Según un nuevo estudio realizado por un equipo de investigación internacional, las sequías cada vez más graves están alterando los microbiomas de una especie de anfibios del tamaño de una uña, las ranas calabaza, una especie de color naranja brillante y muy venenosa, dejándolas potencialmente vulnerables a una enfermedad fúngica mortal.
El hallazgo sugiere que los patrones anormales de precipitación, que se espera que empeoren debido al cambio climático y la deforestación, podrían alterar las relaciones mutuamente beneficiosas entre la vida silvestre y los microorganismos, lo que llevaría a una disminución de la biodiversidad.
El estudio fue publicado en la revista Ecology Letters y fue dirigido por la estudiante de doctorado de Penn State (Universidad Estatal de Pensilvania), Shannon Buttimer, y el profesor de biología Guilherme Becker.
El motivo que dio origen a este artículo provino del descubrimiento de un grupo de sapos calabaza muertos y muchos otros en estado crítico, durante una campaña de recolección de muestras de bacterias de la piel de esta especie, realizada por uno de los coautores del estudio, durante su tesis de maestría.
El motivo de las muertes se atribuyó posteriormente a la quitridiomicosis, una enfermedad fúngica causada por Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), que supone una amenaza para las poblaciones de anfibios de todo el mundo.
Los sapos calabaza, como muchos otros anfibios, tienen bacterias inhibidoras naturales del Bd en su piel. Estos microbios deberían ayudar a proteger a la especie contra el hongo.
Entonces, ¿por qué mueren estos sapos, y por qué todos a la vez?
Buttimer explicó que la deforestación de esta región de la selva amazónica ha provocado una mayor variabilidad de las precipitaciones, un aumento de la duración de la sequía y, a la inversa, periodos de lluvias más intensas.
Sin embargo, el brote detectado coincidió con una situación reciente y peligrosa, la falta de precipitaciones en este importante bioma. Por este motivo, el equipo decidió investigar si, de hecho, podría existir una relación entre la sequía, el microbioma de la piel y la mortalidad.
Para intentar establecer dicho vínculo, utilizaron 237 muestras de piel recolectadas durante un año, lo que les permitió secuenciar genéticamente los microbiomas de la piel de los sapos y comparar la información obtenida con una base de datos de referencia de microbios de la piel identificados como inhibidores.
“Es muy raro presenciar la muerte de anfibios en estado salvaje, y mucho menos recolectar muestras antes y durante un brote” – Shannon Buttimer, coordinadora del estudio.
La base de datos Amphibac, coordinada por Doug Woodhams, profesor asistente de biología en la Universidad de Massachusetts, contiene una lista cada vez mayor de secuencias de ADN de microbios cuyas propiedades inhibidoras han sido probadas contra el Bd en experimentos controlados de laboratorio.
El equipo de investigación descubrió que los microbiomas de los sapos recolectados después de períodos de lluvias superiores a la media eran más abundantes en inhibidores de Bd conocidos. Por el contrario, un mes después de la sequía, los microbiomas de los sapos tenían menos bacterias inhibidoras de Bd conocidas.
El descubrimiento, según los investigadores, indica que la sequía puede reducir la abundancia de algunas bacterias inhibidoras del Bd, dejando a las ranas vulnerables a enfermedades fúngicas.
El estudio también incluyó la investigación de métricas de diversidad del microbioma, como la riqueza y composición de especies. En general, los investigadores encontraron que los niveles más altos de riqueza de especies se asociaban con una menor gravedad de la infección.
La composición del microbioma también se volvió más variable después de períodos de escasas precipitaciones, lo que indica que los microbiomas de los sapos pueden haber pasado a un estado conocido como disbiosis, donde se vuelven menos estables y menos funcionales.
Según los investigadores, esta mayor variabilidad y la pérdida de microbios protectores esenciales pueden contribuir al aumento de las infecciones por quitridiomicosis.
“Espero que nuestros resultados animen a la gente a considerar cómo la deforestación y el cambio climático están rompiendo simbiosis invisibles y teniendo consecuencias a escala poblacional” – Shannon Buttimer, coordinadora del estudio.
Si bien se necesitan más experimentos para comprender los mecanismos causales que influyen en el microbioma de la piel y la dinámica del Bd, los investigadores creen que este estudio resalta la importancia de considerar la salud del microbioma al evaluar poblaciones amenazadas por el cambio climático, la pérdida de hábitat y las enfermedades.
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