El grito de los escuerzos: un imperceptible SOS por la supervivencia
Un investigador de la Universidad Nacional de La Plata experto en anfibios descubrió hace unos años que las larvas (o renacuajos) del escuerzo común emiten un chillido de alerta subacuático frente a situaciones de peligro. Este hallazgo fue sumamente relevante para el campo de estudios, ya que hasta ese momento no se sabía que las larvas, incluso de vertebrados, podían comunicarse a través del sonido debajo del agua. El descubrimiento generó nuevas preguntas y marcó una nueva línea de trabajo.
Guillermo Natale es doctor en Ciencias Naturales y trabaja en el Centro de Investigaciones del Medioambiente (CIM) dependiente de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional de La Plata y el CONICET. Ha estado investigando ranas, sapos y escuerzos durante más de 25 años y actualmente dirige un grupo especializado en ecotoxicología de anfibios, su estado de salud, conservación y el efecto que los diferentes factores de estrés ambiental, producto de las actividades antrópicas, provocan sobre ellos.
En el año 2006 Natale inició una serie de estudios que culminaron en un descubrimiento sorprendente: las larvas de una especie de anuro, el Ceratophrys ornata, emiten un sonido audible bajo el agua cuando se sienten amenazadas.
El Ceratophrys ornata es el escuerzo común -también conocido como “el gigante de las pampas”-, una especie que habita en varias provincias del centro y litoral de nuestro país. Pasa una considerable parte de su tiempo enterrado en el barro, tiene una enorme boca con muchos dientes, y grandes ojos salientes, pero se distingue del resto de los anuros por dos pequeñas protuberancias en la cabeza semejantes a “cuernos”.
Los escuerzos, animales peculiares, rodeado de mitos y mala fama, son muy difíciles de encontrar, y por ese motivo se trataba de especies muy poco estudiadas. Natale recorrió humedales y pantanos durante 6 años buscándolos hasta que una noche una tormenta eléctrica los hizo salir de sus escondites, y pudo al fin dar con algunos ejemplares. “Los escuerzos eran tan raros que venían de otros laboratorios a sacarles fotos”, recuerda Natale. Cuando supo que salían en las tormentas logró capturar más e incluso formó parejas.
Gracias a un novedoso tratamiento hormonal desarrollado especialmente en colaboración con los biólogos expertos en endocrinología, Vance Trudeau, canadiense, y Gustavo Somoza, del INTECH, Natale logró obtener las larvas de escuerzo en el laboratorio. “Antes de esta fórmula, que llamamos AMPHIPLEX y que permite reproducirlos, no era posible estudiar los escuerzos, y menos aún sus larvas. Era cómo querer realizar ensayos en unicornios”, recuerda Natale, quien comenta que además el compuesto resultó muy útil en la reproducción de especies en peligro de extinción que se mantenían en diferentes zoológicos y laboratorios del mundo con fines de conservación.
Una vez resuelta la disponibilidad de larvas, de su observación surgió la pregunta que lo llevó a su gran descubrimiento: ¿por qué los voraces renacuajos de escuerzo, que devoraban las larvas de todas las otras especies, no se comían entre ellos cuando por casualidad se encontraban?, ¿Tendría que ver acaso con el ruidito que emitían al sacarlos del agua?
Para responder esta pregunta pidió ayuda a amigos músicos que lo ayudaron a armar un sistema de grabación ultrasensible que permitiera registrar y amplificar los potenciales sonidos subacuáticos. Intrigados por los relatos del investigador, Mauro Rivero, camarógrafo y sonidista, y Raul Herrera, biólogo aficionado, lo asistieron desinteresadamente en los laboratorios del subsuelo la Facultad de Ciencias Exactas. “Armamos un escenario con luces apuntando a una pecera en la que había un micrófono sumergido recubierto con un preservativo conectado a un montón de equipos, y allí esperábamos en silencio por horas”, rememora Natale.
Encontraron entonces que las larvas de escuerzo son capaces de emitir un sonido breve, claro y muy audible: una sucesión de notas de tipo metálico. Y aunque las larvas son capaces de emitir estos sonidos en todas las etapas del desarrollo larval, Natale mostró que sólo lo hacen en situaciones muy específicas: cuando una larva se encuentra con otra de su especie o cuando es tocada por un objeto que la perturba.
En su laboratorio del CIM en Exactas, Natale probó esto una y otra vez: 2160 experimentos después, se convenció de que los sonidos larvales ocurrían siempre bajo ataque depredador. ¿Se trataba de un grito de ayuda?
La interpretación es que el sonido estaría sirviendo probablemente como voz de alerta para disminuir las posibilidades de canibalismo entre los pequeños futuros escuerzos.
Consciente del significado de este hallazgo, Natale lo compartió enseguida con la comunidad local, relatando la historia en un congreso de Herpetología en Córdoba. Su colega Vance Trudeau, el canadiense cocreador del AMPHIPLEX, recogió el guante y le propuso publicarlo en una revista científica de primera línea. Así, el trabajo de Natale fue publicado y generó mucho impacto alrededor del mundo, por sus importantes aportes a la comprensión del comportamiento y la ecología de los anfibios1. También en el campo de la neurobiología las implicancias del hallazgo eran enormes, ya que mostraron que en estadios muy tempranos de desarrollo -a las 72 horas de nacidas-, las larvas ya tienen un sistema de comunicación operativo y eficiente.
“Ese resultado abrió una línea completamente nueva de investigación”, relata Natale, ya que planteó el interrogante de si otras larvas carnívoras de anuros podían también producir sonido. Desde entonces, tanto el equipo de Guillermo Natale como otros grupos alrededor del mundo han estado estudiando las llamadas de alerta de las larvas de Ceratophrys ornata, y otras de las 7600 especies de anuros que existen.
El grupo de Natale investigó los efectos que podía causar un insecticida sobre ellos. “Sin dudas los anfibios resultan ser especies indicadoras de la calidad del ambiente, es decir, bioindicadores, y algunos de los parámetros evaluados pueden emplearse como biomarcadores útiles para diagnosticar el estado de salud de las ranas y sapos, y hacer inferencias sobre la calidad del ambiente”, explica Natale.
El insecticida usado fue el clorpirifos, un compuesto organofosforado que era usado en plantaciones y jardines, pero que actualmente (y gracias en parte a este estudio) actualmente se encuentra prohibido en nuestro país. Alrededor de 4800 renacuajos en peceras individuales fueron expuestos a diferentes concentraciones del insecticida para evaluar en ellos distintos efectos ecotoxicológicos como mortalidad, cambios en el comportamiento y natación, expresión de anormalidades, inhibición del crecimiento y también la producción de sonidos. Los investigadores encontraron que los cambios en los sonidos pueden funcionar como un buen biomarcador de clorpirifos y que al comparar esta respuesta, el escuerzo común resulta más sensible que otras especies, tanto nativas como no nativas.
Los estudios ecotoxicológicos que proponen evaluar efectos a niveles ecológicos presentan limitaciones técnicas y éticas debido a la necesidad de exponer a grandes cantidades de individuos a compuestos potencialmente dañinos. Por eso, el grupo coordinado por Natale apostó a un enfoque interdisciplinar y buscó incorporar nuevas herramientas. En una colaboración con la física María Leticia Rubio Puzzo, del Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos, dependiente de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP y el CONICET, modeló computacionalmente los efectos esperados del clorpirifos en las interacciones intra e interespecíficas de los renacuajos anuros, en particular del escuerzo y sus presas naturales (ranas y sapos). Obtuvieron información valiosa que complementa herramientas ecotoxicológicas tradicionales con un análisis teórico verificado por simulaciones computacionales. Para ello, modelaron los movimientos de las larvas como si se tratase de caminantes aleatorios, computando una emisión cuando se cruzaban en su camino. Los resultados indicaron que el clorpirifos indujo una mortalidad significativa de renacuajos a partir de las 48 horas. También causó efectos en el nado, la emisión de sonidos y las interacciones intra e interespecíficas. El equipo pudo modelar el comportamiento de los renacuajos bajo los efectos del insecticida insecticida y validar estos resultados experimentalmente, lo que sugiere que la simulación computacional puede ser una herramienta valiosa en ecotoxicología. Además de obtener nueva información y hacer una predicción de procesos naturales, los investigadores tienen en esta herramienta una alternativa que no presenta dificultades experimentales o cuestionamientos éticos.
Todos estos estudios realizados sobre los Ceratophyris, junto al novedoso desarrollo que permite reproducirlos exitosamente (AMPHIPLEX), y al no menos importante protocolo establecido para criarlo en el laboratorio en condiciones que respeten las normas de bienestar animal, posicionaron al escuerzo como una nueva especie modelo en ecotoxicología. Así, el escuerzo como objeto de estudio reemplazó a otras especies debido a que la pandemia primero y la sequía después, dificultaron la reproducción de anuros de la región y la recolección de ejemplares con fines científicos.
Con la satisfacción de haber recorrido el mundo con su importante contribución, el grupo se propone a futuro seguir avanzando en el estudio y la preservación de sapos, ranas y escuerzos autóctonos con técnicas que garanticen el bienestar animal, y más aún, desarrollar nuevos métodos que reduzcan el uso de animales de laboratorio.