. Estudio de anfibios CU-Boulder muestra cómo la biodiversidad puede proteger contra la enfermedad 13-Feb-2013

Contacto: Pieter Johnson

Pieter.Johnson@colorado.edu

303-492-5623

Universidad de Colorado en Boulder

Estudio de anfibios CU-Boulder muestra cómo la biodiversidad puede proteger contra la enfermedad

La más rica es la variedad de especies de anfibios que viven en un estanque, más protección que la comunidad de ranas, sapos y salamandras tiene en su contra una infección parasitaria que puede causar deformidades severas, incluyendo el crecimiento de las patas adicionales, según un nuevo estudio realizado por la Universidad de Colorado Boulder.

Los hallazgos, publicado el 14 de febrero en el journalNature, apoyan la idea de que una mayor biodiversidad en los ecosistemas de mayor envergadura, como los bosques o pastizales, también puede proporcionar una mayor protección contra las enfermedades, incluidas las que atacan a los humanos. Por ejemplo, un mayor número de especies de mamíferos en un área puede frenar los casos de la enfermedad de Lyme, mientras que un mayor número de especies de aves puede retardar la propagación del virus del Nilo Occidental.

"¿Cómo la biodiversidad afecta el riesgo de enfermedades infecciosas, incluyendo las de los humanos y la vida silvestre, se ha convertido en una cuestión cada vez más importante", dijo Pieter Johnson, profesora asistente en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva y autor principal del estudio. "Pero como resulta que, probando sólidamente estos vínculos con los experimentos realistas ha demostrado ser muy difícil en la mayoría de los sistemas."

Los investigadores han tenido problemas para diseñar estudios integrales que podrían iluminar la posible conexión entre la transmisión de la enfermedad y el número de especies que viven en ecosistemas complejos. Parte del problema es simplemente el enorme número de organismos que pueden necesitar ser probado y las vastas áreas en la que esos organismos pueden desplazarse.

El nuevo estudio CU-Boulder supera ese problema mediante el estudio de los ecosistemas más pequeños y más fáciles de muestra. Johnson y su equipo visitaron cientos de estanques en California, el registro de los tipos de anfibios que viven allí, así como el número de caracoles infectados por el patógeno Ribeiroia ondatrae. Los caracoles son un hospedero intermediario utilizado por el parásito durante parte de su ciclo de vida.

"Uno de los grandes retos en el estudio de la diversidad de enlace de la enfermedad ha estado recogiendo datos de suficiente replicar sistemas para diferenciar la influencia de la diversidad del fondo 'ruido'", dijo Johnson. "Mediante la recopilación de datos de cientos de estanques y miles de anfitriones de anfibios, nuestro grupo fue capaz de proporcionar una prueba rigurosa de esta hipótesis, que tiene relevancia para un amplio rango de sistemas de enfermedades."

El equipo de Johnson reforzó sus observaciones sobre el terreno, tanto con las pruebas de laboratorio diseñadas para medir qué tan propensos a la infección entre las especies de anfibios y es mediante la creación de réplicas de estanque exterior a través de grandes tubos de plástico repletos de renacuajos que fueron expuestos a un número conocido de los parásitos. Todos los experimentos contó la misma historia, dijo Johnson. Una mayor biodiversidad reduce el número de infecciones de anfibios éxito y el número de ranas deformes.

En total, los investigadores de CU-Boulder invirtieron tres años en el muestreo de 345 humedales y malformaciones de grabación - que incluyen desaparecidos, conjuntos deformes o extra de patas traseras - causadas por infecciones parasitarias en 24.215 anfibios. También catalogados 17.516 caracoles. Los resultados mostraron que los estanques con la mitad de una docena de especies de anfibios tuvieron una reducción del 78 por ciento en la transmisión del parásito en comparación con estanques con una sola especie de anfibios. El equipo de investigación también estableció experimentos en el laboratorio y al aire libre usando 40 estanques artificiales, cada una equipada con 60 anfibios y 5.000 parásitos.

La razón de la disminución en las infecciones parasitarias como el aumento de la biodiversidad está probablemente relacionado con el hecho de que los estanques se suman las especies de anfibios en un patrón predecible, con las primeras especies en aparecer son los más propensos a la infección y la especie más tarde en aparecer es el menos propenso. Por ejemplo, el equipo de investigación encontró que en un estanque con un solo tipo de anfibio, anfibio que era casi siempre el coro de ranas del Pacífico, una criatura que es capaz de reproducirse rápidamente y colonizar los hábitats de humedales de forma rápida, pero que también es especialmente vulnerable a la infección y deformidades parásito inducida.

Por otro lado, la salamandra tigre de California era típicamente una de las últimas especies a ser agregado a una comunidad estanque y también uno de los más resistentes a la infección parasitaria. Por lo tanto, en un estanque con una mayor biodiversidad, los parásitos tienen una mayor probabilidad de encontrar un anfibio que es resistente a la infección, reducir la tasa de éxito global de transmisión entre caracoles y anfibios infectados.

Este mismo patrón - de menor a diversas comunidades están compuestas de especies que son más susceptibles a la infección de la enfermedad - también puede jugar en los ecosistemas más complejos, así, dijo Johnson. Eso es porque las especies que se dispersan rápidamente a través de los ecosistemas parecen a sacrificar la capacidad de reproducirse rápidamente con la capacidad de desarrollar resistencia a las enfermedades.

"Esta investigación llega a la sorprendente conclusión de que todo el conjunto de especies de una comunidad afecta a la susceptibilidad a la enfermedad", dijo Doug Levey, director de programa en la División de Biología Ambiental de la Fundación Nacional de Ciencias, que ayudó a financiar la investigación. "asuntos de la biodiversidad."

La magnitud del reciente estudio también refuerza la conexión entre las ranas deformes y la infección parasitaria, dijo Johnson. A partir de los informes de mediados de la década de 1990 de ranas con patas extra, faltantes o deformes se disparó, atrayendo una gran atención en los medios y la motivación de los científicos para tratar de averiguar la causa. Johnson fue uno de los investigadores que encontraron evidencia de una relación entre la infección por Ribeiroia y deformidades de ranas, aunque el aparente aumento en los informes de las deformaciones, y su causa subyacente, sigue siendo controvertido.

Si bien el nuevo estudio tiene implicaciones más allá de las infecciones parasitarias en los anfibios, esto no significa que un aumento de la biodiversidad siempre se traduce en una disminución de la enfermedad, advirtió Johnson. Existen otros factores que afectan las tasas de transmisión de enfermedades. Por ejemplo, un gran número de mosquitos para incubar en un año determinado se incrementará el riesgo de contraer el virus del Nilo Occidental, incluso si se ha producido un aumento en la diversidad biológica de la población de aves. Las aves actúan como "reservorios" para el virus del Nilo Occidental, la acogida del patógeno indefinidamente sin efectos nocivos y que pasa el patógeno a los mosquitos.

"Nuestros resultados indican que el aumento de la diversidad reduce el éxito de los agentes patógenos en el movimiento entre los ejércitos," dijo Johnson. "Sin embargo, si la presión de infección es alto, por ejemplo en un año con alta abundancia de vectores, todavía habrá un riesgo importante de la enfermedad; biodiversidad simplemente funcionar para amortiguar el éxito de la transmisión."

Estudiantes de posgrado CU-Boulder Dan Preston y Katie Richgels co-autor del estudio junto con Jason Hoverman, un ex investigador postdoctoral en el laboratorio de Johnson, quien ahora es profesor asistente en la Universidad Purdue. La investigación fue financiada por la NSF, la National Geographic Society y la Fundación David y Lucile Packard.

Para fotos y un video sobre la investigación, visitehttp :/ / freshwatersillustrated.org / link / AmphibianDeformities.