Perder la diversidad de anfibios también significa perder la diversidad de venenos

Si bien la disminución de ranas y salamandras en todo el mundo ha hecho que los científicos se pronuncien sobre la necesidad de preservar la diversidad genética de los anfibios, dos biólogos de la Universidad de California, Berkeley, enfatizan otra razón importante para conservar estos animales: sus venenos.

En una revisión reciente de un grupo en peligro de extinción, los coloridos pero venenosos sapos arlequín de América Central y del Sur, Rebecca Tarvin y Kannon Pearson enfatizan lo poco que se sabe sobre las toxinas que estos animales producen o secuestran, o por qué las tienen. Sin embargo, de las 113 especies conocidas de sapos arlequín, la mayoría está en declive y una cuarta parte ya puede estar extinta.

Dado que las toxinas animales han demostrado ser una fuente útil de productos farmacéuticos (los medicamentos que ya están en el mercado se derivan del veneno de serpientes y caracoles, mientras que las toxinas del pez globo, el ciempiés y el escorpión están en fase de prueba), se perderá la inspiración para nuevos medicamentos, junto con la animales

«En América Central, hay nueve especies de Atelopus, y siete de ellas han sido evaluadas en cuanto a diversidad y cantidad de toxinas», dijo Tarvin, profesor asistente de biología integrativa de UC Berkeley. «Pero la mayoría de las especies de Atelopus en realidad viven en América del Sur, donde se ha realizado una minoría de los estudios. Hay países enteros, como Bolivia y Guyana, donde no se ha evaluado ni una sola especie. No sabemos de ninguna». informes de si los pueblos indígenas los usan. No sabemos si son tóxicos o no. Una de las conclusiones de nuestro artículo es que al perder estos animales, probablemente también estamos perdiendo algo de diversidad química. Tienen algunos toxinas que no se encuentran en ningún otro lugar del mundo».

El principal interés de Tarvin es cómo los animales venenosos, que van desde mariposas monarca y mariscos hasta serpientes y ranas, evolucionan para sintetizar toxinas, comen plantas y animales tóxicos y secuestran su veneno, o alojan bacterias productoras de toxinas, todo sin sucumbir a las toxinas. Algunas especies de sapos arlequín son inusuales en el reino animal porque tienen toxinas de diferentes orígenes: albergan bacterias de la piel que producen toxinas, como la tetrodotoxina, pero los sapos también sintetizan sus propias toxinas, incluidas sustancias químicas conocidas como bufadienolides (bufo es latín para sapo ).

«Uno de los primeros proyectos de investigación que hice fue con sapos Atelopus en Ecuador, y me encantan», dijo Tarvin, quien también es curador asistente de herpetología en el Museo de Zoología de Vertebrados de UC Berkeley. «Pero desde una perspectiva científica, hay muchas cosas que se desconocen y son una gran preocupación para la conservación. Por lo tanto, siento que son una especie de prioridad. Algunas de las especies están bien, pero fueron realmente afectadas por el quitridio. (una enfermedad fúngica). Muchas especies fueron completamente eliminadas».

Una encuesta de 2005 encontró que de 53 especies de Atelopus con datos suficientes, el 81% estaba en declive y el 56% posiblemente se había extinguido. Un sapo arlequín, la rana dorada panameña (Atelopus zeteki), está extinto en la naturaleza, pero sus últimos miembros fueron rescatados y están siendo criados en cautiverio para que luego puedan ser reintroducidos en la naturaleza. La degradación y la pérdida de hábitat, pero también la quitridiomicosis o quitridio, se han visto implicadas en estas disminuciones.

Tarvin y Pearson, quien dirigió el artículo como estudiante transferido de pregrado y ahora es estudiante de posgrado en el laboratorio de Tarvin, publicará su revisión en la edición de marzo de Toxicón: X, la revista oficial de acceso abierto de varias sociedades internacionales que estudian las toxinas de animales, plantas y microbios. El artículo apareció en línea el 22 de enero.

Una vez abundantes sapos ahora raros

Para la estudiante de posgrado María José (Majo) Navarrete-Méndez, la rápida desaparición de los sapos arlequín se hizo realidad solo después de que los discutió con sus abuelos. Recientemente, en la década de 1980, en su finca en la provincia de Imbabura, Ecuador, la familia solía ver los coloridos sapos, los llamaban jambato, todo el tiempo. Hoy, dijo Navarrete, uno tiene suerte de toparse con alguno.

Si bien el quitridio es probablemente una de las causas de su desaparición, ella cree que la destrucción del hábitat fue y es una gran amenaza en la actualidad. El sapo arlequín de nariz larga (Atelopus longirostris), cuya foto fue compartida en Instagram esta semana por el actor y ambientalista Leonardo DiCaprio, está en el centro de las protestas contra la destrucción ambiental de una mina planeada en el Valle de Intag en Ecuador.

La belleza, pero la vulnerabilidad, de estos sapos la convenció de estudiarlos y sus toxinas después de unirse al laboratorio de Tarvin hace un año, recién egresada de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador en Quito, la capital, donde obtuvo su título universitario.

«Mis abuelos vivían en el campo, eran campesinos, y se acordaron de que (los sapos) eran muy abundantes», dijo Navarrete. «Comencé a darme cuenta de que estamos en una carrera contra el tiempo, y si no soy yo, y si no es ahora, todavía los tenemos disponibles, y tenemos la tecnología y los recursos para estudiarlos, podría ser demasiado tarde. más tarde.»

En el nuevo estudio, en el que Navarrete no participó, los investigadores de UC Berkeley buscaron artículos publicados y encontraron estudios de las toxinas de solo 16 especies de sapos arlequín de las 113 especies conocidas. Aproximadamente la mitad de estos sapos contenían toxinas conocidas como alcaloides de guanidinio, como la tetrodotoxina y una toxina, la zetekitoxina, que se identificó por primera vez en la rana dorada panameña. Se ha estimado que la piel de una sola rana dorada panameña contiene suficientes toxinas para matar 1.200 ratones. La tetrodotoxina también es producida por el pez globo, que se come con mucho cuidado en Japón como el manjar fugu, a pesar de que sus órganos contienen cantidades letales del veneno.

Estas toxinas, dijo Pearson, probablemente sean producidas por bacterias que viven en la piel, aunque esa afirmación aún no se ha probado para la mayoría de los anfibios que albergan tetrodotoxinas.

Cuatro especies de sapos arlequín contenían bufadienolides, que son glucósidos cardíacos que son sintetizados por la propia rana. Los glucósidos cardíacos interfieren con la bomba de sodio/potasio en las células y pueden causar un paro cardíaco, entre otros síntomas.

Usando la nueva encuesta como antecedente, los tres investigadores planean estudios futuros de Atelopus, tanto en América del Sur como en el laboratorio de Tarvin en UC Berkeley, para comprender si los sapos producen estos venenos y cómo los usan. Si bien los colores brillantes de los sapos implican que son tóxicos y sirven como advertencia para los depredadores, no todos los Atelopus pueden contener toxinas. Y, dijo Tarvin, las toxinas pueden tener otros usos: para proteger a los sapos de enfermedades, incluido quizás el hongo quitridio, para ayudarlos a comunicarse con otros de su especie, o para indicar la aptitud reproductiva de un sapo.

Navarrete señaló que la investigación relacionada con la tetrodotoxina producida por una salamandra de California, el tritón de piel áspera (Taricha granulosa), también puede arrojar luz sobre cómo los anfibios adquieren las bacterias en la piel que producen estos venenos.

«La razón más importante para estudiarlos es que casi se han ido. Si hay algo que podamos hacer para ayudarlos a recuperarse o aprender más de ellos antes de que se extingan, tenemos que hacerlo. Es nuestra responsabilidad, dijo Navarrete.

Han surgido varios grupos de conservación para ayudar a preservar los sapos, incluida la Iniciativa de supervivencia Atelopus. Y se han redescubierto algunas especies supuestamente extintas. Sin embargo, el destino del género sigue siendo incierto.

«A pesar de la emoción y el interés en estos animales, no sabemos casi nada sobre sus defensas químicas, y eso parece ser bastante clave. Las extinciones de Atelopus amenazan con la pérdida de la diversidad de toxinas no descritas», dijo Pearson.