B ATRACIOS DENTRO DE SU MUNDO NOTABLE RANAS – SAPOS - SALAMANDRAS BATRACIOS UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA DE BIOLOGÍA PROYECTO DE QUÍMICA TITULO: La Química en el organismo de los batracios ASESOR: PADILLA LAURIANO, Abiu Josué REALIZADO POR: CHÁVEZ LINARES, Anthony Marino ROJAS TTITO, Steve Alessandro LIMA- 2020 Los batracios son animales vertebrados anfibios, que en su primera edad tienen respiración branquial, como los peces, pero cuando son adultos presentan tres tipos de respiración: pulmonar, cutánea y bucofaríngea. Los anfibios, en la edad adulta, tienen generalmente cuatro patas; su cráneo es más sencillo que el de los peces y se articula con la columna vertebral por dos abultamientos o cóndilos occipitales; el esqueleto de sus miembros se une a la misma columna vertebral por medio de dos grupos de huesos que constituyen los cinturones o arcos escapular y torácico; la piel es lisa y desnuda, sin escamas, y su temperatura varía con la del medio. Los batracios se clasifican por lo general en dos grupos. Por un lado, están los urodelos, como la salamandra o el tritón, que tienen el cuerpo alargado, una larga cola y cuatro extremidades iguales. Por otro lado, se hallan los anuros, que no presentan cola, como son las ranas y sapos, que tienen un cuerpo corto y ancho, así como unas extremidades posteriores mucho más largas que las anteriores que les permite saltar con facilidad. La mayoría de batracios, por no decir todos, se determinan que son ovíparos, a excepción de la salamandra que es ovovivípara. Se considera que los batracios fueron los primeros vertebrados en proceder a abandonar el agua. En el cuerpo de un batracio se advierten una boca ancha que puede carecer de dientes, oídos sin pabellón externo y ojos con párpados. Aunque es habitual que se diferencie entre las ranas y los sapos, la distinción no se sustenta en la taxonomía. A nivel general se llama ranas a las especies con gran capacidad para saltar y nadar, además tienen piel lisa. Los sapos, en cambio, presentan una piel más rugosa, aspecto robusto y cuentan con una agilidad inferior. HÁBITAT En las zonas con un clima más temperado y donde hay agua dulce más accesible, los anfibios no tienen dificultades para vivir. Por ejemplo, en hábitats relacionados con los bosques mediterráneos se pueden encontrar diversas especies de ranas, sapos, salamandras y tritones. Los más representativos pueden ser el sapo de espuelas, el sapo común, la rana verde, la ranita de San Antonio, la salamandra común y el tritón jaspeado. Las zonas donde más abundan los anfibios son, sin duda, las cercanas al ecuador. Los climas tropicales y subtropicales con temperaturas elevadas y elevadas precipitaciones los hacen un hábitat ideal para todo tipo de anfibios. También podemos localizar anfibios que viven en las selvas tropicales a más de 200 especies de ápodos o cecilias, el grupo menos conocido de anfibios. Son complicadas de estudiar ya que viven debajo de la tierra, muchas en lechos de hojas o en el suelo blando. Algunas especies de ápodos viven completamente en el agua, aunque no es lo más habitual. Como ocurre en todos los anfibios, el ciclo de vida de las ranas depende completamente del medio acuático. Se debe a que sus huevos no están aislados del medio, como ocurre en los animales amniotas. Además, sus larvas son acuáticas y respiran mediante branquias, como los peces. Por este motivo, estos animales viven cerca de fuentes de agua. Es una de las principales características de las ranas, aunque no siempre se cumple. La mayor parte de las ranas viven en lugares de aguas estancadas o en corrientes de baja velocidad. Entre sus hábitats encontramos los ríos y todo tipo de humedales, incluyendo lagunas, embalses o charcos temporales. Sin embargo, muchas especies de sapos no viven cerca del agua cuando son adultos, sino que tan solo acuden a ella para reproducirse. Aun así, siempre habitan en lugares húmedos, ya que los adultos suelen tener respiración cutánea, por lo que necesitan tener la piel siempre húmeda. Muchas ranas terrestres viven en selvas con una humedad elevada. Es el caso de las ranas arborícolas. Otras optan por vivir en la hojarasca que se acumula en el suelo de los bosques caducifolios o bien permanecen enterradas en el barro durante la estación seca. Algunas ranas y sapos, además, presentan pulmones, por lo que tienen más facilidad para sobrevivir en lugares áridos. Los entornos más comunes dónde suelen vivir las salamandras se encuentran en el norte de América y también en la zona norte y Sur de América, sobre todo por la zona de las Montañas Apalaches, pero, al ser un animal en que se adapta con facilidad a todo tipo de hábitats se pueden encontrar también por África y en las zonas centro y sur de Europa. Les encanta estar en ecosistemas con humedales altas por lo que son estos sitios más probables que se pueda llegar a localizar. FISIOLOGÍA: A. SISTEMA DIGESTIVO DE LOS ANFIBIOS El sistema digestivo de los anfibios es una estructura gástrica sencilla similar a la de otros animales vertebrados. Este sistema cambia durante la maduración de los anfibios, siendo de una forma cuando son larvas acuáticas y de otra cuando se mueven en el aire y tierra. Los anfibios tienen una estructura digestiva de vertebrados y no de peces. Tienen boca, esófago y estómago. El pez solo tiene intestino delgado, mientras que los anfibios poseen tanto intestino delgado como grueso. ESTRUCTURA DIGESTIVA DE LOS ANFIBIOS 1. En las larvas En sus formas terrestres y acuáticas el sistema digestivo de los anfibios muta. Lo mismo ocurre con sus hábitos alimenticios. Los renacuajos o larvas se alimentan de algas y de restos de organismos muertos. Pero, una vez adultos, son carnívoros, por lo que comen moscas, arañas e insectos. 2. En anfibios adultos El aparato digestivo del animal adulto cuenta de varias estructuras: En las larvas, la estructura es sencilla, cuentan con una boca, un esófago, un estómago como almacenador y un intestino alargado. En primer lugar, tiene una boca larga como vía de entrada de sus alimentos. Sus bocas no tienen dientes, pero sí cuentan con una lengua muy desarrollada, fundamental para comenzar el proceso alimenticio. Algunos pueden tener dientes, pero son muy pequeños. La lengua de los anfibios está provista de una viscosidad que la hace muy pegajosa. Esto le permite al animal capturar a sus presas que suelen estar volando o paradas en el ambiente. Además, la lengua es protráctil. Esta característica indica que puede proyectarse hacia afuera de la boca cubriendo una larga distancia. Tras la boca se encuentra el esófago corto y ancho. Este es el canal que conecta con el estómago y por donde pasan los alimentos hacia el interior del cuerpo. El estómago, por su parte, contiene glándulas que producen las enzimas digestivas. Estas sustancias son capaces de ayudar a la descomposición y transformación de los alimentos en nutrientes. Además, esta cavidad extracelular es donde inicia la digestión propiamente. La estructura del estómago cuenta con una válvula antes de él y una después que impiden que los alimentos se devuelvan o salgan del estómago hacia abajo. La primera es llamada cardias y la segunda píloro. El estómago se conecta después con el intestino delgado, en el que se produce la asimilación de los nutrientes mediante la absorción. Mientras, en el intestino grueso es donde se producen las heces fecales, que equivalen a los residuos que no pueden ser aprovechados por el organismo del anfibio. Aquí también ocurre una reabsorción de líquidos para secar el producto residual. Otra particularidad es que el intestino de los anfibios no termina en un ano sino en una “cloaca”. Esta es una abertura ensanchada común del sistema digestivo excretor, urinario y reproductor. Además, cuenta con glándulas anexas, como el hígado y páncreas, que producen secreciones importantes que ayudan en la digestión. RESPIRACIÓN Respiración branquial Las branquias son órganos respiratorios externos, compuestos de numerosas evaginaciones cuya superficie se encuentra en contacto con el agua y en la cual se lleva a cabo el intercambio gaseoso, debido a esta estructura y al carecer de un soporte, las branquias son estructuras exclusivamente acuáticas. Mientras mayor sea el número de filamentos braquiales, mayor será la superficie dispuesta para el intercambio gaseoso. Estas estructuras se encuentran presente en todas las larvas de anfibios, así como en algunas salamandras con pedomorfosis y cuyo ciclo de vida se desarrolla completamente en el agua. En las salamandras, las larvas cuentan con una gran diversidad de branquias tanto en tamaño como en estructura, dependiendo del ambiente acuático en donde se desarrollan. Las salamandras que viven en estanques, ya sean larvas o adultos perennibranquiados, presentan grandes branquias plumosas, mientras que las que viven en arroyos o ríos tienen menor número de filamentos. En el caso de los anuros, las larvas presentan branquias internas cubiertas por un pliegue de piel llamado opérculo. Estas branquias internas son irrigadas por un mecanismo de bomba bucal; en el cual, el agua entra por la boca, pasa por las branquias y salen por uno o dos espiráculos. Tras la metamorfosis, los anuros pierden sus branquias, las cuales son remplazadas por los pulmones. Los cecilidos no cuentan con una fase larval, sin embargo, durante su desarrollo presentan branquias que se degenerar en una de las etapas embrionarias. Respiración pulmonar Los pulmones son los principales órganos respiratorios de los tetrápodos. En los anfibios, los pulmones son sacos ovoides y elásticos, cuya superficie interna se encuentra dividida por tabiques, que a su vez se encuentran subdivididos en pequeñas cámaras aéreas denominadas alvéolos. Para llevar a cabo el intercambio gaseoso, los anfibios requieren que el aire ingrese por medio de un mecanismo de presión positiva. La base de la boca es baja, lo que permite que el aire entre por las fosas nasales abiertas y se introduzca en la cavidad bucal en donde se almacena temporalmente. Cuando el piso de la boca se eleva, las fosas nasales se cierran y la glotis se abre, permitiendo el flujo del aire hacia los pulmones. El bombeo bucal es un proceso continuo, a intervalos periódicos se abre la glotis y el aire desoxigenado en los pulmones es expulsado rápidamente, gracias a contracciones musculares de la pared del cuerpo y por su propia recuperación elástica. Este mecanismo de respiración se puede apreciar en la mayoría de las especies de ranas y sapos, sobre todo en su etapa adulta cuando sus pulmones se encuentran completamente desarrollados. Respiración cutánea Existe una tercera modalidad de respiración en estos animales, la cual los acompaña a lo largo de toda su vida: la respiración cutánea. La piel de los anfibios es considerada un importante órgano de respiración , es muy permeable y vascularizada, lo que permite el paso de oxígeno desde la superficie hasta la sangre. Además, tienen glándulas que segregan una mucosa que los mantiene humectados, lo cual facilita el intercambio gaseoso. Este tipo de respiración se puede apreciar tanto en salamandras, cecilidos y ranas. La mayoría de las salamandras de la familia Plethodontidae carecen de pulmones y de branquias, así que la respiración es principalmente a través de la piel. La salamandra Cryptobranchus alleganiensis o salamandra gigante americana, Cuenta con extensos pliegues de piel vascularizados que permiten el 90% de la absorción de oxígeno. Es pariente cercano de la salamandra gigante china y tiene una forma similar, con patas cortas, una cabeza grande y una piel arrugada y resbaladiza. Su distribución es América del Norte. Estas salamandras viven en los ríos y arroyos de cauce rápido, y pasan el día escondidas debajo de las rocas. Otro ejemplo tenemos a La Rana del Titicaca, Telmatobius culeus, su principal característica es la piel, que es suave, muy holgada en forma de un saco que cuelga en pliegues desprendidos, permitiéndole aumentar la absorción de oxígeno por la piel. Esto se debe al bajo contenido de oxígeno en el Titicaca. Su dorso es muy glandular provocando, cuando la especie es cogida con la mano, la secreción de una mucosa muy pegajosa no irritante. Respiración bucofaríngea Las membranas bucofaríngeas sirven como superficies respiratorias tanto en salamandras como en algunos anuros. Este mecanismo o tipo de respiración se caracteriza por la presencia de membranas permeables al oxígeno y al dióxido de carbono tanto en la boca como en la faringe. Los animales que utilizan este método, deben forzar la entrada de aire para permitir el intercambio, el cual proporciona un pequeño porcentaje de oxígeno. Este tipo de mecanismos se aprecia en algunas salamandras de la familia Plethodontidae. Phaeognathus hubrichii Bolitoglossa adspersa Patología: Infecciones bacterianas Los anfibios cautivos viven en ambientes ricos en bacterias. Organismos como Aeromonas sp, Pseudomonas sp, Citrobacter sp, Proteus sp, Salmonella sp, otras bacterias y clamidias pueden causar enfermedades localizadas o septicemias en función del estado de defensas del anfibio. Los signos clínicos que se observan no son casi nunca específicos de una enfermedad y por tanto deben realizarse pruebas laboratoriales para descartar el agente causal. De entre los síntomas Los signos clínicos que más comunes podemos destacar los siguientes: erosiones cutáneas, se observan no son casi pequeñas hemorragias cutáneas, congestión de las patas y áreas nunca específicos de una ventrales del cuerpo, anorexia, hinchazón del abdomen o de las patas enfermedad y por tanto o adelgazamiento. En enfermedades bacterianas crónicas se observa infecciones oculares, afección del sistema nervioso central o mudas deben realizarse pruebas incorrectas de la piel y cambios de coloración. La enfermedad laboratoriales para conocida como “Red leg” o “síndrome de la pata roja” está causada descartar el agente normalmente por un agente bacteriano (Aeromonas hydrophila) que causal. puede estar acompañado de otros según la gravedad de la infección y el grado de contaminación del ambiente donde se mueva el animal. Los principales síntomas son una alteración de las zonas ventrales del animal y de las patas, enrojeciéndose a causa del incremento en riego sanguíneo. Esta infección suele presentarse posteriormente a un período de estrés intenso como una exportación o cambio de hábitat. Otros agentes como Flavobacterium indologenes causan también una enfermedad parecida pero además de los síntomas antes explicados provocan infección de los globos oculares con afección de la córnea. El tratamiento de esta infección dependerá del correcto diagnóstico del agente bacteriano. Las infecciones por Mycobacterias (agentes relacionados con los causantes de la tuberculosis en mamíferos) no son extrañas en anfibios. Esta enfermedad se diagnostica poco en estos animales debido a que no se le presta la atención necesaria y también a que su correcta identificación necesita sistemas laboratoriales que casi nunca se utilizan en anfibios. Los agentes causales de esta enfermedad son M. marinum, M. xenopi y M. fortuitum. Hasta el momento no existe la certeza de que esta enfermedad sea muy contagiosa entre anfibios contrariamente a lo que ocurre en reptiles, aves o mamíferos. Nuevamente, los animales afectados han de tener un período previo de disminución de sus defensas. Los síntomas se observan a nivel cutáneo como pequeños nódulos que producen ulceraciones y que al abrirse al exterior se contaminan con otras bacterias, agravándose el cuadro inicial. La afección cutánea extensa de esta y otras enfermedades en anfibios les provoca una incapacidad para el intercambio gaseoso a nivel de la piel o la regulación osmótica cuando están sumergidos. Esto acaba generalmente con la vida del animal. Uno de los síntomas más claros de las enfermedades cutáneas en anfibios es la deshidratación y pérdida lenta de peso. El diagnóstico definitivo en enfermedades infecciosas de anfibios solo puede realizarse mediante cultivos y aislamientos del agente. El diagnóstico definitivo en enfermedades infecciosas de anfibios solo puede realizarse mediante cultivos y aislamientos del agente causal o cortes histopatológicos y/o muestras para citología de los tejidos lesionados Enfermedades fúngicas Los factores que predisponen a una infección fúngica en anfibios son una depresión del sistema inmune unida a una degradación de la calidad del agua o ambiente donde éste vive. Las más frecuentes son micosis superficiales que forman nódulos cutáneos y están causadas por hongos como Mucor, Basidiobolus, u otros. Estas lesiones externas fácilmente se contaminan con bacterias que complican el cuadro clínico. Algunas veces se presentan enfermedades internas causadas por otros tipos de hongos como Cladosporium. El diagnóstico definitivo se realiza mediante el raspado y cultivo del hongo, así como la citología o biopsia de las áreas afectadas. Nutrición (dieta) Los anfibios son unos de los animales vertebrados que tienen mayores limitaciones a la hora de vivir en un hábitat, ya que estos tienen que ser siempre terrestres pero húmedos y con fácil acceso al agua. Esto hace que la alimentación de los anfibios sea, probablemente, la menos variada que se puede encontrar en todos los animales vertebrados. No se puede decir que todos los anfibios coman lo mismo, puesto que, de hecho, lo que ingiere una especie y otra puede ser totalmente diferente. Sin embargo, sí se puede considerar que son alimentos del mismo origen y por lo tanto se puede generalizar en cuanto a los hábitos relacionados con la alimentación de los anfibios. En la alimentación de los anfibios, algo que ocurre en la mayoría de animales se presentan diferencias alimenticias de acuerdo al estadío de vida, cuando los organismos son adultos en comparación con los de corta edad. En ese sentido, se pueden distinguir dos tendencias en la alimentación de los anfibios según el estadío de su desarrollo. Los organismos adultos, ya totalmente desarrollados, se alimentan básicamente a partir de animales, por lo que se les podría considerar carnívoros o más estrictamente insectívoros; en cambio, los individuos en estado de larva, aunque también pueden alimentarse de otros pequeños animales, acostumbran a hacerlo mayormente ingiriendo compuestos de origen vegetal. Alimentación anfibios adultos La alimentación de los anfibios adultos es variada en función de la especie, aunque hay que destacar que son cazadores y sus presas favoritas suelen encontrarse entre insectos, gusanos y babosas. Como siempre, el tamaño del animal determinará también el tamaño de las presas que pueden ingerir. Por eso, aunque la mayoría de anfibios adultos se alimentan únicamente de invertebrados, algunas especies más grandes son capaces de devorar a pequeños mamíferos, reptiles o aves. Un ejemplo de este caso lo encontramos en el escuerzo común, que se trata de un anfibio que en edad adulta adquiere gran envergadura. Este animal, además de comer insectos y otros invertebrados es capaz de alimentarse de pequeños ratones. Alimentación de anfibios en estado larvario El caso de los renacuajos, o anfibios en fase larvaria es bastante curioso. Hay que recordar que en este momento las larvas viven exclusivamente en medios acuáticos, por lo que la alimentación estará condicionada por esta situación. En este caso se pueden alimentar tanto de otros animales pequeños como de algas o compuestos vegetales que encuentren en el agua. Por lo tanto, se podría considerar que los renacuajos son anfibios omnívoros ya que pueden tomar alimentos de distinto origen. Eso sí, la mayoría de su nutrición viene dada por los vegetales ya que los animales que pueden ingerir representan una parte mucho más pequeña de su alimentación. A medida que van creciendo, la capacidad que tienen para alimentarse de otros animales va aumentando progresivamente y por lo tanto la proporción de nutrición de origen animal empieza a ser más importante hasta que el renacuajo se desarrolla completamente y se convierte en el adulto carnívoro. Modos de alimentación de los anfibios A pesar de que los anfibios poseen ciertos rasgos adaptativos para su alimentación, se consideran animales oportunistas que se alimentan de lo que puedan y no tanto de lo que ellos elijan. Es cierto que los adultos poseen una lengua poderosa y pegajosa, unas mandíbulas para sujetar a sus presas y, en ciertas especies, unas zancas para poder realizar saltos. Sin embargo, estas adaptaciones no son suficientes para hacer de los anfibios unos cazadores tan eficientes como pueden ser los felinos, por ejemplo. Es por eso que en la mayoría de ocasiones la presa vendrá dada por las circunstancias y no por las preferencias del animal. En alimentación de los anfibios, la técnica de caza es muy relevante y está basada mayormente en un comportamiento de acecho. Esto consiste en sentarse a esperar a que aparezca una presa. Se pueden mantener inmóviles durante largos periodos y una vez que la presa se ha acercado lo suficiente, es cuando se activan y sacan sus armas, ya sea a través de la lengua o de los saltos. Muchos anfibios tienen la capacidad de camuflarse para sorprender todavía más a sus presas. Aunque algunos pueden ser muy venenosos, se trata de un mecanismo de defensa y no un mecanismo de caza como puede suponer en otros grupos de animales. METABOLISMO: Basándonos en la teoría de la escala metabólica, en general, los anfibios de mayor tamaño requieren proporcionalmente menos calorías que los animales más pequeños. Los requerimientos metabólicos también varían según la temperatura ambiental y el grado de actividad. Las especies más activas que buscan su comida, como las ranas Dendrobates, necesitan más energía que las especies que cazan por sorpresa, como los escuerzos o ranas cornudas (Ceratophrys spp.). La tasa metabólica se incrementará 1,5- 2 veces en caso de enfermedad o después de una cirugía, y hasta 9 veces si se desarrolla una actividad intensa. Toxicidad Debido a que viven entre la tierra y el agua, los anfibios se ven afectados doblemente por las alteraciones y la degradación que sufren ambos medios. Más abajo relacionamos las amenazas más importantes, que sorprenden por su elevado número, su efecto combinado y su importante incidencia en un periodo de tiempo muy breve. Además, para su desgracia, los batracios parecen no tener ningún aliado en esta lucha por su supervivencia, pues el ser humano –responsable máximo de sus problemas– en el mejor de los casos solo les muestra indiferencia. Factores que amenazan con la vida de los anfibios Contaminación agropecuaria, urbana e industrial de aguas dulces, charcas y lagunas, que acumulan pesticidas (herbicidas e insecticidas), fertilizantes (nitratos y nitritos) o sufren el efecto de la lluvia ácida, haciendo que mueran súbitamente las larvas, se disminuya o se distorsione su desarrollo, aumente la incidencia de enfermedades infecciosas, etc. También tienen una negativa influencia muchos fitosanitarios e insecticidas de aplicación directa sobre especies de la cadena trófica de los anfibios. Aumento de la radiación ultravioleta (UV-B) que daña la piel de los adultos y afecta a la viabilidad y desarrollo de huevos y larvas. Cambios de temperatura y precipitación, que alteran los microclimas y afecta a sus patrones reproductivos. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Aparato Digestivo. Editorial COA. Nutrición para niños previsores. Recuperado desde coa-nutricion.com 2. AsturnaturaDB. (2004 – 2017). Los Anfibios. Aparato digestivo. Recuperado desde asturnatura.com 3. Pilar, M. (2016). Sistema digestivo. Órganos Animales. Facultad de Biología. Universidad de Vigo. Recuperado desde mmegias.webs.uvigo.es 4. Sistema Digestivo de Anfibios. (2015). Recuperado desde es.scribd.com 5. SISTEMA DIGESTIVO ANFIBIOS. (2015). Recuperado desde zvert.fcien.edu.uy. 6. Hutchison, V. H., Haines, H. B., & Engbretson, G. (1976). Aquatic life at high altitude: respiratory adaptations in the Lake Titicaca frog, Telmatobius culeus. Respiration physiology, 27(1), 115-129. 7. Amphibian Species of the World 6.0, American Museum of Natural 8. Kardong, K.V. 2012. Vertebrates. Comparative anatomy, function, evolution. 6th edition. McGraw-Hill, New York, U.S.A. Pag. 816. 9. Dell, Amore, C. (2011). Frogs evolve teeth. National Geographic News. En: nationalgeographic.com. Consultado el 12 de mayo de 2020. 10. Hickman, C. P. et al (2009). Principios integrales de Zoología. McGrawHill, Madrid. 11. Arxold, E.N. & Burton, J.A. (1978). Guía de campo de los anfibios y reptiles de España y Europa. Editorial Omega. Barcelona. 12. Stuart, S. N., J. S. Chanson, N. A. Cox, B. E. Young, A. S. L. Rodrigues, D. L. Fischman y R. W. Waller. 2004. “Status and trends of amphibian declines and extinctions worldwide”. Science 306:1783-1786. 13. Marin, J., & Hedges, S. B. (2016). Time best explains global variation in species richness of amphibians, birds and mammals. Journal of Biogeography, 43(6), 1069-1079.
