Arxiu d'etiquetes: Alytes obstetricans

Open-air concerts: the call of frogs and toads

Well into mid-spring, when the nights get warmer, it’s in the more temperate latitudes where we can start hearing the songs of the frogs. If we get close to any humid area in summer we’ll hear the frog’s and toad’s choirs which sing to attract a mate and proclaim their territories. In this entry we’ll explain the functioning and secrets hidden behind the different calls and songs of the anuran world.

CALL ANATOMY

Anurans are the amphibian order with the greatest vocal abilities. Practically all species make different kinds of calls which they use to communicate and transmit information to their own kind. That’s why frogs and toads have developed a much more specialized vocal systems than the rest of lissamphibians to generate their famous calls.

2051850298_88d3937dae_o
New Granada cross-banded tree frog (Smilisca phaeota) in the midst of a call. Photo by Santiago Ron.

Anuran calls originate when the air passes from the lungs through the larynx where the vocal cords are found. Anurans are the only lissamphibians with true vocal cords, while urodeles and caecilians don’t have them. Lissamphibians must pump air to their lungs to breath (although they also breathe through their skin) and in most frogs the call is generated during exhalation.

Fire Bellied Toad
The oriental fire-bellied toad (Bombina orientalis) differs from the rest of anurans in that it emits its call both during exhalation and inhalation. Photo by Flickpicpete.

Most frogs and toads also present vocal sacs that amplify the sound of their calls, some of which can be heard up to one kilometre away. Anurans may have one vocal sac in their throat, or two vocal sacs in the corners of their mouth. To emit their famous calls they must have their mouths and nasal openings closed, to direct the air to the vocal sacs. Even if some species do not have vocal sacs, most species emit calls in some form or another.

Pelophylax_ridibundus_call
The marsh frog (Pelophylax ridibundus) is an example of a frog with two vocal sacs in the corner of its mouth. Photo by Xavier Robin.

THE REASON WHY THEY SING

Toads and frogs use their calls for one main reason: to mate. In anurans singing is a method to distinguish animals of their own species, to help males and females find each other and to detect receptive individuals. Normally the males are the ones who sing to attract females and that’s why there’s a sexual dimorphism in the vocal sacs, with males having more developed sacs than females and more elaborated calls.

Oak_toad,_sexual_dimorphism,_eshashoua_pd
Even if it’s hard to appreciate, here we can see how in oak toads (Anaxyrus quercicus) the males (left) present a bigger skin fold corresponding to a more developed vocal sac than the females (right). Image by Eric Shashoua.

It is thought that during the evolution of anurans a process of sexual selection has taken place with females selecting the males with the more adequate calls. As a general rule females prefer males with louder and deeper calls. Probably, this is due to the fact that the bigger males (which generally have the deeper voices) are usually the stronger and older ones, indicating that they have been able to survive for a longer time and that they have better genes to transmit to their offspring.

In this video by Pocketbattleship we can hear the song of the American bullfrog (Lithobates catesbeianus), which is deep and powerful.

Yet there are some species with very high-pitched calls in which the selection by females is focused on other factors. Most anuran females also prefer very frequent (with many repetitions of the sound) and longer calls (long-lasting sounds). This is because singing is a really intense activity that requires a lot of energy, indicating the males that have been able to store enough energy to carry out such an exhausting activity.

The call of the golden poison frog (Phyllobates terribilis) is really high-pitched and is characterized by its high frequency, as we can see in this video by Mavortium.

The mating season usually comes after some rainy weather in the more arid habitats and during the summer nights in the colder latitudes. Males usually form what we call “choirs” near bodies of water, as it’s in those where mating will take place. Anuran species can be separated into two groups based on their reproduction strategy: explosive breeders and continuous breeders.

Explosive breeders are usually found in dry habitats, where water availability is scarce most of the year. After some heavy rains, males congregate in the recently-formed water zones and form the choirs, singing for one or two nights. In these species females arrive simultaneously. This brings great numbers of males and females to congregate in one night and in the same area and, once the females arrive, the males quit singing and start competing energetically to make sure they mate.

scouchiiamplextx607
Couch’s spadefoot toad (Scaphiopus couchii) is a desert living amphibian from the south of the United States, which is characterized by its explosive mating. Image by CaliforniaHerps.

The most complex behaviours occur in species which breed continuously (the majority of the anurans). In these species the breeding season can last for six months and, while males come first to the mating spots and start to form the choirs, females arrive sporadically, mate and then abandon the mating ponds. This implies that when a female arrives there are many males in the mating spot, creating a strong selection of males by the females.

Bufo_bufo_couple_during_migration(2005)
Common toads (Bufo bufo) are one of the best examples of continuous breeders. Photo by Janek.

Instead of chasing the females like the explosive breeders, these use different calls both to stand out from the rest of the males and therefore be chosen by the females, and to warn male rivals not to approach their territory. Even if usually the males that are able to maintain their territories for the longest time are normally the ones that will have more offspring, there are also are the so-called “satellite males” which instead of singing, stay close to the males with the more powerful calls and intercept the females attracted by them.

A CALL FOR EACH SPECIES

Obviously, the calls also allow the females to differentiate the individuals of their own species from others. This can also help us, as anurans are usually secretive and nocturne animals and their calls allow us to identify which species we have around us, even if darkness covers it all.

Down below we share with you the calls and songs of some anurans from the Iberian Peninsula, in case you go on an evening out, to help you identify the most common toads and frogs you can find in humid zones.

The common midwife toad (Alytes obstetricans) normally sings at night and on land usually far from water, using underground shelters as echo chambers because, as the rest of midwife toads (Alytes genus), it has no vocal sacs. The call is a clear and flute-like note which is repeated regularly, as we can hear in this video by The Nature Box.

The call of the Iberian spadefoot toad (Pelobates cultripes) is similar to a hen’s cluck. The deep song of the spadefoot toad is usually hard to hear, because this anuran usually sings underwater, although in this video by Versicolora we can hear it pretty well.

The spiny toads (Bufo spinosus) usually sing alone, sporadically and without forming choirs, with their body half-submerged and their head out of the water. The call consists in a series of harsh and pretty high-pitched sounds as we can hear in this recording by Martiño Cabana Otero.

The natterjack toads (Bufo calamita) sing at night, in very shallow waters, with their body pretty upright and inflating their huge vocal sac. Their call is pulsatile, powerful and boomy, and is repeated without rest as we can see in this video by Florian Begou.

The Mediterranean tree frog (Hyla meridionalis) usually sings at dusk and at night, both in water, on land or, as we can see in this video by Pedroluna, perched in the vegetation. The call consists in a single intense, nasal and monotonous note, which is repeated in long and irregular intervals.

Perez’s frogs (Pelophylax perezi) present a wide range of sounds which go from the typical “croak” to a sonorous call similar to a cackle. The choirs of these frogs are usually numerous and really loud, as we can hear in this video by Martiño Cabana Otero.

REFERENCES

The following sources have been consulted during the elaboration of this entry:

Difusió-anglès

Anuncis

Conciertos al aire libre: el canto de ranas y sapos

Bien entrada la primavera, cuando ya empieza a hacer buena temperatura por la noche, en las latitudes más templadas es cuando empezamos a escuchar los cantos de las ranas. Si nos acercamos a cualquier zona húmeda en verano oiremos los coros de ranas y sapos que cantan para atraer a una pareja y proclamar sus territorios. En esta entrada explicaremos el funcionamiento y los secretos que esconden los diferentes cantos y reclamos del mundo de los anuros.

ANATOMÍA DEL CANTO

Los anuros son el orden de anfibios con más capacidades vocales. Prácticamente todas las especies realizan diferentes tipos de reclamos que utilizan para comunicarse y transmitir información a sus congéneres. Es por estos que ranas y sapos han desarrollado un sistema vocal bastante más especializado que el del resto de lisanfibios para generar sus famosos cantos.

2051850298_88d3937dae_o
La rana arborícola de la especie Smilisca phaeota en pleno canto. Foto de Santiago Ron.

El canto de los anuros se origina al pasar el aire desde los pulmones a la laringe donde se encuentran las cuerdas vocales. Mientras que los urodelos y las cecilias no presentan, los anuros son los únicos lisanfibios con cuerdas vocales auténticas. Los lisanfibios han de bombear el aire a los pulmones para respirar (aunque también respiran por la piel) y en la mayoría de ranas el canto se genera cuando el animal exhala.

Fire Bellied Toad
El sapillo de vientre de fuego oriental (Bombina orientalis) difiere del resto de anuros en que emite su canto tanto al exhalar como al inhalar. Foto de Flickpicpete.

La mayoría de ranas y sapos presentan además sacos vocales que amplifican el sonido de sus cantos, algunos de los cuales llegan a oírse hasta a un kilómetro de distancia. Los anuros pueden tener un solo saco vocal en la garganta, o dos sacos vocales en las comisuras de la boca. Para emitir sus famosos cantos han de mantener la boca y los orificios nasales cerrados, para así dirigir el aire a los sacos vocales. Aunque no todas las especies presentan sacos vocales, la mayoría emiten cantos de una forma u otra.

Pelophylax_ridibundus_call
La rana europea común (Pelophylax ridibundus) es un ejemplo de rana con dos sacos vocales en las comisuras de la boca. Foto de Xavier Robin.

EL PORQUÉ DEL CANTO

Los sapos y las ranas utilizan su canto por un motivo principal: la reproducción. En los anuros, el canto es un método para distinguir los individuos de la misma especie, para encontrarse machos y hembras y para detectar los individuos receptivos. Normalmente son los machos los que cantan para atraer a las hembras y es por eso que existe un dimorfismo sexual en los sacos, con los machos presentando sacos más desarrollados y cantos más elaborados.

Oak_toad,_sexual_dimorphism,_eshashoua_pd
Aunque resulta difícil de apreciar, aquí vemos como en los sapos de la especie Anaxyrus quercicus los machos (izquierda) presentan un colgajo de piel en la garganta, correspondiente al saco vocal más desarrollado que las hembras (derecha). Imagen de Eric Shashoua.

Se cree que en la evolución de los anuros se ha dado un proceso de selección sexual por parte de las hembras para seleccionar a los machos con los cantos más adecuados. Como norma general, las hembras prefieren a los machos con cantos más graves y potentes. Esto probablemente se debe a que los machos más grandes (que generalmente tienen las voces más graves) son los más fuertes y los más viejos, indicando que han sido capaces de sobrevivir más tiempo y que por lo tanto tienen mejores genes para transmitir a la descendencia.

En este vídeo de Pocketbattleship podemos oír el canto de la rana toro americana (Lithobates catesbeianus), que es profundamente grave y potente.

Aun así hay especies con cantos muy agudos en las cuales la selección de las hembras está basada en otros factores. La mayoría de hembras de anuros prefieren los cantos con mucha frecuencia (muchas repeticiones del sonido) y los cantos largos (sonidos que duran mucho). Esto se debe a que el canto es una actividad intensa que requiere mucha energía, indicando los machos que han conseguido almacenar energía suficiente como para llevar a cabo esta actividad agotadora.

El canto de la rana dardo dorada (Phyllobates terribilis) es muy agudo y se caracteriza por su alta frecuencia, como vemos en este vídeo de Mavortium.

La época de reproducción suele darse después de las lluvias en los ambientes más áridos y en las noches de verano en zonas más frías. Los machos suelen formar los llamados “coros” cerca de cuerpos de agua, ya que es en éstos donde se llevará a cabo el apareamiento. Las especies de anuros se pueden separar en dos grupos según el método de reproducción: los criadores explosivos y los criadores continuos.

Los criadores explosivos suelen vivir en hábitats secos, donde la disponibilidad de agua suele ser escasa gran parte del año. Después de las lluvias, los machos se congregan en las zonas de agua recién formadas y forman los coros, cantando durante una o dos noches. En estas especies las hembras llegan sincronizadamente. La consecuencia es que en una noche hay gran cantidad de machos y hembras en la misma zona haciendo que, una vez han llegado las hembras, los machos abandonen el canto y compitan enérgicamente para asegurarse el apareamiento.

scouchiiamplextx607
El sapo de espuelas de Couch (Scaphiopus couchii) es un anfibio que vive en los desiertos del sur de Estados Unidos y que se caracteriza por la cría explosiva. Imagen de CaliforniaHerps.

Las conductas más complejas se dan en las especies de cría continua (que son la mayoría de anuros). En estas, la temporada de apareamiento puede durar hasta seis meses y, mientras que los machos llegan primero a las zonas de cría y empiezan a formar los coros, las hembras van llegando esporádicamente, se aparean y seguidamente abandonan las balsas de cría. Esto implica que cuando llega una hembra haya muchos machos en el lugar de cría, haciendo que haya una fuerte selección de los machos por parte de éstas.

Bufo_bufo_couple_during_migration(2005)
Los sapos comunes (Bufo bufo) son uno de los ejemplos más clásicos de criadores continuos. Foto de Janek.

En vez de perseguir a las hembras como los criadores explosivos, éstos utilizan diferentes cantos tanto para destacar entre los otros machos y ser escogidos por las hembras, como para advertir a los rivales de que no se acerquen a su territorio. Aunque normalmente los machos que pueden mantener los territorios durante más tiempo suelen ser los que más se reproducirán, existen los llamados “machos satélites” los cuales en vez de cantar, se quedan cerca de los machos con los cantos más potentes para interceptar a las hembras que llegan atraídas por éstos y aparearse con ellas.

UN CANTO PARA CADA ESPECIE

Obviamente, los cantos también sirven a las hembras para diferenciar a los individuos de su misma especie de los demás. Esto también nos puede servir a nosotros, ya que los anuros suelen ser animales nocturnos y discretos y el canto nos permitirá saber qué especies tenemos a nuestro alrededor, aunque nos envuelva la oscuridad total.

A continuación os ponemos los cantos de algunos anuros de la Península Ibérica, para que si hacéis una salida nocturna podáis identificar a los sapos y las ranas más comunes que os podéis encontrar en las zonas húmedas.

El sapo partero común (Alytes obstetricans) suele cantar de noche y en tierra alejado del agua, utilizando refugios subterráneos como cámaras de resonancia ya que, como el resto de sapos parteros (género Alytes), no presenta sacos vocales. El canto es una nota clara y aflautada repetida regularmente, como oímos en este vídeo de The Nature Box.

El canto del sapo de espuelas (Pelobates cultripes) se parece al cloqueo de una gallina. El profundo canto del sapo de espuelas suele ser difícil de oír, ya que este anuro suele cantar bajo el agua, aunque en este vídeo de Versicolora se oye bastante bien.

Los sapos espinosos (Bufo spinosus) suelen cantar en solitario, de forma esporádica y sin formar coros, con el cuerpo sumergido y la cabeza fuera del agua. El canto consiste en una serie de sonidos ásperos y bastante agudos como se oye en esta grabación de Martiño Cabana Otero.

Los sapos corredores (Bufo calamita) cantan de noche, en zonas de agua poco profunda, con el cuerpo bastante erguido e hinchando mucho su saco vocal. El canto es pulsátil, potente y retumbante, y se repite sin descanso como vemos en este vídeo de Florian Begou.

La ranita meridional (Hyla meridionalis) suele cantar al anochecer o de noche, tanto en el agua, en tierra o, como vemos en este vídeo de Pedroluna, encaramada a la vegetación. El canto consiste en una única nota intensa, nasal, monótona y que se repite en intervalos largos e irregulares.

La rana común (Pelophylax perezi) presenta sonidos muy variados que van desde el típico “croac” hasta un canto sonoro muy parecido a una carcajada. Los coros de estas ranas pueden ser enormes y muy ruidosos, como oímos en este vídeo de Martiño Cabana Otero.

REFERENCIAS

Se han utilizado las siguientes fuentes durante la elaboración de esta entrada:

Difusió-castellà

Concerts a l’aire lliure: el cant de granotes i gripaus

Ben entrada la primavera, quan ja comença a fer bona temperatura a la nit, a les latituds més temperades és quan comencem a sentir els cants de les granotes. Si ens apropem a qualsevol zona humida a l’estiu sentirem els cors de granotes i gripaus que canten per atraure una parella i proclamar els seus territoris. En aquesta entrada explicarem el funcionament i els secrets que amaguen els diferents cants i reclams del món dels anurs.

ANATOMIA DEL CANT

Els anurs són l’ordre d’amfibis amb més capacitats vocals. Pràcticament totes les espècies fan diferents tipus de reclams que utilitzen per a comunicar-se i transmetre informació als seus congèneres. És per això que granotes i gripaus han desenvolupat un sistema vocal força més especialitzat que el de la resta de lissamfibis per a generar els seus famosos cants.

2051850298_88d3937dae_o
Granota arborícola de l’espècie Smilisca phaeota en ple cant. Foto de Santiago Ron.

El cant dels anurs s’origina al passar l’aire des dels pulmons a la laringe on es troben les cordes vocals. Mentre que els urodels i les cecílies no en presenten, els anurs són els únics lissamfibis que tenen cordes vocals autèntiques. Els lissamfibis han de bombejar l’aire als pulmons per a respirar (tot i que també respiren per la pell) i en la majoria de granotes el cant es genera quan l’animal exhala.

Fire Bellied Toad
El gripau de ventre de foc oriental  (Bombina orientalis) difereix de la resta d’anurs en que emet el seu cant tant al exhalar com al inhalar. Foto de Flickpicpete.

La majoria de granotes i gripaus a més, presenten sacs vocals que amplifiquen el so dels seus cants, alguns dels quals arriben a sentir-se fins a un kilòmetre de distància. Els anurs poden tindre un sol sac vocal a la gola, o dos sacs vocals a les comissures de la boca. Per emetre els seus famosos cants han de mantenir la boca i els orificis nasals tancats, per així dirigir l’aire als sacs vocals. Tot i que no totes les espècies presenten sacs vocals, la majoria emeten cants d’una forma o una altra.

Pelophylax_ridibundus_call
La granota comuna (Pelophylax ridibundus) és un exemple de granota amb dos sacs vocals a les comissures de la boca. Foto de Xavier Robin.

EL PERQUÈ DEL CANT

Els gripaus i les granotes fan servir el cant per una raó principal: la reproducció. En els anurs el cant és un mètode per a distingir els individus de la mateixa espècie, per a trobar-se els mascles i les femelles i per a detectar els individus receptius. Normalment són els mascles els que canten per atraure a les femelles i es per això que existeix un dimorfisme sexual en els sacs, amb els mascles tenint sacs més desenvolupats i cants més elaborats.

Oak_toad,_sexual_dimorphism,_eshashoua_pd
Tot i que resulta difícil d’apreciar, aquí veiem com en els gripaus de l’espècie Anaxyrus quercicus els mascles (esquerra) presenten el penjall de pell a la gola corresponent al sac vocal més desenvolupat que les femelles (dreta). Imatge de Eric Shashoua.

Es creu que en l’evolució dels anurs s’ha donat un procés de selecció sexual per part de les femelles per a seleccionar els mascles amb els cants més adequats. Com a norma general les femelles prefereixen els mascles amb cants més greus i potents. Això probablement es dèu a que els mascles més grans (que generalment tenen les veus més greus) són els més forts i els més vells, indicant que han sigut capaços de sobreviure més temps i que per tant tenen millors gens per transmetre a la descendència.

En aquest vídeo de Pocketbattleship podem sentir el cant de la granota toro americana (Lithobates catesbeianus), que és profundament greu i potent.

Tanmateix hi ha espècies amb cants molt aguts en les quals la selecció de les femelles s’ha enfocat cap a altres factors. La majoria de femelles d’anurs prefereixen els cants amb molta freqüència (moltes repeticions del so) i els cants llargs (sons que duren molt). Això es dèu a que el cant és una activitat intensa que requereix molta energia, indicant els mascles que han aconseguit emmagatzemar energia suficient com per a dur a terme aquesta activitat esgotadora.

El cant de la granota punta de fletxa daurada (Phyllobates terribilis) és molt agut i es caracteritza per la seva alta freqüència, com veiem en aquest vídeo de Mavortium.

L’època de reproducció sòl donar-se després de les pluges en els ambients més àrids i en les nits d’estiu en zones més fredes. Els mascles solen formar els anomenats “cors” aprop de cossos d’aigua, ja que és en aquests on es durà a terme l’aparellament. Les espècies d’anurs es poden separar en dos grups segons el mètode de reproducció: el criadors explosius i els criadors continuus.

Els criadors explosius solen viure en hàbitats secs, on la disponibilitat d’aigua sol ser escassa gran part de l’any. Després de les pluges, els mascles es congreguen a les zones d’aigua recentment formades i formen els cors, cantant durant una o dues nits. En aquestes espècies les femelles arriben sincronitzadament. La conseqüència és que en una nit hi ha gran quantitat de mascles i femelles a la mateixa zona fent que, un cop han arribat les femelles, els mascles abandonin els cants i competeixin enèrgicament per assegurar-se l’aparellament.

scouchiiamplextx607
El gripau d’esperons de Couch (Scaphiopus couchii) és un amfibi que viu als deserts del sud dels Estats Units i que es caracteritza per la seva cria explosiva. Imatge de CaliforniaHerps.

Les conductes més complexes es dónen en les espècies de cria contínua (que són la majoria d’anurs). En aquestes la temporada d’aparellament pot durar fins a sis mesos i, mentre que els mascles arriben primer a les zones de cria i comencen a formar els cors, les femelles van arribant esporàdicament, s’aparellen i seguidament abandonen les basses de cria. Això implica que quan arriba una femella hi hagi molts mascles al lloc de cria, fent que hi hagi una forta selecció dels mascles per part d’aquestes.

Bufo_bufo_couple_during_migration(2005)
Els gripaus comuns (Bufo bufo) són un dels exemples més clàssics de criadors continuus. Foto de Janek.

Enlloc de perseguir a les femelles com els criadors explosius, aquests utilitzen diferents cants tant per destacar entre els altres mascles i ser triat per les femelles, com per a advertir als rivals de que no s’apropin al seu territori. Tot i que normalment els mascles que poden mantenir els territoris durant més temps solen ser els que es reproduïran més, existeixen els anomenats “mascles satèl·lits” els quals enlloc de cantar, es queden aprop dels mascles amb els cants més potents per a interceptar a les femelles que arribin atretes per aquests i aparellar-s’hi.

UN CANT PER CADA ESPÈCIE

Òbviament, els cants també serveixen a les femelles per a diferenciar als individus de la seva mateixa espècie de la resta. Això també ens pot servir a nosaltres, ja que els anurs solen ser animals nocturns i discrets i el cant ens permetrà saber quines espècies tenim al nostre voltant, encara que ens envolti la foscor total.

A continuació us posem els cants d’alguns anurs de la Península Ibèrica, perquè si feu una sortida nocturna puguen identificar als gripaus i les granotes més comuns que us podeu trobar a les zones humides.

El tòtil comú (Alytes obstetricans) sol cantar de nit i a terra allunyat de l’aigua, utilitzant refugis subterranis com a càmeres de ressonància ja que, com la resta de tòtils (gènere Alytes), no presenta sacs vocals. El cant és una nota clara i aflautada repetida regularment, com sentim en aquest vídeo de The Nature Box.

El cant del gripau d’esperons (Pelobates cultripes) s’assembla a l’escataineig d’una gallina. El cant profund del gripau d’esperons sol ser difícil de sentir, ja que aquest anur sol cantar sota l’aigua, encara que en aquest vídeo de Versicolora es sent força bé.

Els gripaus espinosos (Bufo spinosus) solen cantar en solitari, de forma esporàdica i sense formar cors, amb el cos submergit i el cap fora de l’aigua. El cant consisteix en una sèrie de sons aspres i força aguts com es sent en aquesta grabació de Martiño Cabana Otero.

Els gripaus corredors (Bufo calamita) canten de nit, en zones d’aigua poc profundes, amb el cos força alçat i inflant molt el seu sac vocal. El cant és pulsàtil, potent i retombant, i es repeteix sense descans com veiem en aquest vídeo de Florian Begou.

La reineta meridional (Hyla meridionalis) sol cantar al vespre o de nit, tant a l’aigua, a terra o, com veiem en aquest vídeo de Pedroluna, enfilada a la vegetació. El cant consisteix en una única nota intensa, nasal, monòtona i que es repeteix en intèrvals llargs i irregulars.

La granota verda (Pelophylax perezi) presenta sons molt variats que van des del típic “croac” fins a un cant sonor semblant a una riallada. Els cors d’aquestes granotes poden ser enormes i molt sorollosos, com sentim en aquest vídeo de Martiño Cabana Otero.

REFERÈNCIES

Per a l’elaboració d’aquesta entrada s’han consultat les següents fonts:

Difusió-català

The killer fungus: the nightmare of the amphibians

In recent years, the populations of amphibians around the world have suffered a major decline, to the point that many of them disappear completely. Many researchers are running that the loss of these populations is due to several factors: climate change, habitat loss and the presence of a parasitic fungus. In this article will announce the parasite known as killer fungus.

BATRACHOCYTRIUM DENDROBATIDIS 

This is the scientific name given to this fungus. It belongs to the class Chytridiomycetes, which gathers fungus parasites of plants and invertebrates. However, this is the only one of this kind affecting vertebrate organisms. It is related to the disappearance of more than 200 species of amphibians, including the golden toad of Costa Rica.

incilius_periglenes
One of the latest images that we have of the golden toad (Almirante periglenes). (Photo: Richard K.)

It has a life cycle that consists of two phases: a stationary (sporangium) and one mobile (via zoospores). In the image below we can see an outline of the structure of this type of fungi. The sporangium has some fine extensions known as rhizoids or mycelium rizoidal that allows to anchor itself in the inner skin layer. The zoospore emerges from the sporangium when it matures and presents a single apical flagellum.

chytrid_fungus__batrachochytrium_dendrobatidis_by_trilobiteglassworks-d6s4ojn
Diagram of the structure of the fungus Bd. (photo: trilobite glassworks)

Batrachocytrium dedrobatidis is a parasite and need a host that provide nutrients. In this case, the fungus feeds on keratin of skin of amphibians. Zoospores arrives to the skin of the host by water and encyst in the areas with greatest amount of keratin. They lose the flagel and become a sporangium. They develop the mycelium and again produce zoospores that emerge into the water. In the event that there are no hosts around, the parasite becomes a saprophyte (feeds on organic matter in decomposition) waiting for the arrival of new amphibians.

14115178249_e00ac81bc7_z
Life cycle of B. dendrobatidis. (Photo: Roseblum)

Why this process results in a disease for amphibians?

CHYTRIDIOMYCOSIS

In amphibians, the skin is one of the most important organs. It develops functions such as hydration, osmoregulation, the thermoregulation and breathing (for example, the lissamphibians breathe only through the skin. Discover them in this article). Fungus feeds on keratin of skin, destroys the upper layers and spread over all body surface, preventing this organ to perform ion exchange. Individuals die from cardiac arrest.

fig_1
Image of microscopy of skin of an amphibian stricken with chytridiomycosis. The arrows indicate the sporangia. (Photo: Che Weldon)

The sporangia are attached to keratinized skin areas, which get their nutrients. Approximately between 4 and 6 days after infection, they begin to develop the zoospores (black areas in the interior of the sporangia of the image above).When these spores have matured, are released through a spout that is initially closed. Stopper (bottom image) dissolves shortly before the release of zoospores.

fig_4
Image of the surface of the skin of a frog by electronic scanner. The papillae of the sporangium are identified with a triangle. The black arrow indicates a sporangium with the plug dissolved. (Photo: Berger).

This disease affects only adult specimens. Even so, tadpoles are reservoirs of the disease, so they can become infected but do not develop symptoms. The fungus infects the tadpole keratinized areas (normally the areas of the mouth) and when the metamorphosis takes place, the fungus expands to other areas.

GEOGRAPHIC EXPANSION: ARRIVAL TO SPAIN

The fungus is characteristic of South African populations of Xenopus laevis (African Toad of nails, used in research), but spread all over the world through the traffic from infected individuals. The situation is so serious and the world Organization for Animal Health (OiE) has classified chytridiomycosis as a notifiable disease. In addition B. dendrobatidis is included in the list of 100 most invasive exotic species by the IUCN (if you want to know that they are invasive species, please read the following article).

fig_5
World regions which have been confirmed positive cases of chytridiomycosis. (Photo: Bd-maps).

Spain was the first European country to suffer an outbreak of chytridiomycosis, particularly in the Parque Natural de Peñalara in Madrid. The common midwife toad (Alytes obstetricans) was the most affected. Positive cases in other Spanish regions, as for example in the Balearic Islands have also been found. There are many investigations underway to solve this problem, like for example of Project Zero of the CSIC General Foundation.

fig_6
Positive amphibians to chytridiomycosis in Spain (photo: Bd-maps)

THE CASE OF THE BALEARIC MIDWIFE TOAD

The Balearic midwife Toad  (Alytes muletensis) is endemic to the Balearic Islands. It is classified as a vulnerable species by the IUCN (in this article we talk about this organization and its red list of species). It lives in ponds and ravines of difficult access in the Serra de Tramuntana (Mallorca). Specimens can reach around 4 cm and are nocturnal. Generally, this species was threatened by the destruction of their habitat or predation, but the latest threat facing it is chytridiomycosis.

972341_10200669756537811_1362438966_n
Balearic midwife Toad or ferreret (photo: Guillem Gutiérrez).

Researchers found that certain populations experienced a significant decrease in the number of specimens, and they appeared dead without apparent reason. Studies revealed that these deaths were due to the presence of the parasitic fungus B.dendrobatidis. The population that presented more problems was the belonging to the area known as Torrent dels Ferrets (in 2004 it was confirmed the first case of chytridiomycosis).

fig_8
Evolution of the population of Alytes muletensis in the Torrent dels Ferrerets. There have been deaths by Bd since 2004 (photo: Joan Mayol)

Research to ending this fungus has been a success. At the end of 2015, researchers from the Balearic Islands confirmed the first successful treatment against chytridiomycosis. They carried out disinfection in the natural environment (to eliminate any presence of zoospore) and combined it with an anti-fungal treatment to tadpoles. They managed to completely eliminate the presence of the parasite, and thus save the population. Even so, efforts to put an end to this fungus should not cease.

·

Chytridiomycosis is still a serious problem for global amphibian populations, but there is still hope. 

REFERENCES

  • World organisation for animal health (OiE)
  • CSIC General Foundation: Lucha sin cuartel contra la quitridiomicosis (spanish), by Jaume Bosch.
  • 100 of the most invasive alien species in the world, ISSG. PDF
  • The Mallorcan midwife Toad, from discovery to conservation, Joan Mayol and Joan Oliver. (Spanish)
  • Cover Photo: Vance Vredenburg.

 

Maribel-anglès

El fong assassí d’amfibis

En els darrers anys, les poblacions mundials d’amfibis han experimentat un descens molt important, algunes d’elles han desaparegut completament. Els investigadors apunten que la causa més probable d’aquestes pèrdues es degui a tres factors concrets: el canvi climàtic, la pèrdua del seu hàbitat i la presència d’un fong paràsit. En aquest article, parlarem sobre el conegut com a fong assassí.

EL FONG

Es coneix científicament com Batrachochytrium dendrobatidis. Pertany a la classe Chytridiomycetes, la qual agrupa fongs paràsits de plantes i invertebrats. No obstant això, el fong que tractem aquí, és l’únic capaç d’infectar vertebrats. Està relacionat amb la extinció de més de 200 espècies d’amfibis, entre elles el Gripau Dorat de Costa Rica.

incilius_periglenes
Una de les darreres imatges del gripau dorat de Costa Rica. (Imatge: Richard K.)

Aquest fong presenta un cicle vital que consta de dues fases: una immòbil (que correspon a l’esporangi i una mòbil (mitjançant zoòspores). A la imatge inferior podem observar un esquema de l’estructura característica d’aquest tipus de fong. L’esporangi té unes prolongacions fines anomenades rizoides o miceli rizoïdal que els permet subjectar-se a les capes internes de la pell. La zoòspora emergeix de l’esporangi quan ha madurat i presenta un flagel simple apical.

chytrid_fungus__batrachochytrium_dendrobatidis_by_trilobiteglassworks-d6s4ojn
Esquema de l’estructura de les dues fases vitals del fong Batrachocytrium dendrobatidis. (Imatge: trilobite glassworks).

Com es tracta d’un organisme paràsit, necessita un hostatger que li proporcioni els nutrients. En aquest cas, el fong s’alimenta de la queratina de la pell dels amfibis. Les zoòspores arriben mitjançant l’aigua i s’enquisten a les zones de la pell que presenten major quantitat de queratina. Un cop entren en contacte amb l’hostatger, les espores perden el flagel i germinen donant lloc a l’esporangi. Aquests desenvolupen el miceli i produeixen, de nou, zoòspores que surten madures cap a l’aigua. Cal destacar que si no hi ha amfibis a la zona, el fong es pot mantenir com a sapròfit (alimentant-se de matèria orgànica en descomposició).

14115178249_e00ac81bc7_z
Cicle vital de B. dendrobatidis. (Imatge: Roseblum)

 

Pèro, per què aquest fong resulta tan perjudicial pels amfibis?

LA QUITRIDIOMICOSI

La pell és l’òrgan més important als amfibis. S’encarrega de la realització de funcions vitals com ara la hidratació, l’osmoregulació, la termoregulació i la respiració (alguns amfibis respiren únicament per la pell, un exemple extraordinari és el que ens presenta David López en aquest article). Com el fong s’alimenta de la queratina de la pell, provoca la destrucció de les capes superficials d’aquesta i s’estén per tota la superfície de l’organisme. Aquest fet impedeix que l’òrgan realitzi les seves funcions i provoca la mort dels amfibis.

fig_1
Imatge microscòpica de la pell d’un amfibi afectat per la quitridiomicosi. Les fletxes senyalen els esporangis enquistats. (Imatge: Che Weldon)

Els esporangis es fixen  a les zones més queratinitzades de la pell. Aproximadament 6 dies després de la infecció, es comencen a desenvolupar les zoòspores (esferes obscures dins els esporangis de la imatge superior). Quan aquestes espores han madurat, s’alliberen al medi a través d’un tub de descàrrega que inicialment està tancat. El tap (imatge inferior) es dissol poc abans de l’alliberació de les espores madures.

fig_4
Imatge d’escàner electrònic de la superfície de la pell d’un gripau. Les papil·les dels esporangis es troben senyalades amb un triangle. La fletxa negra indica un esporangi amb un tap dissolt. (Imatge: Berger).

Aquesta malaltia només afecta als individus adults. Tot i això, els capgrossos són reservoris, és a dir, es poden infectar però no desenvolupen els símptomes. Normalment el fong infecta zones queratinitzades de la boca dels capgrossos. A mesura que es realitza la metamorfosi, el fong s’estén cap a altres zones, infectant completament l’individu adult.

EXPANSIÓ GEOGRÀFICA: ESPANYA

Inicialment, aquest fong era un paràsit característic de l’espècie Xenopus laevis (Gripau d’ungles Sud-Africà). Aquest gripau és molt utilitzat en investigació, fet que implica la seva distribució arreu del món. L’expansió del fong és una conseqüència del tràfic d’organismes infectats. La situació de les poblacions d’amfibis és tan greu, que l’Organització mundial de Sanitat Animal (OiE) ha catalogat aquesta infecció com una malaltia de declaració obligatòria. A més, B. dendrobatidis està inclòs a la llista de les 100 espècies exòtiques més invasores de la IUCN. Si t’interessa sabre que són les espècies invasores, consulta el següent article.

fig_5
Regions on s’han confirmat casos positius de quitridiomicosi. (imatge: Bd-maps).

 

Espanya va ser el primer país europeu en detectar un brot de la malaltia. Concretament es va donar al Parc Natural de Peñalara a Madrid on el gripau paridor o tòtil (Alytes obstetricans) va ser el més afectat. També s’han donat casos a altres regions del país, com per exemple a les Illes Balears. Actualment, hi ha moltes investigacions obertes per solucionar aquest problema, com per exemple el Porjecte Zero de la Fundació General CSIC.

fig_6
Espècies d’amfibis afectats per la quitridiomicosi a Espanya (Imatge: Bd-maps)

 

EL CAS DEL FERRERET

El gripau paridor balear o ferreret (Alytes muletensis) és endèmic de l’Illa de Mallorca. Està classificat com espècie vulnerable per la IUCN (en aquest article parlem sobre aquesta organització i la seva llista vermella d’espècies). Viu en zones escarpades i de difícil accés a la Serra de Tramuntana. Els individus adults poden arribar a mesurar uns 4 cm i són animals nocturns. Generalment ha estat amenaçat per la destrucció del seu hàbitat o la depredació, però des de fa 10 anys tenen una nova amenaça: el fong  B.dendrobatidis.

972341_10200669756537811_1362438966_n
Exemplat adult de Ferreret carregant els ous (Foto: Guillem Gutiérrez).

Els investigadors van observar que certes poblacions experimentaven un descens molt important en el nombre d’individus. Aquests apareixien morts sense motiu aparent. Els estudis realitzats descobriren que aquestes morts eren degudes a la presència del fong assassí. La població que més va sofrir l’atac de B. dendrobatidis es troba al Torrent dels Ferrerets (que l’any 2004 va presentar la primera mort per quitriomicosi).

fig_8
Evolució de la població de Ferrerets al Torrent dels Ferrerets (Mallorca). S’han registrat morts per quitridomicosi des de l’any 2004. (Imatge: Joan Mayol)

Per acabar amb aquest greu problema i evitar l’extinció d’aquesta espècie, els investigadors mallorquins van desenvolupar un mètode eficaç, el primer a escala mundial. A finals del 2015, van acabar amb els casos de quitriomicosi mitjançant un procés combinat de desinfecció del medi i un tractament antifúngic als capgrossos. Tot i això, els esforços per acabar amb la propagació d’aquest fong han de continuar.

·

La quitriomicosi segueix acabant amb la vida de moltes poblacions d’amfibis, però encara hi ha esperança. 

REFERÈNCIES

  • Organització mundial de Sanitat Animal (OiE)
  • Fundació General CSIC: Lucha sin cuartel contra la quitriomicosis (Castellà) de Jaume Bosch.
  • 100 espécies exóticas más dañinas del mundo, ISSG. PDF en castellà.
  • El ferreret: del descubrimiento a la conservación, de Joan Mayol i Joan Oliver.
  • Imatge de Portada: Vance Vredenburg.

 

Maribel-català

El hongo exterminador de anfibios

En los últimos años, las poblaciones de anfibios de todo el mundo han sufrido un importante declive, hasta el punto que muchas de ellas desaparecen por completo. Muchos investigadores apuntan a que la pérdida de estas poblaciones se debe a diversos factores: el cambio climático, pérdida de hábitat y la presencia de un hongo parásito. En este articulo daremos a conocer el parásito bautizado como hongo asesino

EL HONGO

Batrachochytrium dendrobatidis  es el nombre científico que recibe este hongo. Pertenece a la clase Chytridiomycetes, que agrupa a hongos parásitos de plantas e invertebrados. Sin embargo, este es el único de esta clase que afecta a organismos vertebrados. Está relacionado con la desaparición de más de 200 especies de anfibios, entre ellas el Sapo Dorado de Costa Rica.

incilius_periglenes
Una de las últimas imágenes que se tienen del Sapo Dorado (Incilius periglenes). (Foto: Richard K.)

Presenta un ciclo vital que consta de dos fases: una inmóvil (esporangio) y una móvil (mediante zoosporas). En la imagen inferior podemos ver un esquema de la estructura de este tipo de hongos. El esporangio tiene unas prolongaciones finas conocidas como rizoides o micelio rizoidal que le permite anclarse en las capa internas de la piel. La zoospora emerge del esporangio cuando esta madura y presenta un flagelo simple apical.

chytrid_fungus__batrachochytrium_dendrobatidis_by_trilobiteglassworks-d6s4ojn
Esquema de la estructura del hongo Bd. (Foto: trilobite glassworks).

Al ser un parásito necesita de un hospedador que le proporcione los nutrientes. En este caso, el hongo se alimenta de la queratina de la piel de los anfibios. Las zoosporas llegan a la piel del hospedador por el agua y se enquistan en las zonas con mayor cantidad de queratina. Pierden el flagelo y se transforman en un esporangio. Estos desarrollan el micelio y de nuevo producen las zoosporas que emergen hacia el agua. En el caso que no haya hospedadores alrededor, el parásito se convierte en saprofito (se alimenta de materia orgánica en descomposición)  a la espera de la llegada de algún anfibio.

14115178249_e00ac81bc7_z
Ciclo vital de B. dendrobatidis. (Foto: Roseblum)

Pero, ¿Por qué este proceso resulta en una enfermedad para los anfibios?

LA QUITRIDIOMICOSIS

En los anfibios, la piel es uno de los órganos más importantes. Se encarga de funciones como la hidratación, la osmoregulación, la termoregulación y la respiración (por ejemplo, los lisanfibios respiran únicamente por la piel. Descúbrelos en este articulo). Al alimentarse de la queratina de la piel, destruyen las capas superiores y se expanden por toda la superficie del organismo impidiendo que este órgano realice el intercambio iónico. Los ejemplares mueren por un paro cardíaco.

fig_1
Imagen de microscopía de la piel de un anfibio afectado por quitridiomicosis. Las flechas señalan los esporangios. (Foto: Che Weldon)

Los esporangios se acoplan a las zonas queratinizadas de la piel, de las cuales obtienen sus nutrientes. Aproximadamente entre los 4 y 6 días posteriores a la infección, se comienzan a desarrollar las zoosporas (esferas negras en el interior de los esporangios de la imagen superior). Cuando estas esporas han madurado, se liberan a través de un tubo de descarga que inicialmente esta cerrado. El tapón (imagen inferior) se disuelve poco antes de la liberación de las zoosporas.

fig_4
Imagen de escáner electrónico de la superficie de la piel de una rana. Las papilas del esporangio están señalas con un triangulo. La flecha negra indica un esporangio con el tapón disuelto. (Foto: Berger).

Esta enfermedad afecta solo a ejemplares adultos. Aún así, los renacuajos son reservorios de la enfermedad, es decir, pueden infectarse pero no desarrollan los síntomas. El hongo  infecta zonas queratinizadas del renacuajo (normalmente las zonas de la boca) y a medida que se realiza la metamorfosis, el hongo se expande hacia otras zonas.

EXPANSIÓN GEOGRÁFICA: ESPAÑA

El hongo es característico de poblaciones sudafricanas de Xenopus laevis (Sapo africano de uñas, utilizado en investigación), pero se expandió por todo el mundo mediante el tráfico de ejemplares infectados. La situación es tan grave que la Organización mundial de Sanidad Animal (OiE) ha catalogado la quitridiomicosis como una enfermedad de declaración obligatoria. Además B. dendrobatidis esta incluida en la lista de las 100 especies exóticas más invasoras por la IUCN (si quieres saber que son las especies invasoras, consulta el siguiente articulo).

fig_5
Regiones donde se han confirmado casos positivos de quitridiomicosis. (Foto: Bd-maps).

España fue el primer país europeo en sufrir un brote de quitridiomicosis, concretamente en el Parque Natural de Peñalara en Madrid. El sapo partero común (Alytes obstetricans) fue el más afectado. También se han dado casos en otras regiones españolas, como por ejemplo en las Islas Baleares. Actualmente, hay muchas investigaciones en marcha para solucionar este problema, como por ejemplo del Proyecto Cero de la Fundación general CSIC.

fig_6
Especies de anfibios positivos para la quitridiomicosis en España (Foto: Bd-maps)

EL CASO DEL SAPO PARTERO BALEAR

El sapo partero balear o ferreret (Alytes muletensis) es endémico de las Islas Baleares. Está clasificado como especie vulnerable por la IUCN (en este articulo hablamos sobre esta organización y su lista roja de especies). Vive en pozas y barrancos de díficil acceso de la Sierra de Tramuntana (Mallorca). Los ejemplares pueden llegar a medir unos 4 cm y son de hábitos nocturnos. Generalmente, esta especie estaba amenazada por la destrucción de su hábitat o la depredación, pero la última amenaza a la que se enfrentan es la quitridiomicosis.

972341_10200669756537811_1362438966_n
Sapo partero balear o ferreret (Foto: Guillem Gutiérrez).

Los investigadores observaron que ciertas poblaciones experimentaban una disminución significativa en el número de ejemplares y, estos, aparecían muertos sin razón aparente. Los estudios revelaron que estas muertes se debían a la presencia del hongo parásito B.dendrobatidis. La población que presentó más problemas era la que se encontraba en la zona conocida como Torrent dels Ferrets (en 2004 se confirmó el primer caso de quitridiomicosis).

fig_8
Evolución de la población de Alytes muletensis en el Torrent dels Ferrerets. Se han registrado muertes por Bd des de el año 2004 (Foto: Joan Mayol)

 

Las investigaciones para acabar con este hongo parásito exterminador han dado sus frutos. A finales del 2015, investigadores de las Islas Baleares confirmaron el primer tratamiento exitoso contra la quitridiomicosis. Realizaron una desinfección en el medio natural (para eliminar cualquier presencia de zoospora) y la combinaron con un tratamiento antifúngico a los renacuajos. Consiguieron eliminar por completo la presencia del parásito y salvar así la población. Aún así, los esfuerzos para terminar con este hongo no deben cesar.

·

La quitridiomicosis sigue siendo un problema grave para las poblaciones mundiales de anfibios, aún así hay esperanza. 

REFERENCIAS

  • Organización mundial de la sanidad animal (OiE)
  • Fundación General CSIC: Lucha sin cuartel contra la quitridiomicosis, de  Jaime Bosch.
  • 100 de las especies invasoras más dañinas del mundo, ISSG. PDF
  • El ferreret, del descubrimiento a la conservación, de Joan Mayol y Joan Oliver.
  • Imagen de portada: Vance Vredenburg

 

Maribel-castellà