Como su nombre indica, los anfibios -del griego amphi, «ambos», y bios, «vida»- llevan una doble vida. Cuando son jóvenes habitan siempre en el agua, pero al convertirse en adultos lo hacen fuera de ella. Los anfibios modernos han colonizado prácticamente todos los ecosistemas terrestres y solo son extraños en aquellas regiones que tienen climatología extrema, ya sea por exceso de frío o de aridez. La mayor parte son nocturnos y, como estrategia para controlar el equilibrio hídrico corporal, están más activos cuando hay humedad o pasan directamente mucho tiempo dentro del agua.
Casi todos los anfibios son carnívoros en su etapa adulta, mientras que los renacuajos son principalmente herbívoros. Dado que no tienen el cuerpo adaptado para la carrera, suelen camuflarse y esperar pacientemente a que se acerquen sus presas para cazarlas.
El grupo más amplio y conocido quizá sea el de las ranas y los sapos (Anuros), formado por más de 6.600 especies de todos los tamaños y colores imaginables.
Dentro de la Península ibérica, contamos con un total de 32 especies de anfibios, de las que 22 son anuros (sapos y ranas) y 10 urodelos (salamandras y tritones). No tenemos ninguna especie de cecilia.
Los anfibios son un grupo de animales vertebrados tetrápodos (dos pares de extremidades pentadáctilas) caracterizados por pasar de una vida larvaria acuática -con respiración branquial- a una fase adulta terrestre -con respiración pulmonar y cutánea-, menos dependiente del agua.
A veces es difícil para personas neófitas diferenciar entre anfibios y reptiles, ya que estos suelen ser huidizos, presentan colores y formas similares a veces y tienen igualmente comportamientos similares.
Diferencias clave entre anfibios y reptiles:
- Los huevos, en los reptiles, tienen una cascara dura impermeable. En los anfibios los huevos son blandos y permeables.
- Las crías de los reptiles están completamente formadas desde que nacen. Son miniaturas vivas de los adultos. Sin embargo, las crías de los anfibios deben ir pasando por diferentes cambios morfológicos hasta convertirse en adultos (metamorfosis).
- Los reptiles realizan una fecundación interna (el macho fecunda a la hembra con su hemipene). En los anfibios en general la fecundación es externa (hembras liberan los huevos mientras que los machos los rocían con su esperma según van saliendo).
- La piel de los anfibios es blanda, húmeda y permeable mientras que la de los reptiles es áspera, dura e impermeable.
- Los reptiles siempre tienen respiración pulmonar mientras que los anfibios cuentan con respiración branquial, pulmonar y epitelial.
- En general los anfibios tienen actividad nocturna mientras que los reptiles están activos por el día.
La piel de los anfibios tiene la particularidad de que puede funcionar como sistema respiratorio. La piel de de los anfibios está conformada esencialmente por dos capas, entre la que destacan la epidermis (parte externa) y la dermis (parte interna). Los cromatóforos son las células pigmentarias con las que los anfibios reflejan la luz y muestran todo su abanico de colores, sirviendo como camuflaje y/o advertencia del veneno que poseen.
Todos estamos acostumbrados a oír a las ranas cantar en primavera. Estas vocalizaciones son propias de cada especie y pueden permitir la identificación de las mismas. Por eso, te hemos preparado una guía sonora sobre el canto de los anfibios que seguro te resulta muy útil, para poder identificar en las noches de primavera las diferentes especies de ranas y sapos.
Sonido de sapo (rana)15 de octubre de 2018
El Proceso de Fecundación
La reproducción de los anfibios suele realizarse en el agua, donde la hembra deposita los huevos. La época más propicia para llevar a cabo esta actividad es en primavera, puesto que en las zonas templadas coincide con la época de lluvias y mayor humedad. La fecundación en la mayoría de casos es externa.
La reproducción de los anfibios en general y en Europa ocurre en los últimos meses del invierno y los primeros de la primavera, cuando las condiciones de temperatura y lluvias son mínimamente favorables. Los machos se acercan a las charcas y empiezan a cantar, marcando así su territorio con su presencia e indicando a las hembras que están dispuestos para el cortejo. Las hembras muchas veces son minoría, y suelen quedarse el las afueras o bordes de los puntos de agua escuchando a los machos.
Durante el acople, llamado amplexo, el macho se coloca encima de la hembra y descarga los espermatozoides sobre los huevos a medida que van saliendo. Los embriones de rana están rodeados por varias capas de material gelatinoso, que absorben agua y aumentan su volumen aglutinando los huevos en grandes masas.
Una vez eligen a un macho o son «cazadas» por ellos, se inicia el amplexo. En el caso de los tritones o salamandras (urodelos) el macho se poner debajo o a un lado de la hembra, dejando una bolsa de esperma (espermatóforo) en el suelo -tanto en fase terrestre como acuática- y hace que la hembra pase por encima, pegándose éste espermatóforo a su cloaca.
Las larvas y embriones están rodeados por varias capas de material gelatinoso y las puestas -según especie- varían en cantidad de huevos y forma. son de diferentes formas.
Aunque lo más habitual es que las hembras abandonen el lugar tras la puesta, hay especies de ranas y sapos terrestres que cuidan a su prole de forma activa (Sapo partero) y otras de salamandras (Salamandra común asturiana) que incuban las larvas en el interior de su cuerpo hasta que dan a luz crías vivas, completamente desarrolladas.
El ciclo de vida de una rana tiene las siguientes etapas o fases, partiendo del momento de la reproducción y la puesta de los huevos:
- Puesta de huevos y fase embrionaria.
- Eclosión de los huevos o nacimiento de los renacuajos.
- Metamorfosis de los renacuajos a ranas adultas.
- Reproducción de las ranas adultas.
A partir de este último punto, vuelve a comenzar el ciclo de vida de las ranas con el primer punto. Una rana adulta se reproduce diversas veces a lo largo de su vida hasta que muere.
Fase Embrionaria: Desarrollo de los Huevos
Las ranas, como todos los anfibios, son animales ovíparos, es decir, tienen una reproducción sexual mediante huevos. Los huevos de rana se caracterizan por poseer una gran cantidad de vitelo, que es una reserva de nutrientes que el embrión irá utilizando para completar su desarrollo. Este vitelo tiene simetría bilateral.
Las ranas además utilizan una estrategia reproductiva consistente en poner muchos huevos y después no invertir mucho esfuerzo en cuidar y proteger a las crías, en la esperanza de que, aunque muchas mueran debido a la desprotección, al menos diversas lleguen a la edad adulta. En ecología esto se conoce como "estrategas de la R" o "estrategia reproductiva R.
Los huevos, además, suelen estar sumergidos en balsas de agua y protegidos por algún tipo de mucílago o sustancia gelatinosa que los mantiene unidos.
El desarrollo embrionario de la rana es común con el de otros anfibios. Algunas de las etapas más importantes son:
- Blastulación o formación de la blástula: el ovocito fecundado empieza a dividirse hasta formar una "pelota" de células (mórula). Esta pelota después se queda hueca en el centro. A esta estructura se la conoce como "blástula".
- Gastrulación: se forma una oquedad que se reintroduce en la cavidad de la blástula. El eje que sigue viene determinado por el punto donde se ha producido la fecundación. La capa interior se denomina endodermo, y de ella derivarán los órganos internos, como el aparato digestivo; y la capa superior ectodermo, que dará lugar a la piel y otros órganos superficiales.
- Formación de la notocorda: las ranas lo que conocemos como animales "cordados", entre los que también nos incluimos nosotros y todos los demás animales vertebrados.
¿Cuándo nacen los renacuajos de rana? Muy fácil, cuando todo el periodo embrionario ha concluido. Una vez que el renacuajo está perfectamente formado y es capaz de sobrevivir por sí solo en la naturaleza, los huevos eclosionan y los renacuajos de rana salen al agua. No es casualidad que los huevos de ranas se encuentren sumergidos o muy próximos al agua: los renacuajos la necesitan para vivir, es decir, en esta fase no sobrevivirían en tierra firme.
Metamorfosis: Transformación a la Vida Adulta
El renacuajo tiene las características adecuadas para esta vida: tiene aleta caudal o cola, carece de apéndices laterales y su sistema respiratorio es de tipo branquial.
En ecología se estima que las especies que sufren metamorfosis, entre otras, lo hacen para evitar la competencia de los adultos con sus propias crías, ocupando diferentes nichos ecológicos.
Las características que se dan en la fase de metamorfosis del renacuajo deben desaparecer para dar lugar al ejemplar adulto. Comienza la metamorfosis de la rana, en la cual el renacuajo sufrirá al menos los siguientes cambios:
- Formación de apéndices: las ranas necesitan dos patas anteriores y dos posteriores (ancas) para poder vivir.
- Retraimiento de la cola: la cola del renacuajo desaparece poco a poco.
- Desarrollo del sistema respiratorio: las ranas tienen un sistema respiratorio mixto en el que el intercambio de aire se realiza tanto por la piel como por los pulmones.
Una vez alcanzados todos los cambios necesarios, y recordando que muchas de las crías habrán muerto por el camino, los individuos adultos salen a la superficie. Es entonces cuando se cambia el nicho ecológico: empiezan a vivir entre la tierra y el agua y cazan para comer.
Reproducción de Ranas Adultas
Para completar el ciclo de vida, necesitamos adultos fértiles que puedan poner nuevas remesas de huevos. La reproducción de las ranas, en muchos casos, incluye complejos rituales de cortejo para conseguir a las parejas sexuales.
La cópula de las ranas, además, se suele denominar "amplexus", dado que el macho cubre a la hembra y la sujeta por debajo de las extremidades anteriores.
Los anfibios adultos son netamente carnívoros y se alimentan de presas vivas consistente en todo tipo de artrópodos, caracoles, babosas, lombrices, saltamontes, moscas, mosquitos, arañas… que les quepan en la boca. Las larvas de anfibios se alimentan de invertebrados acuáticos pero también se alimentan de material vegetal o carroña en sus primeros estadíos. No es raro tampoco observar el canibalismo entre sus renacuajos.
El Sapo de Surinam: Un Caso Especial
El sapo Surinam tiene reproducción ovovivípara, pero en este caso el ovoviviparismo es muy especial. En la espalda de la hembra, se forman cámaras de incubación, donde las larvas llevan a cabo todo su desarrollo.
En la reproducción de esta rana no hay fase larval sino que el desarrollo de las crías es directo y se hace en el cuerpo de la madre.
El periodo de cría del sapo Surinam tiene lugar en las estaciones de las lluvias. Este anfibio se reproduce cuando los niveles de agua suben y la temperatura del agua baja.
Durante el cortejo, el macho y la hembra muestran un comportamiento muy parecido al que puede observarse en otros anuros. El macho abraza a la hembra por la espalda con sus patas delanteras, en lo que se conoce como amplexus.
Una vez está en amplexus, la pareja sube a la superficie del agua y se coloca con el dorso hacia abajo para que el macho quede durante unos momentos debajo de la hembra. Entonces, ella expulsa los huevos, que son retenidos por el vientre del macho, mientras que su esperma los fecunda.
Una vez se ha producido la fecundación de los huevos, la pareja adopta la posición normal, es decir, con el dorso hacia arriba. Entonces, la hembra libera una sustancia a través de la cloaca que impregna su piel y actúa como adhesivo para sujetar los huevos. Éstos huevos quedan pegados a la piel del dorso de la hembra.
Se forma una cámara que recubre cada uno de los huevos individualmente y que queda cubierta por una excreción cutánea algo más duro que actúa como protección.
Durante el proceso, los renacuajos que están en cada cámara de incubación desarrollan una gran cola que se encuentra muy vascularizada. Este hecho unido a la gran delgadez de la piel que la recubre, permiten que el intercambio gaseoso entre la madre y cada uno de sus renacuajos sea mucho más efectivo.
El desarrollo embrionario tiene lugar en el interior de dichas cámaras y dura de 3 a 4 meses. Una vez completada la metamorfosis, la piel que cubre las cámaras se abre y las crías salen al exterior totalmente formadas. En estos momentos, sólo miden unos 2 cm de longitud.
Los machos de esta especie atraen a las hembras con el canto, que es una especie de clic, chasqueando el hueso hioides.
Una hembra que no esté lista para reproducirse tiembla cuando se ve sujeta por un macho con el objetivo de rechazar el intento de cópula por parte de él.
Después de un mes, las crías son capaces de nadar y bucear como los adultos.
Curiosidades sobre el sapo Surinam y su reproducción:
- Una hembra de sapo Surinam protege en su dorso unos 100 huevos.
- Las crías emergen de las cámaras de incubación del dorso de la hembra cuando ésta muda la piel.
- En cautividad, se observa que la madre no se come a sus crías ni estando cerca de su boca.
Diversidad Reproductiva en Anfibios
La evolución es una artista cuya creatividad parece no tener límites. Un ejemplo de ello es la reproducción de los anfibios. La amalgama de estrategias que ranas, sapos, salamandras, tritones o cecilias utilizan durante la cópula, la fertilización de los huevos y su desarrollo, ha sido recientemente recapitulada en un estudio en el que se han descrito 74 modos diferentes de reproducción en las 2.171 especies de anfibios (alrededor del 30% de las especies del grupo).
Del trabajo publicado en la revista especializada Salamandra, se desprende que los huevos y larvas de los anfibios pueden desarrollarse de al menos 74 formas diferentes.
“La clasificación anterior comprendía solo anfibios anuros y apuntaba a la existencia de 39 variantes reproductivas. Este ya es un número impresionante, y mucho mayor que el de otros vertebrados, como reptiles, mamíferos y aves, pero aún no refleja la enorme diversidad reproductiva de este grupo de animales en su totalidad”, cuenta Luís Felipe Toledo, profesor en el Instituto de Biología de la Universidad de Campinas y coautor del estudio.
Para llevar a cabo su trabajo, los investigadores analizaron las estrategias reproductivas de 2171 especies distintas de anfibios, lo que abarca al menos el 80% de las familias de estos animales conocidas en todo el mundo. De entre todos ellos, los anuros, con 7315 especies conocidas y de las cuales 2012 se encontraban representadas en el estudio, son el subgrupo más diverso. Entre ellos se encontró que tenían 71 modos distintos de reproducirse, de los cuales 56 eran exclusivos para la clase.
Pero además de por su diversidad, la gran capacidad de movimiento que exhiben los anuros entre ambientes terrestres y acuáticos es lo que ha conducido al desarrollo de una amplia gama de estrategias reproductivas. Por ejemplo, en varias especies de la familia Pipidae, las hembras cargan sus huevos en el lomo hasta que las crías eclosionan completamente listas para la vida en un ambiente acuático, saltándose la etapa de renacuajo, lo que se conoce como desarrollo directo.
En el caso de las ranas incubadoras o marsupiales -género Fritziana-, las hembras, que son arborícolas, también llevan sus huevos en el lomo, depositándolos en este caso en el agua acumulada los cálices de bromelia o en tallos de bambú.
Por su parte, Hylodes japi, una rana endémica de Serra do Japi, en el estado de São Paulo, pone sus huevos en una cámara submarina que construye sobre el lecho de pequeños arroyos. Anteriormente, solo se había visto a los peces hacer algo similar.
Y algunas especies como Scinax alcatraz, Microhyla borneensis o Rhinella castaneotica -el sapo Para- anidan en bromelias, plantas carnívoras e incluso cápsulas de nueces de Brasil en el suelo de la selva amazónica.
“El estudio tiene impactos en varias áreas, como la historia natural y el comportamiento animal, por supuesto, pero también en nuestra comprensión de la evolución de los anfibios" cuenta Célio Fernando Baptista Haddad, profesor del Instituto de Biociencias de la Universidad Estatal de Sao Paulo, en Rio Claro, y también coautor del artículo. "Creemos que contribuirá a la conservación y la ecología, ya que muestra cómo las especies de anfibios pueden ser dependientes de ciertos hábitats e incluso de ciertas especies de plantas", continúa. "La desecación de un estanque o la extinción de una bromelia, por ejemplo, puede significar el fin de algunas especies de sapos", añade el investigador, también autor de la anterior clasificación de los modos reproductivos de los anuros, publicada en 2005.
Y es que, respecto al cambio climático, algunas especies se adaptan mejor a la hora de desarrollar sus estrategias reproductivas. Por ejemplo, Physalaemus spiniger, una rana endémica de Brasil, cuenta con al menos tres modos de reproducción. Dependiendo de las condiciones locales, desova en estanques, en el suelo del bosque húmedo o en las bromelias. "Esta plasticidad debería ser una ventaja para adaptarse al cambio climático", añade Baptista. "Si los estanques se secan o desaparecen las bromelias, la especie puede sobrevivir cambiando de modus operandi".
La mayoría de las especies, sin embargo, solo usan uno de los otros 74 modos y muchas de ellas se consideran amenazadas o en peligro de extinción debido al cambio climático.
La nueva clasificación se basa en 11 rasgos reproductivos. Por ejemplo, si la metamorfosis se produce antes o después de la eclosión de los huevos, o si los mismos huevos se depositan en nidos de espuma o de burbujas, entre otros.
El modelo también considera el sistema de alimentación de la progenie. Por ejemplo, las cecilias Boulengerula taitanus y Siphonops annulatus, alimentan a sus crías con su propia piel.
“La diversidad del modo reproductivo es el resultado de presiones selectivas como la competencia y la depredación”, comenta Toledo. “Un estanque es un entorno muy peligroso lleno de depredadores como peces, larvas de libélulas y otros renacuajos carnívoros. Cuando una especie puede desovar fuera del estanque, en una hoja que cuelga, por ejemplo, los huevos pueden escapar de todos estos depredadores acuáticos y los renacuajos caen al agua cuando están listos para enfrentarse al mundo".
Algunas especies también se saltan la etapa larvaria y nunca abandonan la tierra firme durante su ciclo de vida. Es el caso algunos representantes de la superfamilia Brachycephaloidea, la cual comprende más de 1.100 especies, incluido el sapo calabaza, Brachycephalus rotenbergae, y donde la mayoría de los representantes de la familia son desarrolladores directos, es decir, las crías nacen como adultos en miniatura, listas para vivir en el suelo del bosque.
A la luz de esta diversidad y sus constantes descubrimientos, los investigadores son conscientes de que los resultados del estudio no son definitivos. Muy al contrario, el trabajo es una puerta abierta a nuevos descubrimientos y descripciones de métodos reproductivos no solo en anfibios, sino también en otros vertebrados. La idea es que el sistema próximamente empiece a incluir peces, reptiles, mamíferos y aves en este tipo de clasificación, y que en el futuro se agreguen nuevos grupos y modos de reproducción.
Los Sapos Parteros: Un Cuidado Paternal Excepcional
Al leer esto se podría pensar que, para encontrar casos excepcionales en dichas estrategias reproductivas, hay que viajar a lugares exóticos y buscar especies fuera de lo común. Pero no siempre es así. Por ejemplo, en Europa habita un grupo de sapos cuyo modo de reproducción es una rara avis, un caso realmente excepcional: los sapos parteros.
Este grupo de anfibios está formado actualmente por cinco especies: el sapo partero ibérico o Alytes cisternasii (distribuido en la parte más suroccidental de la península Ibérica), el sapillo balear o Alytes muletensis (endémico de la isla de Mallorca), el sapo partero bético o Alytes dickhilleni (endémico del sureste de la península Ibérica), el sapo partero marroquí o Alytes maurus (distribuido en la cordillera del Atlas, en Marruecos), y finalmente la especie que aparece en la fotografía, el sapo partero común o Alytes obstetricans (su distribución se extiende desde España hasta Suiza y Reino Unido).
En los sapos parteros, los machos y las hembras se localizan por medio de un canto tan breve como embriagador. Un sutil pitido que puede ser detectado a cientos de metros de distancia, especialmente cuando varios machos entonan su propia melodía. Estos pueden llegar a formar “duetos” en donde coordinan sus notas con los competidores más cercanos. Al igual que en otros anfibios, los machos más grandes emitirán cantos más graves, lo cual será una señal irresistible para atraer a aquellas hembras en busca de pretendientes.
Estas vocalizaciones no las realizan inmersos en masas de agua, como charcas o ríos, si no fuera de ella. Cuando la temperatura en el exterior es inferior a los 10 ºC, pueden hacerlo incluso enterrados en el sustrato o abrigados por taludes y pedregales. De hecho, la cópula puede llegar a darse dentro de estos refugios, evitando la pérdida de temperatura corporal y la molestia de posibles depredadores.
En un apareamiento que puede llegar a durar más dos horas, el macho se agarra a la hembra de la zona inguinal, momento en el cual empieza a producir repetidos pedaleos sobre esta. Tras un baile de movimientos, la hembra expulsa un cordón de huevos que recoge entre sus patas. El macho entonces soltará la cintura de la hembra y la agarrará por su cabeza.
Es precisamente en ese momento cuando estos sapos empiezan a diferenciarse de la mayoría de los anfibios; es aquí donde se ganan el nombre de “sapos parteros”.
Cuando la hembra ha expulsado todos los huevos, el macho enrolla el cordón entre sus patas, haciéndose pleno responsable del cuidado y desarrollo de la prole una vez que la hembra se haya ido. Todo este proceso puede repetirse con varias hembras en noches consecutivas, de tal modo que los machos más grandes serán capaces de transportar un mayor número de puestas distintas - se ha documentado que algunos pueden cargar hasta tres puestas de diferentes hembras.
En la batalla por la reproducción, los machos más grandes gozarán de un mayor éxito reproductivo. Esto desemboca en una elevada competencia entre las hembras por tener acceso a estos machos.
Durante un periodo aproximado de un mes, los machos de sapos parteros acarrean a sus espaldas una mochila llena de vida: su descendencia. Una ristra de huevos que irá desarrollándose con el paso de los días. Cuando las larvas están plenamente formadas en el interior de los huevos, el macho se aproxima, ahora sí, a una masa de agua en donde liberará la puesta.