Rheobatrachus , cuyos miembros son conocidos como ranas incubadoras gástricas o ranas ornitorrincos , es un género extinto de ranas terrestres nativas de Queensland en el este de Australia. El género constaba de solo dos especies, las ranas incubadoras gástricas del sur y del norte , las cuales se extinguieron a mediados de la década de 1980. El género es único porque contiene las únicas dos especies de ranas conocidas que incubaron las etapas prejuveniles de su descendencia en el estómago de la madre. [3]
Las áreas de distribución combinadas de las ranas incubadoras gástricas abarcaban menos de 2.000 kilómetros cuadrados (770 millas cuadradas). Ambas especies estaban asociadas con sistemas de arroyos en selvas tropicales a elevaciones de entre 350 y 1.400 metros (1.150 y 4.590 pies). Las causas de la extinción de las ranas incubadoras gástricas no se comprenden con claridad, pero la pérdida y degradación del hábitat, la contaminación y algunas enfermedades pueden haber contribuido.
La asignación del género a una familia taxonómica es objeto de un intenso debate. Algunos biólogos los clasifican dentro de Myobatrachidae, dentro de la subfamilia Rheobatrachinae, pero otros los ubican en su propia familia, Rheobatrachidae. [4] La genética molecular lo considera hermano de Mixophyes . [5]
En marzo de 2013, científicos de la Universidad de Newcastle y de la Universidad de Nueva Gales del Sur anunciaron que la rana sería objeto de un intento de clonación , conocido como "Proyecto Lázaro", para resucitar la especie . Se clonaron embriones con éxito y el proyecto espera producir una rana viva. [6] [7]
La rana incubadora gástrica del sur ha sido catalogada como Extinta por la UICN porque no ha sido registrada en estado salvaje desde 1981, y búsquedas exhaustivas durante los últimos 35 años no han logrado localizar esta especie.
El género Rheobatrachus fue descrito por primera vez en 1973 por David Liem [8] y desde entonces no ha sufrido ningún cambio de clasificación científica; sin embargo, su ubicación ha sido controvertida. Se ha colocado en una subfamilia distinta de Myobatrachidae , Rheobatrachinae; en una familia separada, Rheobatrachidae; colocado como el taxón hermano de Limnodynastinae ; y sinonimizado con Limnodynastinae. En 2006, DR Frost y colegas encontraron que Rheobatrachus , sobre la base de evidencia molecular, era el taxón hermano de Mixophyes y lo colocaron dentro de Myobatrachidae. [9] [5]
Ambas especies de ranas de cría gástrica eran muy diferentes en apariencia y comportamiento de otras especies de ranas australianas . Sus grandes ojos saltones y su hocico corto y romo, junto con una membrana completa y cuerpos viscosos, las diferenciaban de todas las demás ranas australianas. El comportamiento principalmente acuático exhibido por ambas especies solo lo compartía (en Australia) con la rana acuática de Dahl y su capacidad para criar a sus crías en el estómago de la madre era única entre todas las ranas.
Los nombres comunes, "rana incubadora gástrica" y "rana ornitorrinco", se utilizan para describir a las dos especies. "Incubadora gástrica" describe la forma única en que la hembra cría a las crías y " ornitorrinco " describe su naturaleza principalmente acuática.
Lo que hace que estas ranas sean únicas entre todas las especies de ranas es su forma de cuidado parental. Después de la fertilización externa por parte del macho, la hembra tomaba los huevos o embriones en su boca y los tragaba. [10] No está claro si los huevos fueron puestos en la tierra o en el agua, ya que nunca se observó antes de su extinción. Curiosamente, se ha observado que la rana de Darwin , otra especie de rana, exhibe características similares de incubación bucal. Esta característica sigue siendo extremadamente rara en la naturaleza.
Los huevos encontrados en las hembras medían hasta 5,1 mm de diámetro y tenían grandes reservas de yema . Estas grandes reservas son comunes entre las especies que viven completamente de yema durante su desarrollo. La mayoría de las ranas hembras tenían alrededor de 40 huevos maduros, casi el doble de la cantidad de huevos juveniles que se han encontrado en el estómago (21-26). Esto significa una de dos cosas: que la hembra no logra tragar todos los huevos o que los primeros huevos que traga son digeridos.
En el momento en que la hembra tragaba los huevos fertilizados, su estómago no era diferente al de cualquier otra especie de rana. En la gelatina alrededor de cada huevo había una sustancia llamada prostaglandina E 2 (PGE 2 ), que podía detener la producción de ácido clorhídrico en el estómago. Esta fuente de PGE 2 era suficiente para detener la producción de ácido durante las etapas embrionarias de los huevos en desarrollo. Cuando los huevos habían eclosionado, los renacuajos creaban PGE 2 . El moco excretado por las branquias de los renacuajos contenía el PGE 2 necesario para mantener el estómago en un estado no funcional. Estas excreciones de moco no ocurren en los renacuajos de la mayoría de las otras especies. Los renacuajos que no viven completamente de un suministro de yema aún producen cordones mucosos, pero el moco junto con pequeñas partículas de comida viaja por el esófago hasta el intestino. En Rheobatrachus (y en varias otras especies) no hay abertura hacia el intestino y los cordones mucosos se excretan. Durante el tiempo que las crías estaban en el estómago la rana no comía.
Se observó información sobre el desarrollo de los renacuajos en un grupo que fue regurgitado por la madre y criado con éxito en aguas poco profundas. Durante las primeras etapas del desarrollo, los renacuajos carecían de pigmentación, pero a medida que envejecían, desarrollaban progresivamente la coloración adulta. El desarrollo de los renacuajos duró al menos seis semanas, tiempo durante el cual el tamaño del estómago de la madre siguió aumentando hasta llenar en gran medida la cavidad corporal. Los pulmones se desinflaron y la respiración dependió más del intercambio de gases a través de la piel. A pesar del aumento de tamaño de la madre, ella seguía activa.
El proceso de parto fue muy espaciado y pudo haber ocurrido durante un período de hasta una semana. Sin embargo, si se la molesta, la hembra puede regurgitar todas las crías en un solo acto de vómito propulsivo. Las crías estaban completamente desarrolladas cuando fueron expulsadas y hubo poca variación en el color y la longitud de una sola puesta. [11]
Se especula que la extinción de las ranas incubadoras gástricas se debió a la introducción de hongos patógenos por parte de los seres humanos en su área de distribución nativa. Entre 1972 y 1979, había poblaciones de ranas incubadoras gástricas del sur en cuencas taladas. No se investigaron los efectos de dichas actividades de tala sobre las ranas incubadoras gástricas del sur, pero la especie siguió habitando los arroyos de las cuencas taladas. El hábitat que alguna vez habitó la rana incubadora gástrica del sur ahora está amenazado por cerdos salvajes, la invasión de malezas, la alteración del flujo y los problemas de calidad del agua causados por perturbaciones río arriba. [12] A pesar de una búsqueda intensiva, la especie no ha sido localizada desde 1976 o 1981 (según la fuente).
El Parque Nacional Eungella , donde alguna vez se encontró la rana incubadora gástrica del norte, estaba amenazado por incendios forestales e invasión de malezas. Los incendios continuos pueden haber destruido o fragmentado secciones del bosque. [13] Las afueras del parque aún están sujetas a la invasión de malezas y se ha localizado el hongo quitridio dentro de varios arroyos de la selva tropical dentro del parque. Se pensó que las disminuciones de la rana incubadora gástrica del norte durante 1984 y 1985 posiblemente fueron fluctuaciones normales de la población. [14] Ocho meses después del descubrimiento inicial de la rana incubadora gástrica del norte, se observaron ranas de torrente Eungella enfermas y muertas , que cohabitan en los arroyos con ranas incubadoras gástricas, en arroyos en el Bosque Estatal de Pelion. [15] Teniendo en cuenta la comprensión más reciente del papel de la enfermedad de los anfibios en la disminución y desaparición de los anfibios, combinada con el patrón temporal y espacial de la propagación del patógeno en Australia, parece más probable que la enfermedad fuera responsable de la disminución y desaparición de las ranas incubadoras gástricas. A pesar de los continuos esfuerzos para localizar la rana incubadora gástrica del norte, no se ha encontrado. El último espécimen salvaje reportado fue visto en la década de 1980. En agosto de 2010, una búsqueda organizada por el Grupo de Especialistas en Anfibios de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza se propuso buscar varias especies de ranas que se creían extintas en la naturaleza, incluida la rana incubadora gástrica. [16]
Ambas especies están catalogadas como Extintas tanto en la Lista Roja de la UICN como en la Ley de Protección del Medio Ambiente y Conservación de la Biodiversidad de 1999 de Australia ; sin embargo, todavía están catalogadas como En Peligro de Extinción según la Ley de Conservación de la Naturaleza de 1992 de Queensland .
Los científicos están haciendo avances en sus esfuerzos por devolver la vida a las especies de ranas que crían en el estómago mediante la transferencia nuclear de células somáticas (SCNT), un método de clonación . [17]
En marzo de 2013, científicos australianos crearon con éxito un embrión vivo a partir de material genético preservado no vivo. Estos científicos de la Universidad de Newcastle (Australia), dirigidos por el profesor Michael Mahony (quien descubrió por primera vez la rana incubadora gástrica del norte), Simon Clulow y el profesor Mike Archer de la Universidad de Nueva Gales del Sur, esperan seguir utilizando métodos de transferencia nuclear de células somáticas para producir un embrión que pueda sobrevivir hasta la etapa de renacuajo. "Esperamos que este animal vuelva a saltar", dice el investigador de la UNSW Mike Archer. [18]
Los científicos de la Universidad de Newcastle también han informado sobre la congelación y descongelación exitosa (criopreservación) de células embrionarias de anfibios totipotentes [19] , lo que junto con la criopreservación de esperma [20] proporciona la "prueba de concepto" esencial para el uso del crioalmacenamiento como banco de genoma para anfibios amenazados y también otros animales.
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