Agua y biodiversidad: la perspectiva de los anfibios
El agua es un elemento indispensable para el desarrollo y supervivencia de muchas especies. En el caso de los anfibios, la pérdida del agua en su ambiente impone un reto aún más desafiante por su alta dependencia de este recurso para su subsistencia y reproducción. Si bien los anfibios han desarrollado estrategias que les permiten hacer frente a los diversos retos ambientales a los que son expuestos, es necesario contar con estudios que permitan entender su vulnerabilidad ante escenarios actuales y futuros.
Carlos Alejandro Rangel Patiño Tecnológico de Estudios Superiores de Huixquilucan.
Carlos Alberto Mastachi Loza Tecnológico de Estudios Superiores de Huixquilucan.
Armando Sunny Centro de Investigación en Ciencias Biológicas Aplicadas, UAEM.
Los anfibios son un grupo de vertebrados que se caracterizan por poseer una piel lisa, con muchos vasos sanguíneos y con una gran diversidad de glándulas mucosas que sirven para mantener la piel húmeda y evitar la deshidratación. Algunas especies también presentan glándulas que segregan sustancias tóxicas o venenosas para protegerse de sus depredadores. Además de esto, su piel también actúa como principal órgano respiratorio, aunque pueden respirar igualmente a través de pulmones o branquias. Los anfibios son los únicos vertebrados que pueden llevar a cabo un proceso de metamorfosis mediante el cual pueden transitar de ambientes acuáticos (fase larval) a terrestres (fase adulta). Otra característica que distingue a los anfibios es que son especies ectotermas o de sangre fría. Esto hace referencia a que no tienen la capacidad de producir su propio calor corporal, sino que dependen de la temperatura del ambiente para mantener su temperatura interna. Esta particularidad hace que los anfibios sean aún más vulnerables al cambio climático, ya que su temperatura corporal cambia de acuerdo con la temperatura del ambiente.
Distribución y diversidad de anfibios
Actualmente los anfibios están clasificados en tres principales grupos: Anura (ranas y sapos), Caudata (salamandras y ajolotes) y Gymnophiona (cecilias). Las ranas y sapos se caracterizan porque en su fase adulta poseen cuatro extremidades bien desarrolladas, pero no presentan cola. Se encuentran distribuidos en todos los continentes (excepto la Antártida), especialmente en las zonas tropicales. Las salamandras (también conocidas como tlaconetes) y ajolotes se diferencian del resto de los anfibios porque en su fase adulta poseen una cola bien desarrollada. Estas especies se ubican en el Hemisferio Norte (aunque algunas especies han logrado establecerse en Sudamérica), principalmente en ecosistemas templados como los bosques, en los que se resguardan bajo la corteza de troncos caídos, tocones y del sustrato. En cuanto a las cecilias, estas poseen un cuerpo vermiforme que carece de extremidades y su distribución es la más restringida, al ubicarse únicamente en los trópicos. En escala global, la diversidad de anfibios está constituida por 8,799 especies: 7,756 anuros, 821 caudados y 322 cecilias. De forma particular, México posee una diversidad de anfibios de 435 especies, siendo los anuros el grupo más abundante, seguido por los caudados y las cecilias (Lemos-Espinal y Smith, 2024) (figura1).
Importancia del agua y su regulación en anfibios
El agua es un factor indispensable para todos los anfibios, al ser un medio para su reproducción y crecimiento. Muchas de las especies acuáticas y semiacuáticas presentan fertilización externa –las hembras colocan los huevos en el agua y posteriormente son fertilizados por los machos–.
Posteriormente, el agua se vuelve el ambiente en el que la larva encontrará los recursos necesarios para su crecimiento. Además, el agua es un elemento fundamental para el metabolismo de los anfibios. En general, el cuerpo de los anfibios está constituido por un 70 u 80% de agua, por lo que es importante mantener un balance entre la ganancia y pérdida del agua de su cuerpo. La ruta principal de adquisición de agua en los anfibios es a través de la piel por un fenómeno físico denominado ósmosis, que se produce cuando el agua se mueve a través de la piel debido a una diferencia de concentración de sales, aunque también pueden obtener el agua con el alimento. En los anfibios terrestres, la obtención de agua se genera al presionar su cuerpo contra el sustrato para absorber el agua. En el caso de las salamandras, estas poseen una piel con pliegues en los costados de su cuerpo que permiten canalizar el agua de la región ventral a la dorsal (figura 2).
La pérdida de agua en el cuerpo de los anfibios se lleva a cabo por distintas vías, como la evaporación, la respiración y la excreción. Los anfibios terrestres y semiacuáticos son más vulnerables a la pérdida de agua por evaporación, en especial si están expuestos por tiempos prolongados a ambientes con temperaturas altas y con poca humedad en el aire. Para evitar la pérdida de agua corporal, los anfibios han desarrollado distintos mecanismos morfológicos, fisiológicos y conductuales. A través de su comportamiento, pueden evitar su deshidratación al modificar su periodo de actividad (día/noche), utilizar posturas que favorezcan la retención del agua en el cuerpo, así como al seleccionar sitios que sean más húmedos dentro de su hábitat. En periodos prolongados de sequía, algunas especies pueden buscar refugio debajo del sustrato, donde permanecen inactivas hasta que las condiciones ambientales vuelven a ser favorables. De forma similar, algunas especies forman un capullo con varias capas de piel para recubrir el cuerpo creando un saco que mantiene al organismo húmedo (Zug et al., 2001).
Vulnerabilidad de los anfibios
Hoy en día los anfibios son uno de los grupos de vertebrados con una mayor tasa de extinción en el mundo. El declive de las poblaciones de anfibios está relacionado con distintos factores como la destrucción de su hábitat, la introducción de especies exóticas, enfermedades emergentes (causadas por hongos acuáticos), uso de agroquímicos y la modificación de los regímenes de temperatura y precipitación asociada al cambio climático. Particularmente, la deforestación y el cambio de uso de suelo son las principales amenazas para los anfibios de México (Parra-Olea et al., 2014; IUCN, 2022). Un resultado de estas actividades es la formación de zonas expuestas a la radiación solar en los bosques, que incrementan la temperatura y disminuyen la humedad disponible en el ambiente. En consecuencia, la tasa de deshidratación es mayor para los anfibios que habitan en este tipo de condiciones, lo que puede generar una restricción en sus periodos de actividad; por ejemplo, al salir de su refugio un anfibio se encuentra hidratado, pero corre el riesgo de deshidratarse de forma más rápida al desplazarse para buscar alimento o una pareja para reproducirse. Esta reducción en su actividad también puede estar asociada al bajo nivel de hidratación, ya que al perder un 20-30% de agua corporal se reduce su desempeño locomotriz (Greenberg y Palen 2021). Por lo anterior, la tasa de pérdida de agua en anfibios terrestres depende del ambiente térmico e hídrico en el que se encuentran.
Desafortunadamente, cada vez es más común encontrar ambientes fragmentados en bosques y selvas, que son los ecosistemas con mayor perturbación por la tala inmoderada. Por ejemplo, se ha reportado una pérdida de más de 100 ha de bosque al año en el Área de Protección de Flora y Fauna Nevado de Toluca, donde habitan cuatro especies de salamandras terrestres endémicas de México, las cuales se encuentran amenazadas: el tlaconete pinto (Isthmura bellii), el tlaconete regordete (Aquiloeurycea cephalica), el tlaconete dorado (Pseudoeurycea leprosa) y el tlaconete de Roberts (Pseudoeurycea robertsi) (González-Fernández et al., 2022). Estas cuatro especies de salamandra comparten la característica de no poseer pulmones; al respirar a través de la piel, dependen en mayor medida de la humedad corporal que puedan mantener. Es importante mencionar que el tlaconete de Roberts es endémico de la región del Nevado de Toluca, lo que resalta la necesidad de evaluar su riesgo de extinción a través de estudios enfocados en su fisiología, conducta y condiciones ambientales a las que está sujeta. En este sentido, en el Instituto Interamericano de Tecnología y Ciencias del Agua de la Universidad Autónoma del Estado de México se está evaluando la tasa de resistencia a la evaporación, así como sus requerimientos de temperatura y humedad en su hábitat.
Conclusiones
Debido a su alta dependencia al agua, los anfibios se han convertido en uno de los grupos de vertebrados más vulnerables en escala global. México es uno de los países con mayor diversidad de anfibios; sin embargo, la mayoría de estas especies se encuentran en alguna categoría de riesgo debido a la perturbación del hábitat en el que se encuentran. Estas perturbaciones pueden exponer a los anfibios a sus límites térmicos e hídricos y restringir sus periodos de actividad, su capacidad de desplazamiento y su distribución. Por esta razón, es importante realizar estudios que permitan identificar la sensibilidad de los anfibios frente a las condiciones climáticas actuales y futuras con el propósito de desarrollar estrategias de conservación mediante la protección de ambientes que reduzcan su exposición fuera de sus límites fisiológicos.
Referencias
González-Fernández et al. (2022). Forest cover loss in the Nevado de Toluca volcano protected area (Mexico) after the change to a less restrictive category in 2013. Biodiversity and Conservation 31: 871-894.
Greenberg, D. A., y W. J. Palen (2021). Hydrothermal physiology and climate vulnerability in amphibians. Proceedings of the Royal Society B. 288: 20202273.
Lemos-Espinal, J. A., y G. R. Smith (2024). The distribution, diversity and conservation of the Mexican herpetofauna among its biogeographic provinces. Journal of Nature Conservation 82: 126714.
Parra-Olea, G., et al. (2014). Biodiversidad de anfibios en México. Revista Mexicana de Biodiversidad 85: S460-S466.
Zug, G. R., et al. (2001). Herpetology: an introductory biology of amphibians and reptiles. Nueva York: Academic Press.
