Phyllobates bicolor , o más comúnmente conocida como rana dardo venenosa de patas negras , es la segunda rana dardo más tóxica del mundo. [2] Bajo el género Phyllobates , este organismo a menudo se confunde con Phyllobates terribilis , la rana venenosa dorada, ya que ambos son morfológicamente similares. Sin embargo, Phyllobates bicolor es identificable por el cuerpo amarillo o naranja y las extremidades anteriores y traseras negras o azul oscuro, de ahí el nombre de rana dardo de patas negras. [2] Los Phyllobates bicolor se encuentran comúnmente en los bosques tropicales de la región del Chocó en Colombia. Las ranas diurnas viven a lo largo del suelo de la selva tropical cerca de arroyos o charcos que se forman. En particular, P. bicolor es miembro de la familia Dendrobatidae , o rana dardo venenosa. P. bicolor, junto con el resto de especies de Phyllobates , produce una neurotoxina conocida como batracotoxina que inhibe canales transmembrana específicos en las células. [3] Debido a esta toxina altamente mortal que secretan las ranas, muchos grupos indígenas de la selva colombiana han extraído las toxinas para crear dardos con punta venenosa que se utilizan para la caza. [4] Durante el período de reproducción, P. bicolor emite notas únicas agudas como llamada de apareamiento. [5] Como en todas las ranas dardo venenosas, es común que el padre de los renacuajos cargue a las crías en su espalda hasta que lleguen a un lugar adecuado para que los renacuajos se desarrollen. [6] P. bicolor es una especie en peligro de extinción según la lista roja de la UICN. [4] Actualmente, la deforestación, la pérdida de hábitat y la contaminación representan la mayor amenaza para la especie. Se han intentado esfuerzos limitados de conservación para evitar mayores daños a la especie. A pesar de esto, todavía existen instituciones como el Acuario Nacional de Baltimore en Baltimore, Maryland y el Parque Nacional Natural Tatamá en Colombia que se dedican a esfuerzos de conservación de P. bicolor como la cría en cautiverio. [6] [7]
Phyllobates bicolor es una de las ranas dardo venenosas más grandes. A diferencia de otras especies de ranas, los machos y las hembras tienen un tamaño más o menos similar. Los machos pueden alcanzar una longitud de 45 a 50 mm desde el hocico hasta la cloaca, mientras que las hembras, un poco más grandes, alcanzan entre 50 y 55 mm de longitud desde el hocico hasta la cloaca. [2] La diferencia de tamaño es un ejemplo de dimorfismo sexual e influye en la selección intrasexual de los machos. P bicolor varía en color desde el naranja terroso hasta el amarillo puro, a menudo con un tinte azul o negro en las patas, de ahí su nombre. Estos colores brillantes actúan como una advertencia aposemática para los depredadores potenciales al indicarles que son venenosos. [6] Además de ser una forma de disuadir a los depredadores, los colores brillantes de P. bicolor pueden servir para la selección sexual. Un macho de colores brillantes, además de su llamado, atraerá a una hembra mejor que un macho de color apagado. A medida que aumenta la coloración y la vitalidad, aumenta la aptitud del organismo, por lo que el individuo puede sobrevivir mejor y ser seleccionado para la reproducción. La coloración en P. bicolor puede cumplir estos dos propósitos a la vez. [8] P. bicolor es más pequeño, más delgado y menos venenoso que su pariente cercano, Phyllobates terribilis . P. bicolor también puede parecerse a ranas P. terribilis juveniles o subadultas . A menudo, estos dos organismos se confunden entre sí cuando los científicos realizan estudios de población. [5] P. bicolor también tiene un parecido con D. leucomelas , particularmente la forma de color "en red" de D. leucomelas . Al igual que otros anfibios, P. bicolor experimenta cambios ontogenéticos a lo largo de sus etapas de vida, desde que son renacuajos hasta adultos maduros. Después de emerger de los renacuajos, las ranas juveniles son de color marrón o negro y lentamente se vuelven más vibrantes a medida que maduran. [6]
Las ranas Phyllobates siguen un patrón interesante de distribución fenotípica. A lo largo de la costa occidental de América del Sur, las ranas exhiben un patrón de distribución a saltos. [9] Un patrón de salto describe un conjunto de poblaciones fenotípicamente similares que han sido separadas por al menos una población fenotípicamente no relacionada. P. bicolor , sólo una de las cinco especies de ranas que se encuentran entre Nicaragua y Colombia, está geográficamente aislada de otras especies de ranas con excepción de P. terribilis. Debido a la presencia de la Cordillera de los Andes occidentales y la cuenca del río San Juan, el flujo de genes a larga distancia entre poblaciones es prácticamente imposible. [9] Este patrón de salto es una fuerte evidencia de evolución independiente y divergencia de un ancestro común. Debido al aislamiento geográfico y la falta de flujo genético a larga distancia, cada población de ranas ha divergido genéticamente y ha obtenido fenotipos únicos de las otras poblaciones. [9] Este patrón de distribución fenotípica es útil cuando se analiza la filogenia de la especie y se descubren otros misterios que rodean a la especie, como el gen que evita que la rana se envenene con su propia toxina. [9]
Si bien su toxicidad es más débil que la de P. terribilis , P. bicolor sigue siendo un animal altamente tóxico, una de las pocas ranas que se ha confirmado que ha causado muertes humanas. En su hábitat natural, P. bicolor excreta toxinas por los poros de su piel. [10] Las ranas no pueden producir la toxina de forma natural, por lo que obtienen los nutrientes necesarios de su dieta y del entorno que las rodea. Entre 2 y 200 microgramos de su veneno, una batracotoxina (BTX), son suficientes para matar a un ser humano (una LD50 reportada de 2,7 ± 0,2 μg/kg). [10] Actualmente se están realizando investigaciones para determinar posibles aplicaciones medicinales de la BTX. El mecanismo de la parálisis comienza a nivel celular. Cuando BTX entra en contacto con canales de iones de sodio dependientes de voltaje, la toxina se une a la proteína y activa permanentemente el canal. [3] Los canales de sodio dependientes de voltaje son proteínas que se encuentran en todo el cuerpo; sin embargo, los más influyentes se encuentran en las neuronas. Debido a que la puerta está permanentemente abierta y no puede cerrarse, no hay un gradiente de potencial de acción que utilizar y los nervios no pueden recibir las señales. [3] Esta falta de señalización es lo que causa parálisis de los músculos, insuficiencia cardíaca e insuficiencia respiratoria que eventualmente conduce a la muerte. No se conocen tratamientos ni antídotos para la BTX. Sin embargo, estas toxinas aparentemente no tienen ningún efecto sobre las ranas. [3] Se han realizado experimentos que muestran que la cantidad de BTX en la piel de la rana no está en una concentración lo suficientemente grande como para despolarizar el potencial de membrana, evitando la parálisis. Genéticamente, se ha probado la inmunidad a la BTX y los resultados implican que la inmunidad a la BTX es hereditaria; sin embargo, no se ha identificado ningún gen específico que exprese esta inmunidad. [3]
Los humanos suelen extraer venenos de P. bicolor, P. terribilis y Phyllobates aurotaenia para crear dardos con punta venenosa. [11] Los nativos del Chocó utilizan principalmente las cerbatanas para cazar animales. Otras tribus de la cuenca del Río San Juan utilizan un veneno derivado de plantas, sin embargo los indios del Chocó son la única tribu que adquiere venenos de la especie Phyllobates . [11] De las especies de Phyllobates , el Chocó elige P. bicolor, P. terribilis y P. aurotaenia para extraer veneno en uno de dos métodos. En el primer método, los indígenas del Chocó frotan las puntas de los dardos contra la piel de un individuo vivo de P. terribilis . En el segundo, los indígenas del Chocó extraen el veneno de la piel de las ranas P. bicolor y P. aurotaenia ensartándolas con un palo especial y sosteniéndolas sobre el fuego. Este proceso libera las toxinas del interior de la piel de la rana y las puntas de los dardos se frotan contra la secreción. [11] Si bien este es un enfoque bastante diferente a la extracción de veneno, los métodos no se basan en valores culturales. En cambio, los métodos de extracción están diseñados teniendo en cuenta la concentración de veneno de cada rana individual, ya que P. terribilis excreta batracotoxina más concentrada que P. bicolor o P. aurotaenia. [11]
Los Phyllobates bicolor son organismos diurnos, lo que significa que son más activos durante el día. Esto es único respecto a otros anfibios, ya que la mayoría de las especies de ranas tienden a ser más activas durante la noche. [6] Durante el día, sin embargo, los depredadores potenciales pueden ver mejor los colores de advertencia de P. bicolor que protege a la rana. [8] A lo largo del día, P. bicolor se mueve por el suelo de la selva tropical con saltos rápidos y rápidos. Estas ranas son carnívoras a pesar de su pequeño tamaño y tienden a buscar hormigas, escarabajos, termitas u otros detritos de la selva tropical en el suelo. [6] Algunas de estas ranas dardo venenoso son solitarias y tienden a pasar su tiempo solas hasta que llega la temporada de apareamiento; sin embargo, ha habido casos notables de interacción social entre organismos. [6] En estos casos, se puede formar un par o un pequeño grupo de P. bicolor . Durante el día, P. bicolor se puede encontrar alrededor de rocas, musgo, palos caídos y ramas. En la selva tropical, el suelo proporciona un ambiente húmedo y húmedo perfecto para los anfibios. Por la noche, P. bicolor tiende a reunirse alrededor de la hojarasca. [6]
Durante la temporada de lluvias, alrededor de septiembre y octubre, P. bicolor comienza a reproducirse. Por lo general, un macho llama a las hembras cercanas mediante un trino o un zumbido, creando una serie de notas agudas pulsantes y repetidas. [5] Si se emiten dos llamadas masculinas, los dos machos competirán entre sí hasta que uno salga victorioso y el perdedor deberá abandonar el área en busca de otra hembra. A menudo, el macho seleccionará un lugar adecuado para la oviposición de la hembra antes de que la pareja deposite sus huevos. [6] Estos lugares suelen ser áreas húmedas, como hojarasca, ciertas plantas o debajo de rocas. Común a la mayoría de las especies de ranas, P. bicolor fertiliza los huevos externamente. Para que esto ocurra, el macho envuelve a la hembra y libera su esperma cuando la hembra comienza a depositar sus óvulos. Los huevos permanecen protegidos por uno de los padres hasta que estén listos para eclosionar. Este comportamiento de cuidado parental es común entre otras especies de ranas dardo venenoso. [8] En esta etapa, el macho levanta los renacuajos sobre su espalda y comienza a buscar un lugar con agua para completar el desarrollo de los renacuajos. Además de mover los renacuajos al agua, las toxinas de la espalda del padre se contagian a los renacuajos, por lo que si un depredador se comiera a una de las crías, el depredador se envenenaría y el resto de las ranas quedarían protegidas. [6] Después de tres semanas en el medio acuático, las crías están listas para partir y convertirse en terrestres. Durante este período, el macho defiende ferozmente su territorio y a los renacuajos de los machos extraños.
P. bicolor enfrenta actualmente una gran amenaza de pérdida de hábitat. Los factores importantes que impulsan la pérdida de hábitat incluyen la deforestación, el pastoreo de ganado, la minería, la contaminación y la fumigación ilegal de cultivos. [4] La deforestación de la selva tropical impacta más directamente a P. bicolor ya que el proceso contribuye a exponer las ranas que viven a lo largo del suelo del bosque. La tala de árboles hace que el suelo de la selva tropical esté seco, caliente y sin alimento disponible para las ranas. Además, el pastoreo de ganado y las prácticas agrícolas insostenibles causan daños a la tierra. [4] Nuevamente, estos procesos estresan el medio ambiente y causan daños potenciales a las ranas. La minería, la contaminación y la fumigación de cultivos ilegales también influyen en el medio ambiente. La minería a cielo abierto destruye el paisaje, los árboles, las plantas y el suelo de la selva tropical. La capa superior del suelo suelta no es apta para albergar vida, lo que perjudica aún más a las ranas, ya que no hay una cobertura natural a lo largo de estas áreas para protegerlas o para poner huevos. La contaminación causa la muerte de las ranas ya que los contaminantes de la industrialización y urbanización de la selva tropical son tóxicos para las ranas. [4]
Las especies invasoras como Batrachochytrium dendrobatidis o Bd también ponen en peligro a las ranas . Bd causa la enfermedad quitridiomicosis, una enfermedad de la piel de anfibios muy letal que se encuentra en muchas partes del mundo, incluida América del Sur. [12] Bd es un hongo acuático invasor que causa infecciones de la piel en las ranas. Los hongos pueden vivir en el suelo o en el agua. Cuando se encuentran en ambientes acuáticos, las esporas de Bd son móviles. [13] La presencia de formas terrestres y acuáticas de los hongos presenta una gran amenaza para P. bicolor . Bd infecta la piel queratinizada de los anfibios y endurece lentamente estas áreas. Dado que la piel es fisiológicamente activa para mantener un equilibrio electrolítico regulado, el intercambio de gases respiratorios y el desequilibrio osmótico, el Bd previene estas funciones vitales y eventualmente mata el organismo. [13]
Actualmente, existen esfuerzos de conservación limitados en todo el mundo. Debido a que P. bicolor es similar a P. terribilis, muchos esfuerzos de conservación son aplicables a ambas especies. Han aparecido programas de cría en cautividad en todo el mundo. En América del Sur, el Parque Nacional Tatamá en Colombia contiene y protege cientos de especies endémicas y en peligro de extinción, incluida P. bicolor. [7] En los Estados Unidos, el Acuario Nacional de Baltimore ha participado en un programa de cría en cautividad. [6] Si bien esto ha preservado un gran número de especies, han surgido complicaciones. En particular, los investigadores que estudian P. bicolor en cautiverio han notado una reducción significativa de las batracotoxinas presentes en la piel. [6] Sin depredadores en el ambiente cautivo, P. bicolor no necesita producir la toxina. Esto presenta una dificultad significativa para cualquier posible plan de reintroducción, ya que sin la toxina para proteger a las ranas de los depredadores, P. bicolor no tendrá defensa contra la depredación. También se han tomado medidas adicionales para prevenir la propagación de Batrachochytrium dendrobatidis . Sin una cura activa para la enfermedad, se han implementado medidas preventivas como blanquear los pies de los investigadores para limitar la propagación de la enfermedad a áreas históricamente conocidas como libres de Bd . [12]
