Anfibios en agroecosistemas forestales del Uruguay: una herramienta para el biomonitoreo

Abstract

En Uruguay, la actividad forestal ha crecido en los últimos años, superando el millón de hectáreas. Los monocultivos provocan modificaciones en la estructura del paisaje, reducción de la heterogeneidad ambiental, e impactos a nivel de los ecosistemas asociados, entre otros factores, al uso de agroquímicos. Los pesticidas y sus metabolitos son detectados en suelos y cuerpos de agua superficiales, donde pueden persistir y provocar efectos adversos a organismos acuáticos, como las larvas de anuros. Por este motivo, y por su alta sensibilidad, los anfibios son un buen modelo biológico para estudiar el efecto de estos contaminantes. Son escasos los estudios que evalúan el efecto de la actividad forestal sobre los ensambles de anfibios autóctonos. El objetivo general de esta Tesis fue evaluar los potenciales efectos de la actividad forestal sobre anfibios anuros del Uruguay, a diferentes niveles de organización. En el capítulo 1, se analizaron los cambios en la riqueza y composición de los ensambles de anuros asociados a la actividad forestal, y se determinó la incidencia de esta actividad sobre la condición corporal y los parámetros de las células sanguíneas (presencia de Micronúcleos (MN) y de otras aberraciones nucleares de los eritrocitos (ANE)) en individuos de Pseudis minuta. Se realizaron muestreos estacionales de machos vocalizadores y de larvas en dos sitios forestados con pinos (FA=forestación activa y FB=zona recientemente cosechada) y un sitio control (NF). La comparación de la riqueza entre los sitios de estudio se basó en curvas de rarefacción; y para evaluar las diferencias en la composición de especies se realizó un PERMANOVA. La riqueza y composición de especies entre el control y los sitios forestales fue similar. No se encontraron diferencias significativas en la condición corporal de los individuos de P. minuta, entre los sitios de estudio, pero se observó que la frecuencia de MN+ANE en larvas provenientes del sitio forestal fue significativamente mayor que en larvas provenientes del sitio control. Estos resultados destacan la importancia de evaluar los posibles efectos de la actividad forestal con Pinos sobre los anfibios a otros niveles de organización (ej. celular). En el capítulo 2, se profundizó el conocimiento de los efectos de la actividad forestal a nivel individual y celular en los anuros; se evaluó la toxicidad de los sedimentos de charcos de un sitio forestal bajo el manejo con agroquímicos usando a Physalaemus gracilis (Anura: Leptodactylidae), como especie bioindicadora. Las respuestas biológicas a los contaminantes se evaluaron utilizando biomarcadores morfológicos (ej. anomalías morfológicas), y citogenéticos (MN y ANE). Se extrajeron sedimentos de dos charcos en un sitio forestal (Ch2 y Ch6), y del control NF, a los 15, 30 y 90 días posteriores a la primera aplicación de agroquímicos (T1, T2 y T3, respectivamente), teniendo en cuenta sus tiempos de vida media. En los sedimentos de los sitios Ch2 y Ch6 se detectó la presencia de agroquímicos. Las larvas de P. gracilis fueron expuestas durante 43 días a los sedimentos en mesocosmos al aire libre. Cada tratamiento se preparó por triplicado y se colocaron 32 larvas en estado de desarrollo de Gosner 27 a 29 por acuario. Se extrajeron dos larvas/réplica cada semana para analizar malformaciones; así como tasas de desarrollo y crecimiento; y dos larvas/réplica a las 168 h para evaluar genotoxicidad. Se determinó el índice de condición corporal (BCI), para los metamorfos de cada tratamiento. Se encontraron diferencias significativas en la tasa de desarrollo de las larvas entre tratamientos (H=11.02; p<0.05); pero no se observaron diferencias en las tasas de crecimiento (H=4.52, p=0.48). Las frecuencias de MN y ENA en las larvas expuestas a los sedimentos de Ch2 y Ch6 fueron mayores que en las larvas expuestas a sedimentos de NF (p<0.05; test de proporción binomial). Las anomalías morfológicas en larvas expuestas a los sedimentos de Ch2 y Ch6 también tuvieron una frecuencia mayor que las del grupo control (p<0.05; test de proporción binomial). Los metamorfos de NF tuvieron un mejor estado energético que los del resto de los tratamientos (p<0.05). Los resultados demuestran la toxicidad de los sedimentos de los sitios forestales y destacan la utilidad del abordaje experimental para estudiar los efectos de los contaminantes en un contexto ecológicamente relevante. En los capítulos 3 y 4, se evaluó la toxicidad aguda, la genotoxicidad, y los efectos subletales a nivel individual y celular, del herbicida Dual Gold® (DG®), a base de S-metolacloro (SM), sobre larvas de Leptodactylus luctator (Anura: Leptodactylidae), mediante bioensayos de exposición agudos y crónicos. Este herbicida persiste en los sedimentos y es uno de los más utilizados en el mundo. Las larvas fueron expuestas a cinco concentraciones nominales de DG® (5.0; 6.2; 7.8; 9.8; y 12.2 mg/L); y a un control negativo con agua declorada. El valor de concentración letal media=CL5024h para DG® fue de 7.0 mg/L, la concentración sin efecto observado (NOEC)=5.0 mg/L y la concentración con efecto observado más baja (LOEC)=6.2 mg/L. Las larvas fueron sensibles al herbicida, alcanzando el 100% de mortalidad a las 24h, en la concentración más alta analizada (12.2 mg/L). Se determinó la frecuencia de MN y ENA en larvas expuestas a tres concentraciones de DG® (1.0, 5.0 y 6.2 mg/L), durante 48 y 96 h; y las mismas se compararon con un control positivo (40 mg/L de Ciclofosfamida (CP)) y negativo. Las frecuencias de MN y ANE en los eritrocitos de larvas expuestas a DG® y CP fueron significativamente mayores que en el grupo control negativo. Para evaluar los efectos subletales crónicos a nivel individual crecimiento, desarrollo, y malformaciones) y celular (MN y ENA), las larvas (GS25) fueron expuestas durante 25 días a la NOEC; NOEC/5; y a un control negativo. La exposición crónica al DG® provocó un retraso en el crecimiento y desarrollo, la aparición de anomalías morfológicas, y un aumento en las frecuencias de MN y de ENA, confirmando su potencial genotóxico. Pese a que los efectos de la actividad forestal a escala de ensambles no fueron evidentes, pudimos comprobar que los agroquímicos asociados al manejo de la forestación producen efectos nocivos a nivel individual y a nivel citogenético en las larvas de anuros, representando un riesgo para los anfibios que se desarrollan en agroecosistemas. Los resultados destacan la necesidad de seguir profundizando en el conocimiento de los efectos tóxicos de los distintos agroquímicos sobre las primeras etapas de vida de los anfibios. Esta información es clave para poder mitigar los efectos de los contaminantes, y contribuir a la conservación de este grupo zoológico. Leptodactylus luctator podría ser un buen candidato para transformarse en un organismo modelo en la región para el biomonitoreo porque tiene una amplia distribución en el bioma pampa, donde la actividad forestal ocupa un rol central.