I+D en especies amenazadas: Proyectos Cero de la FGCSIC

JAIME BOSCH

Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC

¿Cómo vencer al enemigo invisible de los anfibios?

Según el autor, la mayor amenaza para los anfibios en nuestro mundo globalizado es un hongo microscópico que el hombre está dispersando por toda la Tierra. Este hongo, conocido científicamente con el nombre de Batrachochytrium dendrobatidis, y bautizado coloquialmente como “el hongo asesino”, resulta letal para muchos anfibios que nunca han estado en contacto previo con él.

Los anfibios llevan en la Tierra más de 300 millones de años, han resistido todo tipo de cambios ambientales y han conseguido conquistar casi todos los rincones del planeta. Más aún, en muchos ecosistemas representan la mayor parte de la biomasa, son fundamentales para la supervivencia de otros DESTACADOSPerfil: Jaime Bosch
organismos que se nutren de ellos y, a la vez, son imprescindibles para controlar a los invertebrados de los que se alimentan. Con más de 6.000 especies vivientes, cierto tipo de anfibios pueden sobrevivir enterrados en el desierto durante años o totalmente congelados bajo el hielo. Algunas ranas pasan toda su vida a 30 metros de altura sin bajar al suelo, en selvas tropicales, y otros con forma de lombriz nunca abandonan sus galerías subterráneas. Los hay que viven a más de 5.000 metros de altura y otros que nunca salen del agua. Algunos no tienen pulmones y son capaces de respirar solo a través de su piel. Otros no necesitan dejar los huevos en el agua, pues las pequeñas ranitas salen directamente del huevo en tierra. Algunos padres llevan a los renacuajos, a los huevos o a las crías sobre ellos (ver imagen), o incluso dentro de ellos, y en algunas especies los adultos transportan sus renacuajos desde el suelo hasta un hueco con agua en plantas que crecen sobre los árboles para, después, visitarlos regularmente y depositar huevos infértiles que les sirvan de alimento. Muchas especies de anfibios han desarrollado venenos en su piel para que no se los coman, algunas salamandras pueden hacerse una bola y escapar rodando, otras pueden sacar sus costillas puntiagudas a través de su piel y muchas ranas fingen estar muertas, parecen ser más grandes o ser poco apetitosas para sobrevivir a sus depredadores. Y sin embargo, todas estas maravillosas adaptaciones no han evitado que los anfibios sean los tristes protagonistas de la llamada sexta extinción. Más de la tercera parte de las especies de anfibios están seriamente amenazadas en la actualidad y muchas especies se están extinguiendo sin que ni siquiera hayan sido descritas por la ciencia.




Macho de sapo partero común llevando la puesta. / Foto: Jaime Bosch.


Un hongo asesino
Pero realmente la mala noticia para los anfibios es la naturaleza del problema. Es fácil imaginar cómo la mayoría de los anfibios desaparecen cuando sus hábitats son destruidos o transformados por el hombre, o simplemente comidos en el Tercer Mundo por la hambrienta población humana. Incluso, es fácil imaginar cómo el calentamiento global, la lluvia ácida o la contaminación acaban con muchos de ellos. "Los anfibios llevan en la tierra más de 300 millones de años, han resistido todo tipo de cambios ambientales y han conquistado casi todos los rincones del planeta"Sin embargo, lo que es más difícil de imaginar es que muchos anfibios en todo el mundo están desapareciendo misteriosamente, sin que veamos a simple vista al causante del desastre. También en zonas protegidas, en santuarios que, en teoría, deberían salvaguardarlos de la acción humana, sin que nadie se entere de lo que está pasando y, desgraciadamente, sin que nadie sepa aún como evitarlo.

Y es que, probablemente, la mayor amenaza de los anfibios en nuestro mundo globalizado sea un hongo microscópico que el hombre está dispersando por toda la Tierra. Este hongo, conocido científicamente con el nombre de Batrachochytrium dendrobatidis, y bautizado coloquialmente como “el hongo asesino”, resulta letal para muchos anfibios que nunca han estado en contacto previo con él. De forma comparable a cómo la viruela llevada por los colonos europeos aniquiló hasta el 95% de los indígenas del Nuevo Mundo, el comercio internacional de anfibios que comenzó en los años 30 con fines médicos, alimenticios, de control biológico o de mascotas ha podido ser la vía de dispersión de esta nueva y peligrosa amenaza.

Desgraciadamente, ya es tarde para evitar su dispersión a gran escala, y el hongo asesino está ya en los cinco continentes y en muchos anfibios autóctonos. Se calcula que más de 400 especies de anfibios de todo el mundo están infectadas y que más de 200 podrían haberse extinguido en los últimos 30 años por su causa. Curiosamente, mientras que algunas especies toleran la presencia del hongo y conviven con él, más del 90% de los individuos de otras especies mueren rápidamente sin que las poblaciones puedan recuperarse.

De hecho, ahora empezamos a entender algunas misteriosas desapariciones de anfibios que se produjeron en zonas bien conservadas hace tiempo, y que nadie supo explicar en su momento. Por ejemplo, el sapo dorado era un llamativo animal que se convirtió en el símbolo de la Reserva Biológica de Monteverde en Costa Rica. Cientos de animales podían verse cada estación hasta que, de repente, empezó a ser más escaso y terminó por desaparecer en pocos años. Nada había cambiado en Monteverde, el bosque seguía intacto e incluso otros anfibios seguían ahí, pero esta especie única en el mundo se había extinguido para siempre. Otro ejemplo significativo ocurrió en Australia, cuando algunos investigadores descubrieron en los años 80 una curiosa rana en una remota zona selvática. Ya en el laboratorio, comprobaron que esta rana podía retener a sus crías en su estómago para evitar que fuesen atacadas por sus depredadores. Inmediatamente, se dieron cuentan que un animal capaz de inhibir sus jugos gástricos podría convertirse en el remedio soñado para curar las úlceras de estomago. Sin embargo, cuando estos "Lo que es más difícil de imaginar es que muchos anfibios en todo el mundo están desapareciendo misteriosamente, sin que veamos a simple vista el causante del desastre"investigadores volvieron a la selva a buscar nuevos ejemplares para continuar sus estudios comprobaron que la rana había desaparecido. Y con ella, el posible remedio para millones de personas en el mundo que sufren esta enfermedad.

Pero no tenemos que irnos tan lejos para comprobar los terribles efectos de este hongo letal. En la sierra de Guadarrama, en Madrid, a finales de los años 90 vimos atónitos cómo miles de sapos parteros morían sin causa aparente en una de las zonas mejor conservadas: el Parque Natural de Peñalara. Curiosamente, en esa época se había empezado a desmantelar la vieja estación de esquí de la zona en lo que fue uno de los mayores esfuerzos conservacionistas realizados en una zona de montaña de toda Europa. Y, sin embargo, nada podíamos hacer para evitar que los renacuajos de sapo partero, que habían pasado hasta cinco años en las frías aguas de Peñalara, muriesen irremediablemente al final de su metamorfosis sin que ni siquiera llegaran a pisar la tierra firme como hicieran sus antepasados hace 300 millones de años. En ese momento, nadie conocía la existencia del hongo asesino, aunque científicos australianos y americanos empezaban ya a sospechar que las ranas de sus respectivos países estaban siendo aniquiladas por un organismo nuevo.




Ejemplares de sapo partero común muertos por el hongo asesino en un lago de montaña de los Pirineos. / Foto: Jaime Bosch.



Desde entonces, las investigaciones han avanzado mucho. Sabemos ya cómo el hongo infecta a los anfibios cuando sus zoosporas entran en contacto con su piel queratenizada. Sabemos ya cómo crece el hongo dentro de sus células de la piel, y cómo desarrolla sus tubos de descarga que, literalmente, atraviesan su piel para liberar nuevas zoosporas. Sabemos ya cómo mueren los animales por un fallo cardíaco, provocado por el desequilibrio químico que produce el crecimiento del hongo, tras una angustiosa agonía (ver imagen).

También sabemos que el hongo necesita temperaturas relativamente frescas para crecer y que muere en ausencia de agua. Incluso sabemos ya cómo curar en el laboratorio con potentes fungicidas a los animales infectados. Sabemos, también, que algunas especies de anfibios tienen bacterias simbiontes en su piel que impiden el crecimiento del hongo, e incluso sabemos que si añadimos estas bacterias a anfibios infectados podemos librarlos de una muerte segura. Sin embargo, aún no sabemos lo realmente importante: qué hacer para eliminar el hongo del medio o cómo evitar que las poblaciones infectadas se extingan. Así, desde hace años la única alternativa para las especies y poblaciones más susceptibles ha sido encerrar algunos ejemplares en recintos aislados, fuera del alcance del hongo. Actualmente, algunos de los últimos ejemplares de cientos de especies permanecen cautivos en zoológicos y centros de investigación, esperando que, quizás algún día, puedan regresar a su medio y ser libres de nuevo.


Las investigaciones
España se encuentra a la cabeza de las investigaciones sobre este problema tan serio. El caso del Parque Natural de Peñalara fue el primero en Europa, y desde entonces no hemos parado de investigar. Sabemos ya qué especies son las más vulnerables, a qué rincones de nuestro país ha llegado el hongo y, en algunos casos, incluso cómo llegó hasta allí. Sabemos que hay cepas más virulentas que otras y que, por desgracia, además de las mortalidades masivas, el hongo está provocando otros devastadores efectos, reduciendo la supervivencia de muchos ejemplares y alterando los equilibrios entre las distintas especies.

También sabemos que, en zonas de montaña, el cambio climático está exacerbando el problema, elevando las temperaturas hasta conseguir que se alcance una situación óptima para el crecimiento del hongo.

Pero, además de estas investigaciones, estamos intentando remediar el problema. Hemos procurado favorecer a las especies más sensibles creando o acondicionando sitios para su reproducción, hemos establecido colonias cautivas de las poblaciones más vulnerables (ver imagen) e, incluso, hemos intentado limpiar alguna población. Por ejemplo, en Mallorca, y con la ayuda de la Conselleria de Medi Ambient del Gobierno Balear, capturamos y tratamos en el laboratorio las más de 2.000 larvas de una población infectada del sapo partero balear. No fue tarea fácil pues esta especie sobrevive en profundos barrancos de la sierra de Tramontana, donde quedó relegada por las culebras de agua y las ranas verdes que, ya en tiempos de los romanos, llegaron a la isla a bordo de nuestras embarcaciones. Teníamos en nuestras manos 2.000 de las solo 40.000 larvas que existen en el mundo de esta especie, y las tratamos "Curiosamente, mientras que algunas especies toleran la presencia del hongo y conviven con él, más del 90% de los individuos de otras especies mueren rápidamente sin que las poblaciones puedan recuperarse"con mucho cuidado. Las transportamos durante horas a la espalda con bombas de aire, las limpiamos con baños de fungicida y las mantuvimos a 14ºC para evitar que se metamorfosearan, hasta conseguir vaciar completamente la poza del torrente donde viven. Por último, cuando las primeras lluvias de otoño volvieron a llenar la poza, las liberamos con la ayuda de un helicóptero.

Lamentablemente, tras algunos meses en el agua las larvas se volvieron a infectar, quizás porque el hongo había conseguido sobrevivir en el fango reseco o en la escasa vegetación acuática de la poza. O quizás porque ejemplares adultos infectados habían traído de nuevo el hongo a la poza. Fue el primer intento que se realizó en el mundo de limpiar una población infectada tratando a todos los ejemplares en fase larvaria y también el medio acuático y, aunque no conseguimos eliminar el hongo, logramos que la infección de las larvas bajase de forma significativa.

De forma similar, el verano pasado, participamos en el primer intento en el mundo de utilizar, fuera del laboratorio, las bacterias simbiontes capaces de eliminar el hongo. A más de 4.000 metros de altura, en Sierra Nevada (California), aplicamos estas bacterias, que habían sido cultivadas en un laboratorio de San Francisco, a los últimos ejemplares de una especie de rana condenada a desaparecer por culpa del hongo.

El resultado fue similar al del experimento de Mallorca y después de varios meses las ranas tratadas volvieron a infectarse, aunque su nivel de infección también se había reducido. Por suerte, los modelos matemáticos que estamos desarrollando predicen que si somos capaces de disminuir la infección hasta un cierto umbral podremos evitar las mortalidades masivas y, por lo menos, conseguir que las poblaciones no se extingan hasta que encontremos una solución definitiva.

Gracias a la ayuda de la Fundación General CSIC, desde el Museo Nacional de Ciencias Naturales, vamos a ensayar nuevos métodos de mitigación de la enfermedad en condiciones naturales. Junto con los Drs. Jonathan Bielby y Trenton Garner, de la Sociedad Zoológica de Londres (ZSL), y el Dr. Matthew Fisher, del Imperial College de Londres, procederemos a modelizar la dinámica de la enfermedad en las poblaciones que van a ser tratadas. Intentaremos además que los animales desarrollen algún grado de inmunidad adquirida para potenciar su resistencia a la enfermedad y combinaremos experimentos sobre la virulencia de las distintas cepas del hongo con la transcripción de su genoma para intentar disminuir su patogenicidad.

Esperemos que aún estemos a tiempo de que los últimos sapos parteros de Peñalara, que sobreviven hoy encerrados en el Centro de Cría de Anfibios Amenazados de la sierra de Guadarrama, puedan, al igual que centenares de especies de anfibios de todo el mundo, volver definitivamente a su medio, de donde nunca debieron salir.

Perfil: Jaime Bosch

Científico titular del CSIC y vicepresidente de la Asociación Herpetológica Española. Experto en comportamiento de anfibios y comunicación acústica, desde los últimos diez años su trabajo se centra en el estudio de enfermedades emergentes de anfibios. Autor de más de 100 publicaciones científicas, dirige distintos proyectos de investigación internacionales sobre conservación de anfibios. Asesor en la gestión de poblaciones de anfibios de varios espacios naturales protegidos, ha diseñado diversos programas de seguimiento de poblaciones y dirige el Centro de Cría en Cautividad de Anfibios Amenazados de la Sierra de Guadarrama.

Publicado en Núm. 03


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