Conexión entre bosques y ríos fortalece el microbioma de los anfibios y los protege contra un hongo letal

Estudio con participación de un Centro de Investigación, Innovación y Difusión de la FAPESP concluye que conservar los paisajes no significa únicamente proteger los fragmentos de forma aislada

Agência FAPESP* – Un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences muestra que lo que hace que la piel de una rana sea resistente a un hongo que ya ha diezmado cientos de especies de anfibios en todo el mundo no son únicamente los genes del animal, sino también la comunidad de bacterias beneficiosas que habitan en su piel y la forma en que está organizado el paisaje que la rodea.

Los científicos demostraron que la desconexión entre los bosques y los cuerpos de agua perjudica la capacidad de los anfibios para incorporar microorganismos defensivos, haciéndolos más susceptibles al hongo Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), uno de los patógenos más devastadores para esta clase de animales.

El fenómeno investigado se conoce como habitat split, es decir, la desconexión espacial entre los ambientes terrestres y acuáticos que muchas especies de anfibios necesitan para completar su ciclo de vida (reproducción en el agua y vida adulta en el bosque).

El equipo recolectó muestras de piel de 586 ranas pertenecientes a cuatro especies de la Mata Atlántica del estado de São Paulo (Brasil). La investigación fue liderada por Daniel Medina, profesor de la School for Field Studies (Estados Unidos), y Renato A. Martins, con la participación de Guilherme Becker (Penn State University, Estados Unidos) y de Célio Haddad, de la Universidad Estatal Paulista (Unesp) de Rio Claro y coordinador científico del Centro de Investigación en Biodiversidad y Cambio Climático (CBioClima). Mediante secuenciación genética de alta resolución, los investigadores identificaron las bacterias presentes y cruzaron esa información con la base de datos AmphiBac, que reúne más de 7.800 aislados bacterianos evaluados en laboratorio por su capacidad para inhibir el crecimiento del Bd.

El CBioClima es uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID, por sus siglas en portugués) de la FAPESP.

En una etapa posterior, el equipo cuantificó la carga de infección por el hongo en cada animal, además de diversas métricas del paisaje, como el porcentaje de cobertura forestal, la densidad de bordes de los fragmentos y, principalmente, el grado de distancia entre los fragmentos de bosque y los cuerpos de agua. Mediante modelos estadísticos avanzados (GLMM y Modelos de Distribución Conjunta de Especies), los investigadores aislaron el efecto del habitat split de otras variables, como la fecha de recolección y el paisaje circundante.

Los resultados fueron contundentes: en las áreas con un alto grado de habitat split, la proporción de lecturas genéticas correspondientes a bacterias capaces de inhibir el Bd disminuyó de forma marcada. Dos especies migratorias, Ischnocnema henselii y Rhinella ornata, presentaron mayores cargas del hongo precisamente donde la desconexión entre los hábitats era más intensa. En cambio, las especies capaces de utilizar bromelias tanque (como Boana faber) se vieron menos afectadas. Este hallazgo indica que los microhábitats húmedos dentro del propio bosque pueden amortiguar los efectos de la fragmentación.

Para los autores, el estudio aporta la primera evidencia de campo sólida del denominado “principio del microbioma adaptativo”: la exposición repetida y de baja intensidad al patógeno —algo que ocurre de forma natural en paisajes conectados— selecciona comunidades microbianas mejor preparadas para enfrentar infecciones futuras. Cuando esa conectividad se rompe, los anfibios pierden no solo el acceso a fuentes de microorganismos beneficiosos presentes en el ambiente, sino también la oportunidad de “entrenar” sus defensas microbianas.

“La relevancia de este estudio radica en demostrar que los hábitats preservados y conectados son el origen de poblaciones saludables, una realidad que se desvanece bajo el impacto de la fragmentación causada por el ser humano. Más que un diagnóstico, la investigación ofrece fundamentos para diseñar estrategias de reconexión forestal orientadas a combatir las secuelas de la deforestación ilegal que afecta al territorio nacional. Es imprescindible recordar que la supervivencia humana es inseparable de la salud del medio ambiente. En este contexto, los anfibios surgen como centinelas de la calidad ambiental, recordándonos que los ecosistemas funcionales constituyen la base de nuestra propia salud y longevidad”, afirma Haddad.

El artículo Connecting habitats, boosting disease resistance: Spatial connectivity enhances amphibian microbiome defenses against fungal pathogen puede leerse en: pnas.org/doi/10.1073/pnas.2520745123.

* Con información del CBioClima