Microfauna acuática come hongos que matan ranas
Hembra adulta Daphnia magna (izquierda) y D. dentifera (derecha)ISABELLA OLESKY (CORTESÍA DE CATHERINE SEARLE)La quitridiomicosis, la enfermedad mortal causada por el hongo patógeno Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), ha estado diezmando a los anfibios poblaciones en todo el mundo desde la década de 1980. “No tenemos medios para detener su avance” dijo Antje Lauer, ecologista microbiana de la Universidad Estatal de California en Bakersfield, «y no hay cura que pueda usarse en la naturaleza para proteger a los anfibios».
Bd afecta la piel de los anfibios, interrumpiendo su capacidad para regular los electrolitos en el cuerpo, explicó Jamie Voyles, ecologista de enfermedades infecciosas en New Mexico Tech. Las ranas infectadas pierden cantidades excesivas de sodio y potasio, que son fundamentales para que sus corazones sigan bombeando. Eventualmente, sus corazones se detienen.
Pero una nueva investigación sugiere un potencial agente preventivo contra la infección por Bd, uno que puede estar ya nadando alrededor de los anfibios afectados. Dos estudios recientes demostraron que la fauna microscópica acuática, como…
Dirk Schmeller, biólogo conservacionista del Centro Helmholtz para la Investigación Ambiental en Alemania, sabía que las tasas de infección por Bd variaban en gran medida a través de las poblaciones de ranas en los lagos dentro de las montañas de los Pirineos, entre Francia y España. Con curiosidad por saber si había algo en el agua que distorsionaba las tasas de infección de Bd, Schmeller, con la ayuda de un burro resistente, transportó varias muestras de agua del lago a su laboratorio para una serie de experimentos que él y sus colegas publicaron en Current Biology el mes pasado (26 de diciembre).
El equipo de Schmeller descubrió que el agua del lago con bajo contenido de Bd contenía más fauna microscópica que el agua del lago con alto contenido de Bd. agua. Esta microfauna eran en su mayoría organismos unicelulares como Paramecium y rotíferos, que se alimentan de la materia orgánica que filtran de sus ambientes acuáticos.
El equipo luego colocó renacuajos de la rana partera europea ( Alytes obstetricans), una especie que se sabe que es muy susceptible al hongo quítrido en muestras de agua de lago con bajo contenido de Bd y cargas altas de Bd. Algunas de las muestras de agua fueron tratadas térmicamente para eliminar toda la microfauna. Los investigadores encontraron que Bd infectó a menos renacuajos y con una intensidad más leve en el agua sin tratar. También encontraron que los renacuajos en agua con bajo contenido de Bd sin microfauna sufrieron tasas de infección iguales a las observadas en agua con alto contenido de Bd.
A continuación, Schmeller y sus colegas etiquetaron las zoosporas Bd con una tinción fluorescente para rastrear sus destinos en presencia de microfauna. Muchas de las zoosporas de Bd resplandecientes terminaron en las entrañas de la microfauna, proporcionando evidencia directa de que los filtradores acuáticos se estaban comiendo las zoosporas de Bd.
Este estudio confirmó observaciones previas que sugerían que la microfauna acuática podría aprovecharse de las zoosporas de Bd y demostró que esta microfauna puede incluso reducir la infección por Bd. Sin embargo, en los lagos donde Bd y los anfibios interactúan, la microfauna acuática puede elegir entre una variedad de alimentos más allá de las zoosporas infecciosas. ¿La microfauna aún reduciría las zoosporas de Bd en un entorno más complejo?
Catherine Searle, ecologista de enfermedades de la Universidad de Michigan, intentó abordar esa pregunta en un Ecología y Evolución artículo publicado el pasado otoño (23 de septiembre). Ella y sus colegas intentaron ver si Daphnia magna y la más pequeña D. dentifera podría consumir zoosporas de Bd y reducir la infección por Bd entre los renacuajos si además se les proporcionara un alimento alternativo, las algas.
Aunque ambos Daphnia disminuyeron las zoosporas Bd en el agua, solo D. magna pareció ayudar a reducir la infección por Bd en renacuajos. El equipo de Searles planteó la hipótesis de que el filtrado más rápido por el mayor D. magna podría haber dañado las zoosporas Bd más que las D más pequeñas. dentifera podría.
Las algas claramente afectaron las interacciones entre Daphnia, Bd zoosporas y renacuajos. Searle proporcionó D. dentifera con un suministro alto o bajo de algas y examinó el consecuente número de zoosporas Bd y las tasas de infección de renacuajos. Las zoosporas Bd sobrevivieron mejor en un ambiente rico en algas, pero las tasas de infección por renacuajos no cambiaron. Si bien los investigadores proponen varios mecanismos por los cuales las algas podrían impedir la depredación de Daphnia de las zoosporas Bd, hasta la fecha no se han probado.
Los efectos de Daphnia en Bd no son sencillos, explicó Searle, y señaló que Daphnia no siempre puede reducir la quitridiomicosis. Es complicado.
Los trabajos de Schmeller y Searle destacan el potencial de los depredadores acuáticos para luchar contra el Bd. Los depredadores acuáticos de zoosporas fúngicas son emocionantes, dijo Douglas Woodhams, ecologista de enfermedades y biólogo conservacionista de la Universidad de Colorado, Boulder, porque son el único factor que puede manipularse más fácilmente para el control de enfermedades en comparación con factores como la temperatura del estanque o la inmunidad del huésped. .
Sin embargo, Searle advirtió que el biocontrol debe implementarse con precaución porque podría tener efectos impredecibles en la comunidad. Schmeller estuvo de acuerdo, sugiriendo que los ensayos de control biológico deberían [primero] hacerse en un par de lagos definitivamente no más que eso para ver si funcionan.
Los estudios de Schmeller y Searle nos recuerdan que el huésped y los patógenos no existen en un vacío, dijo Voyles, pero son partes de ecosistemas diversos y dinámicos con muchos organismos, químicos y factores abióticos que interfieren.
Agregó Lauer: Estos estudios dejan en claro que un ambiente saludable con depredadores naturales de Bd puede reducir el riesgo de contraer quitridiomicosis.
DS Schmeller et al., Los depredadores acuáticos microscópicos afectan fuertemente la dinámica de infección de un patógeno globalmente emergente, Current Biology, 24: 176-80, 2013.
CL Searle et al., Daphnia depredación del hongo quítrido anfibio y su impacto en el riesgo de enfermedad en renacuajos, Ecología y Evolución, 3: 412938, 2013.
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