- El microbioma de la piel de los anfibios es fundamental para protegerlos de patógenos, ya que contiene microorganismos que inhiben el crecimiento de agentes dañinos, lo que los ayuda a mantenerse saludables.
- Las ranas permiten adelantar un problema en el ecosistema: son las primeras en morir, es decir que cuando las ranas mueren en algún lugar, están indicando que el medio ambiente está enfermo.
- A pesar de los cambios en el ambiente, el microbioma de la rana Boana faber muestra una capacidad de resiliencia que sorprendió al equipo de investigación.
- Mantiene su función protectora aunque su composición puede variar temporalmente.
En Argentina, Brasil y Paraguay habita una rana arbórea tan territorialista que en inglés es conocida como gladiadora. ¿Puede una gladiadora estresarse? Es difícil imaginarlo, pero eso es justo lo que sucede en los bosques de Brasil con la rana Boana faber. Cuando un ser humano se estresa existen indicadores para detectarlo, pero ¿cómo saber cuándo y por qué una rana está estresada?
Estas preguntas se planteó Wesley Neely mientras cursaba su doctorado en biología en la Universidad de Alabama. Neely se especializó en sistemas de enfermedades de la fauna salvaje. Reunió a su equipo y viajaron a distintas haciendas en Brasil donde estudiaron la vinculación que existe entre el microbioma y las respuestas hormonales al estrés en ranas arbóreas tropicales silvestres que viven en bosques continuos y fragmentados. El microbioma es el conjunto de microorganismos, como bacterias, virus y hongos, que viven en nuestro cuerpo. Estos microbios ayudan a protegernos de enfermedades y mantener en equilibrio nuestra salud, además de colaborar en la digestión de los alimentos.
Neely escogió a la rana Boanna faber como objeto de estudio porque su comportamiento le parece fascinante. Este animal tiene el ingenio de un arquitecto en miniatura y sabe preparar el territorio ideal para que su especie se reproduzca. Los machos excavan con sus patas traseras en el suelo para atraer a la hembra que decidirá la mejor laguna para depositar sus huevos. También se le conoce como rana herrera porque los sonidos que hace se asemejan a un bong-bong, como un herrero golpeando un trozo de metal. Solo los machos cantan.
Además, Neely decidió estudiar la Boana faber por su gran tamaño. Así aseguró que al colocar los transmisores de radio en las ranas, estos no afectarían su comportamiento ni su movimiento. Esta técnica se llama radiotelemetría. “La elegimos como especie de estudio por su población abundante y su dependencia de los bosques, queríamos ver los efectos de la fragmentación del hábitat y la deforestación en una especie que realmente es dependiente de los bosques”, cuenta Neely.
Lamentablemente para estas ranas, la creciente fragmentación de bosques en Brasil pone en riesgo la tranquilidad de esta especie que habita solamente en la Mata Atlántica. Entre 2002 y 2023, Brasil perdió 30.7 millones de hectáreas de bosque primario húmedo.
Por otro lado, el estrés en los anfibios puede señalar problemas medioambientales más amplios. Para el equipo, el hecho de que esta especie de rana no se defiende tan bien de patógenos cuando está estresada es un indicador de la salud del ecosistema. Los anfibios son sensibles a los cambios en el medio ambiente y su salud es un indicador crucial del estado general de los ecosistemas acuáticos y terrestres.
“Las ranas nos dicen cómo está el medio ambiente porque son muy sensibles y por eso son las primeras en morir. Así que cuando las ranas mueren en algún lugar, eso indica que el medio ambiente está enfermo y tenemos que hacer algo”, explicó a Mongabay Latam Laura Schuck, estudiante de maestría en ecología en la Universidad de Penn State e integrante del equipo de Neely.
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Hábitats estresantes
El equipo de Neely fue a un lago prístino en una granja del Bosque Atlántico de Brasil, donde varias ranas estaban presentes. Les hicieron un seguimiento por radiotelemetría para ver sus niveles de hormonas del estrés y el microbioma. Dejaron algunas ranas en este hábitat prístino, trasladaron algunas a hábitats continuos o prístinos y otras a hábitats fragmentados que son porciones de bosque aislados en medio de las tierras de cultivo. Su hipótesis era que estos hábitats fragmentados eran más estresantes para las ranas.
Después de casi un año de estudio, los investigadores concluyeron que hay un aumento en la producción de hormonas del estrés, independientemente del lugar al que las ranas fueron trasladadas. Es decir, ya sea que hayan sido trasladadas al hábitat prístino o a los bosques fragmentados parece haber siempre un aumento del estrés en sus respuestas. Sin embargo, apunta Neely, “ese cambio parece ser mayor para las ranas que fueron trasladadas a los hábitats fragmentados que para las ranas trasladadas a los hábitats continuos”.
Según comenta Schuck, “lo que tenemos ahora en la Mata Atlántica son parches de bosques que están aislados unos de otros. Estamos estudiando cómo un pequeño fragmento afecta a otro pequeño fragmento (…) y vemos más enfermedades. Vemos granjas y un poco de bosque y otra granja y un poco de bosque y una ciudad y bosque. No tenemos algo que conecte estos fragmentos”, agregó.
“Sabemos que los bosques fragmentados están así por factores externos, en este caso, en Brasil, fue la mano humana porque es una tierra muy rica y hay otros intereses de por medio”, le dijo a Mongabay Latam Antonio Rodríguez, ingeniero y docente de la Universidad Nacional de Ciencias Forestales de Honduras.
Rodríguez apuntó que la rehabilitación de áreas degradadas es un proceso muy difícil. Sugiere que con urgencia “se implementen estrategias de conservación integrada que prioricen la protección de áreas clave para la conectividad, la restauración de corredores biológicos, promoción de prácticas de manejo forestal sostenible y, sobre todo, la participación de las comunidades esto es importantísimo”.
Schuck y Rodríguez coinciden en una cosa: se necesita mucha voluntad de los gobiernos y comunidades para implementar estas acciones.
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Las hormonas del estrés
Físicamente no hay señales que indiquen que una rana está estresada. A veces liberan un fuerte chillido como respuesta a la depredación y los machos intentan atacar con los espolones en sus patas delanteras, pero Neely y su equipo estudiaron respuestas de estrés interno y no necesariamente visible.
El equipo se concentró en las hormonas, concretamente en el cortisol y la corticosterona, que se asocian con una respuesta al estrés y también son indicadores de la actividad metabólica. Efectivamente, los cambios de hábitat generaron una respuesta hormonal. “Cuando asociamos los cambios del microbioma con las respuestas de la hormona del estrés, vemos un tipo de efecto de esta translocación y alteración del hábitat que podría estar impulsando un cambio en su metabolismo y funcionamiento interno”, explicó el biólogo.
Para este estudio se utilizó una muestra de 30 ranas inicialmente, pero debido a depredaciones utilizaron 40. “Tuvimos un zorro que estaba comiéndose las ranas, una serpiente en otro sitio. Algunas ranas encontraron los rastreadores (en sí mismas), no sabemos qué les pasó, pero suponemos que se las comieron”, compartió Neely.
El equipo de científicos empleó técnicas como la radiotelemetría y la translocación del huésped para analizar la composición y función del microbioma, la infección por patógenos y el estrés del huésped en la rana arbórea, siguiendo sus movimientos naturales en el bosque.
Todos los organismos son susceptibles al estrés, pero “de alguna manera las ranas son definitivamente un poco más delicadas que algunos reptiles y anfibios, son un poco más susceptibles a algunos factores de estrés porque su piel tiene que permanecer húmeda en todo momento para respirar”, agregó Neely. La piel de la Boana faber es más delgada y tiene tolerancias térmicas restringidas. Así que demasiado calor o demasiado frío también puede estresarlas fácilmente.
Lo que sucede internamente es una liberación de hormonas causada por tensiones externas. Neely lo compara con la liberación de adrenalina en el cuerpo humano: “estás en un accidente automovilístico y de repente sientes un pico, tu respuesta de adrenalina es algo similar a lo que experimentan las ranas”.
Una de las conclusiones más sorprendentes de la investigación fue aprender sobre la resiliencia en el microbioma de la piel de los anfibios que mantiene su función protectora a pesar de cambios en su composición. “Aunque la composición del microbioma no volvió a su estado inicial, la tasa de cambio indicó que la fragmentación del bosque afectó más la composición que la translocación sola”, concluyó el estudio. Esto quiere decir que aunque el microbioma de los anfibios experimenta alteraciones, este puede seguir desempeñando su rol protector frente a los patógenos que lo amenazan. Aún así, la destrucción del hábitat natural tuvo un efecto más grande sobre el microbioma que el cambio de ubicación de las ranas.
Para Neely y su equipo, estos hallazgos sugieren asociaciones entre las hormonas del estrés y las defensas del microbioma, con implicaciones en la resistencia de los anfibios y sus microbios ante la deforestación tropical acelerada.
Asimismo, el estudió demostró que la translocación y la fragmentación del hábitat influyen en el microbioma asociado a las ranas. Los resultados indican un cambio en el equilibrio de la comunidad del microbioma. Este cambio está potencialmente impulsado por factores intrínsecos asociados al estrés que influyen en la producción de antimicrobianos o factores extrínsecos asociados a reservorios ambientales de bacterias. Es decir, el estrés que se generó por el cambio de hábitat puede afectar la capacidad de las ranas para producir sustancias que combaten los patógenos. Tanto el estrés como los cambios en el medioambiente pueden alterar la protección natural de las ranas frente a enfermedades.
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Trabajo con la comunidad
Laura Schuck, maestrante en ecología en la Universidad de Penn State, fue integrante del equipo de Neely cuando se realizó la investigación. Ella conocía la comunidad y su objetivo era identificar lugares idóneos para la investigación. “Me llevó más de dos meses de trabajo de campo, pero estuve allí sólo durante la primera semana y todo mi día consistía en hablar con los granjeros e informarles de lo que íbamos a hacer y pedirles permiso para trabajar en sus granjas”, contó.
Schuck comenta que “a la mayoría de los granjeros de la región no les gusta que los biólogos trabajen en sus granjas porque cada vez que va un biólogo se limitan a tomar las tierras de los granjeros e instalar unidades de conservación en su interior”. Ella quería que esta experiencia fuera distinta para los granjeros. “Yo estaba allí para mostrarles que ese no era nuestro objetivo y nos tomamos el tiempo para establecer una conexión con ellos y poder trabajar y explicarles nuestro trabajo”, agregó.
Schuck sigue trabajando en este tema y ecosistema en Brasil. Conociendo la distribución y segmentación de las ranas, decidió centrarse en la conservación. Cree que el primer paso es que la academia conecte y se ayude mutuamente con las comunidades para revertir la pérdida de la biodiversidad.
“Los anfibios también son resistentes y si hacemos un poco, sólo un poco, probablemente podamos salvar a la mayoría. Yo diría que dos cosas son realmente importantes: no más fragmentación y remedios para proteger los corredores ecológicos”, concluyó.
Imagen principal: la rana Boana Faber es muy importante para la conservación de los bosques. Foto: cortesía Wesley Neely
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