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EXTINCON DE POBLACIONES DE ANFIBIOS A CAUSA DE FACTORES ASOCIADOS AL CAMBIO CLIMATICO AMPHIBIAN POPULATIONS EXTINCTION DUE TO FACTORS RELATED TO CLIMATE CHANGE Liza María González Rodríguez Universidad del Quindío, Programa de Biología. Correo: lizmgr287@gmail.com ___________________________________________________________________ RESUMEN La presente revisión abarca los factores principales que están provocando el decline en las poblaciones de anfibios a nivel mundial, llevando a un estado de alerta hacia la posible extinción de especies. Los factores involucrados son: calentamiento global, agentes patógenos, radiación UVB, fragmentación, pérdida y aislamiento del hábitat, y actividades antrópicas. Además se hace un recuento histórico de la exitosa capacidad adaptativa de los anfibios ante eventos de extinción y cómo se han visto afectados sus ciclos de desarrollo en la actualidad.. Palabras Clave: Extinción anfibios, calentamiento global, agentes patógenos, actividades antrópicas, radiación UVB, fragmentación de hábitat. ABSTRACT This review covers the major factors causing the decline in amphibian populations worldwide, leading to a state of alert to the possible extinction of species. The factors involved are: global warming, pathogens, UVB radiation, fragmentation, loss and isolation of the habitat, and human activities. In addition, it is done an historical account of the successful adaptive capacity of amphibians to extinction events and how their developmental cycles have been affected nowadays. Key words: Extinction, global warming, pathogens, human activities, UVB radiation, fragmentation of habitat. _________________________________________________________________________ INTRODUCCIÓN En la actualidad muchas de las poblaciones se encuentran sometidas y dependientes a factores externos como el calentamiento global o el desarrollo de agentes patógenos que intervienen en aspectos como la tasa reproductiva, la

distribución espacial, su demografía, emigración, etc. De esta manera al estar intervenido su desarrollo genera una inestabilidad en la interacción con el medio donde se desenvuelven generando en casos extremos la extinción (Wake y Vredenburga, 2008).


Por otra parte uno de los factores más recientes que afectan a los anfibios son las enfermedades causadas por agentes patógenos en especial la quitridiomicosis causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatis presente en la etapa larval y los estados adultos de los anfibios. La etapa infectiva es por zoosporas flageladas de vida libre que se enquistan en la piel (10). También se han planteado las posibles causas del decline de los anfibios: calentamiento global con el incremento de temperaturas afectando directamente al desarrollo de los anfibios principalmente las características de su piel permeable son alteradas (9); agentes patógenos que generan enfermedades infecciosas como la quitridiomicosis (2); disminución y fragmentación de hábitats llevando a que el área de distribución se restrinja de tal manera que causa disminución en la abundancia de las poblaciones (9); variación y perdida de microclimas, alteraciones por parte del hombre (1) Por lo tanto esta revisión está enfocada en poblaciones de Anfibios los cuales actualmente a nivel mundial tienen una categoría de amenazada de extinción, por ello, se hizo necesario recopilar información debido a que no hay una explicación satisfactoria para la disminución en estas poblaciones. 1. Extinciones masivas históricas En la actualidad la biodiversidad está sufriendo un impacto severo respecto a la disminución de diversidad y de hábitats debido a condiciones desequilibradas que

no permite un desarrollo eficiente de todos los componentes que la integran. Acontecimientos como el crecimiento de la población humana, la desaparición de hábitats, el calentamiento global, agentes patógenos, entre otros, son causas de un aumento de las especies que están amenazadas sugiriendo que ya están sufriendo un proceso de extinción. Debido a estos acontecimientos mucho de los científicos especialistas han cataloga a los anfibios como uno de los taxones más sensibles a estos cambios inclinándose a predecir que se está por pasar por una sexta extinción masiva. La tierra ha pasado por cinco grandes extinciones de las cuales las dos primeras no son clasificadas debido a que nuevos análisis muestran que su magnitud no son significativamente altos a diferencia de otros eventos, pero se registró que durante las cinco extinciones, hubo una pérdida profunda de la diversidad biológica durante un tiempo relativamente corto. La primera extinción fue en el Silúrico (439 millones de años) donde el 25% de las familias y casi el 60% de los géneros marinos se han perdido; el segundo evento se produjo en el Devónico tardío (364 millones de años) donde el 22% de las familias marinas y el 57% de los géneros marinos, entre casi todos los peces sin mandíbula desaparecieron. En el Triásico (251 millones de años) siendo esta la peor de las cinco extinciones masivas, y el 95% de todas la especies (marinas y terrestres) se perdieron. A finales del Triásico (199-214 millones de años) los organismos marinos fueron los más afectados 822% de familias y el


53%de los géneros se perdieron pero los animales terrestres también experimentaron esta extinción. Durante la extinción masiva más reciente (hace 65 millones de años), el 16% de las familias, el 47% de los géneros de los organismos marinos, y el 18% de las familias de vertebrados se perdieron. Siendo muy notable la desaparición de los dinosaurios. (8). Al ver el decline de las poblaciones de anfibios en la actualidad, se hace necesario un recuento histórico acerca del taxón para extraer los aspecto más importantes que han desarrollado para soportar las glaciaciones. Los anfibios han desarrollado conductas, morfologías y estilos de vida que les han permitido persistir durante millones de años. Destacando que los problemas que hoy enfrentan los anfibios no tienen precedentes, y muchas de sus poblaciones se encuentran ante presiones de selección por parte de agentes bióticos y abióticos (10) (4) La realidad por la cual están pasando los anfibios es preocupante ya que al menos un tercio, y tal vez la mitad, están en alto riesgo de extinción, lo que significa que cientos o miles, de ranas, sapos, salamandras, tritones y cecilias se extingan de la naturaleza en este siglo, generando una crisis de biodiversidad (6). Las cifras anteriores son relevantes lo cual es un número alarmante debido a la resistencia y la capacidad de adaptación que han presentado los anfibios durante el proceso evolutivo (8). Los anfibios son los primeros vertebrados

terrestres emergentes en el Devónico Tardío y sobrevivieron al evento de extinción actual. Durante la extinción ocurrida en el Triásico la mayoría de los vertebrados terrestres perecieron, pero uno de los pocos que sobrevivieron fueron los primeros representantes de los tres órdenes de anfibios que sobreviven hasta nuestros días. Paradójicamente, los anfibios han sobrevivido a grandes extinciones, pero los retos ambientales actuales están causando su extinción debido a que el ciclo de vida típico de una rana consta de dos fases: una acuática que comprende el desarrollo de huevos y larvas, y la actividad terrestre que comprende la etapa adulta, lo que les expone a una amplia gama de entornos. (8) 2. Crisis en el desarrollo biológico de los anfibios El desarrollo biológico de los anfibios es vital para la supervivencia con el medio que interactúa y la durabilidad de la especie; debido a esto todas las características morfológicas, fisiológicas, reproductivas, estados de desarrollo, se ven seriamente afectados por alteraciones ambientales. Los anfibios tienen piel húmeda en contacto directo con su entorno, y la respiración cutánea es más importante que la respiración por los pulmones. Por ello se espera que sean vulnerables a los cambios en la calidad del agua o el aire resultante de diversos contaminantes. Los anfibios son termo- confórmeros, lo que los hace sensibles a los cambios de factores ambientales como la temperatura


que puede ser especialmente importante para especies tropicales de montaña (8). De tal manera el efecto ejercido sobre el ambiente por los actos antrópicos afectan de una manera drástica a los anfibios en todos los aspectos de desarrollo (crecimiento, reproducción, alimentación, interacción intraespecífica e interespecífica) y finalmente a su supervivencia. Ciertamente los anfibios poseen dinámicas poblacionales, pero estas son reducidas a unas condiciones específicas, creando una limitación, debido a que su ciclo de desarrollo no esta determinado a un solo ambiente, puesto que tienen actividad acuática y terrestre. Las limitaciones en el ciclo de vida generan altibajos significativos para la reproducción de la misma población alterando fuertemente su índice de natalidad y mortalidad produciendo una disminución del número de individuos comprimiendo cada vez más la densidad de la población. Al verse alterado el ciclo biológico desde un estadio temprano y con gran rapidez, inhabilita la posibilidad de que estos individuos puedan generar estrategias adaptativas para lograr interactuar con el medio actual (4). En especial el corto tiempo con que se producen los cambios se ha convertido en el enemigo primario para los anfibios, causando la disminución en su distribución y abundancia hasta el punto de llegar a una posible extinción. Con la baja en el número de especies de anfibios se ha demostrando que este problema no se evidencia solamente en animales grandes como lo es visto por la sociedad

quienes generalmente dan mas importancia a los mamíferos grandes, sino que toda la biodiversidad está en estado de alerta. 3. Factores que afectan la distribución y la abundancia de los anfibios 3.1Calentamiento global El equilibrio ambiental es fundamental para el desarrollo de los organismos. Desde principios de la historia; el clima es el factor que ha influenciado fuertemente para determinar la distribución de la biodiversidad. El calentamiento global produce descenso en la mayoría de las especies de montaña (Montano tropical), por ejemplo las ranas diurnas del genero Atelopus del Sur y América Central y las especies de Bufo y Rana de la Sierra Nevada de California. Las condiciones climáticas como el aumento del aire tropical y la temperatura de la superficie del mar se asocian con los eventos del Niño que inicio en 1980 con un calentamiento sustancial, este aumento de temperatura se correlaciona con el aumento de la altura a la que se forman las nubes y por consiguiente la reducción de la deposición de vapor y agua de las nubes que colaboran con el mantenimiento de las condiciones del bosque durante las estaciones secas (8). Los anfibios tienen un carácter muy ventajoso y es su fisiología ectotérmica ayudando a la adaptación al medio, pero cuando el cambio de temperatura es mucho más rápida a la capacidad adaptativa todo el desarrollo se ve alterado, más aun cuando la población


tiene baja fecundidad y una distribución limitada. Por otra parte uno de los componentes de un microhabitat es la hojarasca, óptimo para la abundancia de anfibios (9). Sin embargo el calentamiento global ha provocado el aumento de temperaturas de una manera constante y precipitaciones excesivas, los dos extremos son realmente desventajosos para el sostenimiento de la hojarasca, debido a que las temperaturas altas son necesarias para la caída de la hojarasca y las precipitaciones dan la humedad necesaria para su descomposición. Estos cambios tan abruptos y no proporcionales se asocian negativamente a la densidad de los anfibios, determinando que el calentamiento global influya de una manera general en todos los procesos del ecosistema.También los anfibios son excelentes indicadores de cambio en el ambiente ya que muchas de sus etapas de ciclo de vida tienen una relación directa con este, por ejemplo, su piel permeable y los huevos que carecen de protección. (4) (1). 3.2 Fragmentación, pérdida y aislamiento del hábitat El hábitat es uno de los factores más importantes y cuando reduce su área se presenta una disminución de la diversidad de especies de anfibios. Esta reducción de hábitats naturales y aislamiento están muy relacionados con efectos como: la endogamia, el efecto de borde, la discontinuidad en los hábitats terrestres y acuáticos, perturbaciones en la vegetación, cambios en la estructura de

los ecosistemas, cambio de macroclimas y microclimas y alteraciones de los ciclos hidrológicos (2). En la mayoría de los análisis realizados respecto al efecto ocasionado por la fragmentación, perdida y aislamiento del hábitat indican una tendencia fuerte a lesionar en su mayoría los hábitats tropicales, en este caso los bosques y montañas. Cundo es causada una disminución en la vegetación provoca un aumento de temperatura y disminución de precipitaciones (2). Se ha demostrado que especies de anfibios tienen distribución limitada como las salamandras pletodóntidas tropicales que tienen límites altitudinales muy estrechos y con frecuencia se limita a las montañas locales individuales o rangos de montaña (8). Los porcentajes de disminución de especies de anfibios conocidas dentro del Neotropico son alarmantes. Se atribuye que se da un proceso de extinción en poblaciones que se producen exclusivamente a 400m a nivel del mar, lo anterior es debido a la fragmentación del hábitat que puede generar procesos como la deriva genética o estocasticidad demográfica (9). Por tanto la perdida de hábitat es ocasionada de manera natural, debido a una dinámica normal en un ecosistema, pero también se han presentado actividades humanas que están reduciendo el área de desarrollo de organismos, induciendo al aislamiento del hábitat evitando el flujo génico, además de la fragmentación que lleva a la


reducción total de las poblaciones, generando destrucción dentro de la misma e inhabilitando la posibilidad de garantizar su proyección a futuro con la posibilidad de adaptación a nuevas zonas. 3.3 Agentes patógenos Generalmente cuando hay un proceso de extinción se atribuye a factores climáticos, pero recientemente se ha producido una serie de cuestionamientos debido al descenso de poblaciones en zonas no perjudicadas por el calentamiento global o por la pérdida de hábitat. Por ende se halló que enfermedades están avivando una cadena de mortandad drástica en todo el mundo haciendo más vulnerables a los anfibios (3). En tanto la quitridiomicosis es una enfermedad letal que afecta el epitelio de los anfibios producida por el hongo patógeno quitridio Batrachochytrium dendrobatidis y sus efectos son inhibidos por altas temperaturas. Otro agente patógeno es el gusano parásito Ribeiroia ondatrae responsable de producir malformaciones a los anfibios, estos se han registrado en América del Norte. Los huevos puestos por los anfibios de una forma comunal son altamente afectados por este gusano parasito. Adicionalmente un virus denominado ranavirus ha tenido efectos devastadores en poblaciones del Reino Unido introducidos por peces ornamentales (9) (1) (4). La quitridiomicosis, ha ocasionado una grave disminución de las poblaciones de anfibios y la extinción de más de 200

especies de anfibios. Lo preocupante es que se ha encontrado este hongo en especies preservadas a diferentes alturas en parques nacionales, es decir, en los bosques vírgenes en los sitios de alta elevación de las montañas como Talamanca en Centroamérica, los Andes tropicales de América del Sur y la gran cordillera divisoria en el este de Australia, por el contrario, no han registrado brotes de esta infección en individuos presentes en tierras bajas (2) (8) A nivel general se ha catalogado la quitridiomicosis como uno de los principales factores que está reduciendo a las especies de anfibios, pues cuando se da la máxima actividad causa una mortandad impresionante, y es aún más peligrosa puesto que actúa de una manera diferente en cada una de las especies, es decir, una especie puede morir en semanas y otra simplemente experimenta efectos negativos, lo que si se sistematiza es la perturbación ocasionada en la epidermis causando desequilibrio osmótico, infección en superficies no queratinizadas (renacuajos), además de su rápida propagación. Un ejemplo claro es la rana de patas amarillas que comprende un complejo de especies (Rana musosa y Rana sierrae) estrechamente relacionadas pues son muy acuáticas, tienen una etapa larga de renacuajo que les permite reproducirse con éxito en zonas elevadas como las montañas de Sierra Nevada en California. Estas especies son emblemáticas de la declinación de anfibios clasificadas como “en peligro crítico” a causa de


quitridiomicosis. Por otra parte se han encontrado similitudes patológicas de este hongo en anfibios de América Central y Australia (3).

(Ambystoma macrodactylum) y (Ambystoma gracile) la eclosión de sus huevos fue menor con gran exposición a la radiación UVB (4).

3.4 Radiación UV

La radiación UVB puede perjudicar el crecimiento y desarrollo de los anfibios generando anomalías a nivel fisiológico y morfológico. Este factor se ve íntimamente relacionado con la mortalidad de los huevos, lo cual conlleva a una alarma en la tasa de natalidad, llevando a un declinioe de las poblaciones pues no hay juveniles que reemplacen la generación actual de adultos.

Con el paso del tiempo evolutivo se ha dado un proceso de selección para un óptimo desarrollo en donde, el ciclo vital de los anfibios tiene características que se relacionan con la exposición al sol, como la búsqueda de la luz solar para su termorregulación favoreciendo así su crecimiento. El momento que más requieren de luz es el estado larval, que se suele encontrar en aguas poco profundas y cálidas para garantizar su tasa de crecimiento. También se ha notado que muchas especies de anfibios ponen sus huevos en microhábitats cálidos con una exposición directa al sol (4). La luz solar es indispensable para el crecimiento de los anfibios, pero a causa del calentamiento global además del adelgazamiento de la capa de ozono, la exposición directa al sol los está dejando muy expuestos a la radiación UV. Estos rayos pueden producir un daño directo e irreversible a las células como mutaciones, provocando la muerte del individuo. Los niveles de radiación UVB han aumentado significativamente convirtiéndose en un elemento prejudicial para los anfibios. Datos registrados muestran que al aumentar estas series de radiaciones, los huevos expuestos al sol se calientan más rápido y se reduce el éxito de eclosión y desarrollo. Por ejemplo en el Pacifico Noroeste de los Estados Unidos, para las salamandras

Los anfibios han adaptado estrategias para proteger su cuerpo de los rayos UV por esto existe niveles de fotorreactivación enzimática (fotoliasa) siendo la clave para la reparación de ADN dañado por rayos UVB en los huevos. Se encuentran especies de anfibios como la Rana cascadae y el Bufo boreas quienes presentan niveles bajos de fotoliasa por ende se vean seriamente afectados por el incremento de rayos UVB convirtiéndose en candidatos a especies amenazadas. Se predice que estos anfibios por medio de caracteres evolutivos adaptativos deberán generar una alta producción de enzima fotoliasa para disminuir los efectos de los rayos UVB (5). 3.5 Efectos antrópicos El ser humano es el principal enemigo de la naturaleza, de la manera en que provoca contaminación sin medir ni uno de sus actos demuestra desinterés por la pérdida de la diversidad terrestre. Esto se


ha producido desde el final del Pleistoceno y Holoceno temprano cuando los impactos humanos se manifestaron por primera vez. Lamentablemente las actividades antrópicas son uno de los factores más influyentes y perjudiciales para la dinámica de los ecosistemas. De este modo la deforestación antropogénica es una de las prácticas más drásticas pues erradita en su totalidad el hábitat donde los organismos se desarrollan en este caso los anfibios. Un ejemplo notorio es en Costa Rica donde la deforestación no aleatoria disminuye la vegetación de una manera desproporcionada, afectando las especies de tierras bajas obligándolas a un desplazamiento hacia zonas de mayor elevación y reduciendo la humedad ambiental, disminuyendo las lluvias en regiones tropicales. Por ende los anfibios que se presentan con una mayor amenaza de extinción son los que se encuentran junto a actividades de conversión de hábitat, por actividades humanas. (8) (2) Igualmente las actividades humanas han contribuido al calentamiento global por la producción de los clorofluorocarbonatos y otros productos químicos de forma continua, agotando la capa de ozono atmosférico, incrementando la proyección de la radiación UVB sobre la superficie de la tierra (Blaustein y Bancroft, 2007). Los sistemas acuáticos constituyen el hábitat principal de muchos de los anfibios afectados por contaminantes químicos productos de las industrias, agricultura, además de, la expansión urbana y construcción de carreteras

provocando el aislamiento de hábitats (Tejado, et al. 2006). Por otra parte hay disturbios causados por los mismos investigadores al realizar de una manera equivocada los sistemas de marcado reduciendo la tasa de supervivencia del ejemplar estudiado. Las actividades antrópicas tienen una responsabilidad directa en la extinción actual que sufren los anfibios, debido al crecimiento exagerado de la población humana, el aumento dramático de la industrialización, la utilización de fertilizantes y pesticidas, todo lo anterior se acumula y produce un impacto desastroso. La mentalidad humana está cerrada a la idea de producción y consumo, degenerando y agotando el ecosistema, estas ideas crecen a una velocidad sorprendente, pero este problema es de nivel social, empezando por las autoridades políticas que no ejercen presión para el cumplimiento de normas establecidas para la conservación del medio ambiente. Son ineficientes en la formulación de proyectos educativos para la concientización de la sociedad ante los aspectos ambientales.

Fig. 2. Porcentaje de la Fauna de anfibios en cada país en las tres principales categorías de amenaza (En Peligro


Crítico, En Peligro, y Amenazas). (Recuadro) Línea de Base mapa del mundo. (Wake y Vredenburga, 2008). CONCLUSIONES Las poblaciones de anfibios están siendo fuertemente afectados por cambios en los ecosistemas donde se desenvuelven, además estos son muy sensibles debido a las características morfológicas y fisiológicas que presentan, aun cuando han ejercido una fuerte capacidad de adaptación a los cinco eventos de extinción ocurridos en la tierra; en la actualidad la rapidez con que se están dando estos cambios supera la posibilidad de adaptarse. Sin lugar a dudas los cambios son naturales pero el hombre ha influido en que estos se den más rápido y sean fulminantes.

Se hace necesario y obligatorio el avance a estrategias que lleven a la disminución de utilización de áreas boscosas, utilización de químicos contaminantes, evitar el adelgazamiento de la capa de ozono ayudando a la disminución de los rayos UVB e incentivando a la inversión para la investigación de nuevas especies y de un conocimiento más profundo de las ya conocidas, permitiendo una posible solución ante problemas que aquejen las especies, como los agentes patógenos. Por último se tiene una noción aproximada de la cantidad de especies en vía de extinción y los lugares donde se está dando dicho fenómeno, solo queda prestar atención y no dar estimaciones positivas antes eventos alarmantes y negativos que demuestran un grito exhaustivo de parte de la biodiversidad para promover su conservación.

_________________________________________________________________________ BIBLIOGRAFÍA 1. Angulo A. “Anfibios y Paradojas: Perspectivas sobre la Diversidad y las Poblaciones de Anfibios”. Ecología Aplicada. 2002; 001: 105-109. 2. Becker G., Zamudio K. “Tropical amphibian populations experience higher disease risk in natural habitats.” PNAS. 2010; 24: 9893-9898. 3. Berger L., et al. “Chytridiomycosis causes amphibian mortality associated with population declines in the rain forests of Australia and Central America”. PNAS.1998;15: 9031-9036. 4. Blaustein A., Bancroft B. “Amphibian Population Declines: Evolutionary Considerations.” BioScience, 2007; 5. 5. Blaustein A., et al. “UV repair and resistance to solar UV-B in amphibian eggs: A link to population declines?.” PNAS. 1994; 5: 1791-1795. 6. Norris S. “Ghosts in Our Midst: Coming to Terms with Amphibian Extinctions.” BioScience, 2007; 4. 7. Tejado, M., et al. “Las investigaciones sobre anfibios en el Parque Natural Sierra Norte”. Investigación Científica y conservación en el Parque Natural Sierra Norte de Sevilla.2006; 14.


8. Wake D., Vredenburga V. “Are we in the midst of the sixth mass extinction? A view from the world of amphibians.” PNAS. 2008; 11146611473. 9. Whitfield S., et al. “Amphibian and reptile declines over 35 years at La Selva, Costa Rica.” PNAS. 2007; 20: 8352-8356. 10. Vredenburg V., Knappb R., Tunstall T., Briggsd C. “Dynamics of an emerging disease drive large-scale amphibian population extinctions.” PNAS. 2010; 21: 9689-9694

Impacto del cambio climático a los anfibios  

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