes informales ampliamente dispersos indicaba que la situación podría ser una emergencia ambiental y que un El grupo de trabajo debe realizar una investigación científica completa.



A finales de año, después de acercarse a varios patrocinadores potenciales, Wake creó el Grupo de Trabajo en Disminución de las Poblaciones de Anfibios (DAPTF) bajo los auspicios de la Comisión de Supervivencia de Especies de la Unión Mundial para la Naturaleza, una organización internacional que comprende más de 500 grupos ambientalistas, incluido EE. UU. Servicio de Pesca y Vida Silvestre y Servicio de Parques Nacionales de EE. UU. Con base en la Open University en Milton Keynes, Inglaterra, el grupo de trabajo reclutó a más de 1200 científicos para determinar si la disminución de las poblaciones de anfibios simplemente se recuperará como parte de algún ciclo normal o si realmente están desapareciendo de la faz de la tierra.

Por qué nos preocupamos por las víctimas

Una razón por la que tantos biólogos anfibios estaban ansiosos por unirse al grupo de trabajo era simplemente porque estaban preocupados de que pudieran estar perdiendo sus objetos de estudio. Pero estaban aún más preocupados por otras razones que todos pueden apreciar. La primera es la consideración ética de que los anfibios tienen derecho a existir. Si las personas son responsables de las desapariciones de anfibios, entonces las personas tienen la obligación moral de prevenirlas. La mayoría de las tradiciones religiosas asignan valor a todos los organismos vivos. Incluso el judeocristianismo, que defiende que los seres humanos son una creación especial de Dios y que tienen dominio sobre el resto de los organismos vivos de la tierra, enseña que esta relación debe ser una mayordomía, no una matanza.

En segundo lugar, los anfibios son organismos fascinantes que interactúan de forma compleja entre sí y con su entorno. Considere la historia de vida de la rana venenosa de fresa de América Central, Dendrobates pumilio. Al comienzo de su ciclo reproductivo, los machos piden a las hembras desde las perchas en el suelo del bosque tropical. Después del apareamiento, la hembra pone sus huevos en la hojarasca del bosque. Luego, el padre vuelve a visitar los huevos y los mantiene húmedos con agua de la vejiga. Cuando los huevos eclosionan y se convierten en renacuajos, la madre los lleva a la espalda y los deposita en un pequeño charco de agua, a menudo rocío que se acumula en la base de las hojas de bromelia. Debido a que rara vez hay suficiente comida para un solo renacuajo en estas piscinas, la madre vuelve a visitar cada una de ellas cada pocos días y pone un huevo sin fertilizar para que lo coma su descendencia. A medida que las ranas maduran, sintetizan toxinas venenosas en su piel de colores brillantes a partir de compuestos que se encuentran en los artrópodos nativos de los que se alimentan. Si esas especies de ranas desaparecen, perdemos información valiosa sobre la vida en la tierra.



En tercer lugar, los anfibios pueden proporcionar un beneficio directo a los humanos. Un ejemplo es la rana incubadora gástrica, Rheobatrachus silus, de Queensland, Australia. Después de que los huevos de la hembra son fertilizados, ella los traga y usa su estómago como una bolsa de cría, apagando de alguna manera sus enzimas digestivas durante el período de incubación. El conocimiento de un mecanismo de supresión de enzimas de este tipo podría haber resultado útil
a personas que padecen úlceras gástricas. Desafortunadamente, mientras se investigaban estos y otros aspectos biológicos de R. silus, la especie desapareció de su entorno natural y todos los especímenes en el laboratorio murieron. Para tener una idea aproximada de lo que nos perderíamos si desaparecieran muchas de esas especies, considere algunos beneficios que ya se han obtenido, incluido un analgésico derivado recientemente de las toxinas de la rana venenosa y una crema vaginal no irritante hecha de piel de rana que previene el embarazo y protege contra las enfermedades de transmisión sexual ( ver ¿Toda la protección natural contra el SIDA? TR agosto / septiembre de 1996 ).

La cuarta y principal razón por la que se estableció el grupo de trabajo es que los anfibios son indicadores importantes de la salud ambiental general. Debido a que la mayoría de los anfibios tienen un ciclo de vida bifásico (pasan sus primeras etapas en el agua y su vida adulta en la tierra) y tienen una piel extremadamente delgada y permeable, cualquier cambio en los ambientes acuáticos o terrestres puede afectar significativamente a estas criaturas. Por lo tanto, los anfibios pueden proporcionar advertencias tempranas de entornos en deterioro que parecen inalterados para la percepción humana.

Recopilación de pruebas

Un esfuerzo concertado de los científicos alistados nos ha proporcionado una documentación mucho mayor sobre el declive de los anfibios que la que teníamos en 1990, cuando se formó el grupo de trabajo. Una sospecha que confirmaron los investigadores es que la mayoría de las disminuciones y desapariciones de anfibios están directamente relacionadas con la modificación del hábitat. Además, cuando el cambio de hábitat es dramático, también lo son los efectos. Por ejemplo, en el Reino Unido, donde muchos (en algunas áreas, el 80 por ciento) de los estanques de reproducción se han llenado durante los últimos 50 años, las seis especies nativas de anfibios han sufrido una disminución dramática de la población. En otra parte, a lo largo de un área bien estudiada en el Volcán Tajumulco, la montaña más alta de Guatemala, solo 1 de las 8 especies de salamandras pudo sobrevivir después de que los ganaderos convirtieron la zona del bosque nuboso superior en pastizales. Los herpetólogos también descubrieron que cambios aparentemente modestos en los hábitats también pueden tener efectos profundos. Por ejemplo, para el observador casual, parecería que el sapo de arroyo (Bufo microscaphus californicus), cuyo hábitat ahora existe enteramente dentro de parques deshabitados en California, está bien protegido. Pero los principales arroyos que alimentan los mejores lugares de reproducción han sido represados, y lo que queda de las llanuras del lecho de los arroyos ahora está siendo invadido por vehículos deportivos todo terreno. Debido a que las larvas no pueden vivir en las condiciones limosas que resultan de estas modificaciones, las poblaciones de sapos han disminuido de manera alarmante.

Quizás el hallazgo más perturbador, sin embargo, es que la disminución de anfibios está ocurriendo en diversos lugares en hábitats relativamente inalterados. Considere los siguientes casos:

En Australia, los herpetólogos saben desde finales de la década de 1970 que las poblaciones de R. silus, la rana incubadora gástrica, estaban disminuyendo en lugares prístinos. Después de enterarse en el Primer Congreso Mundial de Herpetología que el declive podría ser síntoma de un problema mundial, los australianos lanzaron una campaña para hacer un inventario de todas las localidades conocidas de anfibios en sus selvas tropicales y para iniciar programas de monitoreo a largo plazo en algunas áreas clave. Desde entonces, los investigadores habían contado 14 especies de ranas de hábitats remotos cuyas poblaciones una vez abundantes habían desaparecido por completo o se habían reducido a solo unas pocas ranas.

En California, los biólogos Charles Drost y Gary Fellers, quienes ahora forman parte del Servicio Geológico de EE. UU., Idearon un enfoque inteligente para evaluar el estado de las poblaciones de anfibios en el Parque Nacional Yosemite. Utilizando extensas notas de campo de los biólogos Joseph Grinnell y Tracy Storer, quienes registraron descripciones detalladas de los criaderos de anfibios del área entre 1915 y 1919, Drost y Fellers pudieron reevaluar las poblaciones de anfibios en los mismos sitios. El hecho de que los investigadores pudieran reubicar cada sitio demostró que no se había producido ningún cambio obvio en el hábitat durante los 75 años intermedios. Lamentablemente, también encontraron que la mayoría de los anfibios habían desaparecido: mientras que Grinnell y Storer contaron 7 especies diferentes de anfibios en 70 ubicaciones, Drost y Fellers ahora solo podían encontrar 4 en 26 sitios.

Los bosques de elfos en la cresta de la cordillera de Monteverde, Costa Rica, han presenciado quizás la desaparición más notoria de una población de anfibios de un hábitat inalterado: el de Bufo periglenes, el sapo dorado. Entre los anfibios más coloridos del mundo, los machos dorados brillantes difieren dramáticamente de las hembras negras, rojas y amarillas igualmente extravagantes. En gran parte debido a su espectacular belleza, los sapos dorados, conocidos por la ciencia solo desde la década de 1960 (aunque los cuáqueros que colonizaron el área de Monteverde sabían de su existencia antes de esa fecha), sirvieron como foco de esfuerzos concertados para conservar el hábitat local. De hecho, un sapo dorado está representado en el mismo letrero con un panda para marcar la entrada a una reserva de 328 hectáreas establecida en 1972 por el Centro de Ciencias Tropical de Costa Rica y el Fondo Mundial para la Naturaleza para la Naturaleza. Los esfuerzos posteriores de otros grupos conservacionistas triplicaron el tamaño de la reserva a 10.500 hectáreas y finalmente lo duplicaron nuevamente al unirlo a las 16.000 hectáreas de Children’s International Rainforest.

A pesar de estos esfuerzos de conservación, la población de sapos dorados se derrumbó en 1988. Durante abril y mayo de 1987, más de 1.500 sapos se reunieron para aparearse en estanques temporales en Brillante, el principal sitio de reproducción conocido, informan los biólogos Martha Crump y Alan Pounds, en el Número de marzo de 1994 de Conservation Biology. Pero en 1988 y nuevamente en 1989, solo apareció un sapo en Brillante, y algunos otros se reunieron de 4 a 5 kilómetros [al sureste]. Durante 1990 a 1992, los investigadores señalan que, a pesar de nuestras intensas encuestas, no se encontraron sapos dorados. Tampoco se ha vuelto a ver desde entonces.

En Puerto Rico, los investigadores han descubierto que dos especies, incluida Eleutherodactylus jasperi, una de las pocas especies de ranas vivíparas del mundo (que, como los mamíferos, producen crías vivas en lugar de huevos), aparentemente se han extinguido, aunque su hábitat todavía parece adecuado.

En Ecuador y Venezuela, se ha informado de la ausencia de ocho especies en los bosques nubosos de la Cordillera de los Andes. Un género en particular, el Atelopus, alguna vez fue increíblemente abundante (los investigadores podían recolectar cientos en una hora). Pero en 1990, Enrique LaMarca, un biólogo de la Universidad de los Andes en Venezuela, que pasó más de 300 horas durante 34 viajes de campo separados en busca de las ranas, informó haber encontrado solo un espécimen de A. mucabajiensis y dos A. soriani. Otra especie del género, A. oxyxrhynchus, que LaMarca informó haber observado caminando por docenas en el suelo del bosque, no se ha visto desde 1978.

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En los bosques atlánticos del sureste de Brasil, específicamente en un sitio bien estudiado en Boraceia, São Paulo, siete especies comunes de anfibios desaparecieron en 1979. Desde entonces, el sitio ha sido visitado en numerosas ocasiones por varios herpetólogos, incluido Jaime Bertolucci, estudiante de doctorado en la Universidad. de So Paulo, quien llevó a cabo un estudio intensivo de un año sobre la ecología de los renacuajos. Pero nunca se ha encontrado ninguna de las especies que desaparecieron en 1979.

Estudios igualmente bien documentados han encontrado desapariciones o disminuciones de anfibios de hábitats relativamente inalterados en otras partes de estas y otras regiones, incluidas las Montañas Rocosas de EE. UU. Y la Cordillera de las Cascadas en Washington, Oregón y California.

Posibles sospechosos

Aunque se debe trabajar más para cubrir las lagunas en nuestro conocimiento sobre la disminución de los anfibios, estos estudios nos permiten sacar una conclusión importante: las poblaciones de anfibios, en lugares remotos, de hecho están desapareciendo incluso en entornos aparentemente vírgenes. El desafío, por lo tanto, ya no es simplemente preservar el hábitat, aunque sigue siendo una tarea vital. También debemos descubrir y abordar las razones menos obvias de la desaparición de estas criaturas, así como determinar qué destino podrían presagiar para otras especies, incluidos nosotros.

Entre los sospechosos que se cree que son responsables de la disminución de las poblaciones de anfibios, al menos en lugares específicos, se encuentran los productos químicos agrícolas y los pesticidas. En muchas partes del mundo, ciertas especies de anfibios han prosperado en áreas agrícolas, aprovechando los cuerpos de agua artificiales utilizados para irrigación y abrevadero del ganado. Pero los productos químicos que se encuentran en los sitios de reproducción de las tierras agrícolas interfieren con el desarrollo normal de los anfibios. Michael Tyler, biólogo de la Universidad de Adelaide en Australia y miembro de la junta del Grupo de Trabajo en Disminución de las Poblaciones de Anfibios, explica que el problema con algunos herbicidas no es el ingrediente activo en sí, por ejemplo el glifosato, sino un aditivo detergente que actúa como un agente dispersante o humectante. El detergente rompe la tensión superficial en la superficie de la hoja para permitir que las gotas de rocío cubran completamente la hoja. Sin embargo, el agente también interfiere con la respiración de las ranas a través de la piel y aún más con la respiración de los renacuajos a través de las branquias. Michael Lannoo, biólogo de la Ball State University, también señala que algunos pesticidas como el metopreno (utilizado para el control de mosquitos) se descomponen en un compuesto parecido al ácido retónico, que se ha demostrado en el laboratorio que produce graves deformidades en las extremidades de los anfibios que producirían individuos incapaces de escapar de los depredadores.

Se culpa a otros contaminantes bajo investigación de más disminuciones regionales de anfibios. Entre los principales culpables de estas pérdidas puede encontrarse la lluvia ácida. De hecho, los investigadores han descubierto que casi todos los huevos o larvas de anfibios analizados hasta ahora no pueden sobrevivir en agua con un pH inferior a 4,5. Sin embargo, las lluvias ácidas, comúnmente en el rango de 3,5, pueden reducir el pH de estanques y arroyos de un promedio normal de aproximadamente 7,0 a niveles letales. De hecho, la lluvia ácida ha sido identificada como una causa de la disminución de anfibios en lagos y estanques en Canadá, Escandinavia y Europa del Este.

El principal de los candidatos que probablemente sean responsables de la disminución de los anfibios en una base aún más amplia, quizás global, es el agotamiento del ozono. Estudios recientes en Oregón han demostrado que los niveles crecientes de radiación ultravioleta-B (UV-B) como resultado del agotamiento de la capa de ozono de la tierra han socavado el éxito de la eclosión de los huevos en algunas especies de anfibios nativos. Los investigadores sugieren que otros anfibios con más probabilidades de verse afectados por el aumento de la radiación UV-B, que, en niveles elevados, descomponen la molécula de ADN, son los que viven en elevaciones más frías y latitudes extremas, donde la capa de ozono es más delgada pero donde los anfibios deben tomar el sol para regular la temperatura corporal.

Los estrógenos ambientales también pueden ser responsables de la disminución global. Los investigadores creen que estos contaminantes, que resultan de la descomposición química de plaguicidas como el DDT, probablemente afecten gravemente la biología reproductiva de los anfibios, como se ha demostrado que lo hacen en otros organismos acuáticos, como peces y caimanes. De hecho, en estudios de laboratorio, Tyrone Hayes, endocrinólogo de la Universidad de California, Berkeley, descubrió que tales estrógenos ambientales masculinizaron a las ranas arborícolas japonesas hembras, Buergeria buergeri, y a las ranas arborícolas macho feminizadas de pino, Hyla femoralis, lo que provocó que ambas poblaciones se convirtieran en estéril. Estos estrógenos, cuyas moléculas no se degradan fácilmente en el medio ambiente, se acumulan en el sedimento del fondo de los estanques y lagos, donde son ingeridos por las larvas de anfibios que se alimentan del fondo. Algunos de estos agentes son efectivos en concentraciones muy pequeñas y son fácilmente transportados por el viento, lo que los convierte en una amenaza global independientemente de su punto de origen.

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Evidencia no concluyente

Debemos realizar más investigaciones para determinar cuáles de estos factores, si los hay, son responsables de la disminución de las poblaciones de anfibios en hábitats relativamente prístinos. Un enfoque sería comparar los sitios no perturbados donde las poblaciones de anfibios son saludables con hábitats similares donde las poblaciones están en grave declive. Una de esas agrupaciones existe en las montañas de los Andes en Ecuador, Colombia y Venezuela. Si bien los anfibios continúan prosperando en hábitats de gran altitud en Colombia, han desaparecido de hábitats prácticamente idénticos en Ecuador y Venezuela. ¿Podría ser responsable algo tan sencillo como introducir depredadores como la trucha en las aguas de Ecuador y Venezuela, pero no de Colombia? ¿O podría estar causando problemas el transporte atmosférico de agroquímicos aplicados en las regiones bajas de Ecuador y Venezuela? Se podría diseñar un elegante conjunto de estudios y experimentos comparativos para abordar estas cuestiones en estos y otros grupos prometedores de sitios no perturbados en los hábitats de bosques nubosos y de tierras bajas de África, América del Sur, el sudeste de Asia y Madagascar.

Otro enfoque incluiría estudios destinados a rechazar los factores regionales o globales como causas de la disminución de los anfibios. La mayoría de las investigaciones han tratado de verificar el vínculo entre la reducción de la población de ranas y factores como las altas concentraciones de UV-B. Pero algunos estudios sugieren que los rayos UV-B, como factor único, no son responsables de todas las disminuciones de anfibios, ya que varias especies, como el sapo dorado de Costa Rica, nunca están expuestas a los rayos ultravioleta del sol. De hecho, los sapos dorados vivían bajo tierra durante todo el año, excepto unos pocos días al final de la estación seca cuando emergían para reproducirse. Pero incluso entonces estaban protegidos bajo el dosel del bosque de elfos de Monteverde, que (aunque es corto para los estándares de las tierras bajas tropicales) filtra eficazmente la radiación ultravioleta. Además, debido a que las hembras optaron por poner sus huevos en piscinas bien sombreadas, los sapos dorados ahora extintos nunca estuvieron expuestos a los rayos UV-B, incluso como huevos o larvas.

Tal análisis no significa que el aumento de los niveles de UV-B no esté matando a los anfibios en otros lugares. De hecho, se están realizando estudios de anfibios expuestos a dicha radiación en las montañas de Chile y Argentina. Sin embargo, sugiere que ningún factor único puede ser responsable de todas las disminuciones. Quizás más significativo, el análisis también plantea la posibilidad de que más de un factor pueda estar en juego en cada ubicación. Por ejemplo, si una población de anfibios está sujeta a tensiones subletales por la fragmentación del hábitat y la lluvia ácida, ¿podría ser más probable que sucumbiera a una tensión adicional de algún factor regional o global como el cambio climático o la imitación del estrógeno?

Algunas investigaciones muestran que tales escenarios son posibles. Un estudio del sapo occidental Bufo boreas, común en las montañas Elk y West Elk de Colorado, sirve como ejemplo. Cynthia Carey, bióloga de la Universidad de Colorado, que comenzó a estudiar estos sapos en 1974, descubrió que habían contraído la enfermedad de las patas rojas, una enfermedad normalmente no mortal causada por Aeromonas hydrophila, una bacteria natural. Durante los siguientes ocho años, Carey descubrió que los sapos, una vez comunes en las montañas, habían desaparecido casi por completo. Su conclusión fue que algún factor ambiental, o los efectos sinérgicos de varios factores, pueden haber causado que los sapos secreten niveles elevados de hormonas que comprometieron su sistema inmunológico y llevaron a su infección y eventual muerte.

Estudios como estos demuestran que las causas subyacentes de la disminución de los anfibios pueden ser mucho más complejas de lo que nadie imaginó originalmente. Por lo tanto, los estudios que examinan los posibles efectos sinérgicos y nos ayudan a descubrir la contribución relativa de cada uno deben estar entre nuestras prioridades de investigación.

Recomendaciones provisionales

Aunque queda mucha investigación por delante, podemos tomar algunas medidas prácticas de inmediato para detener el declive de las poblaciones de anfibios. Quizás el más obvio es preservar los hábitats restantes de anfibios. Un enfoque novedoso sería considerar la salud de los anfibios en las evaluaciones de impacto ambiental. De hecho, esta práctica resultó muy exitosa en un sitio de construcción de carreteras en Columbia Británica recientemente. Por lo general, cada vez que se construyen carreteras en la provincia boscosa de Canadá, los trabajadores crean zanjas a los lados de las carreteras y las limpian de toda la vegetación. Pero en este caso, gracias a un herpetólogo incluido en el equipo de estudio de impacto ambiental, los constructores de caminos agregaron partes de árboles caídos a las zanjas, lo que permitió a los anfibios nativos usarlos como criaderos.

Otro paso simple pero valioso sería considerar a los anfibios en los programas de evaluación ambiental como bioindicadores de la salud general del ecosistema. Debido a que los huevos de muchos anfibios carecen de una cubierta protectora y se depositan en o cerca de la superficie de un cuerpo de agua, son muy sensibles a los contaminantes del aire y del agua. Además, debido a que los factores climáticos generalmente determinan el inicio, la duración y la intensidad de la actividad de apareamiento de los anfibios, el monitoreo cuidadoso de las poblaciones reproductoras puede proporcionar un ensayo extremadamente sensible del cambio climático.

Finalmente, los últimos hallazgos sobre las causas de la disminución de los anfibios deben comunicarse tanto a los formuladores de políticas internacionales, que están en condiciones de establecer prioridades de investigación y financiar estudios adicionales, como al público en general, que puede influir en sus decisiones. Los estadounidenses ahora son mucho más conscientes de los problemas relacionados con los anfibios que hace una década, gracias en gran parte a una serie de excelentes documentales de televisión que se han centrado en la disminución de las poblaciones de anfibios. Pero los científicos y los medios de comunicación deben seguir difundiendo el mensaje para convencer a la gente de todo el mundo de que estas preciosas criaturas merecen su atención.

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