Este proyecto incluye dos áreas de mi programa de investigación, que comprende el estudio de los anfibios de México. La primera es la descripción de la biodiversidad del grupo, desde el trabajo de inventario taxonómico y descripción de especies nuevas, hasta el entendimiento de las relaciones evolutivas y los patrones de distribución geográfica a partir de inferencias filogenéticas y filogeográficas, utilizando para ello marcadores moleculares. La segunda se relaciona con la evaluación del estado de conservación de los anfibios en donde hemos estudiado el efecto que tiene la quitridiomicosis, enfermedad producida por los hongos patógenos Batrachochytrium dendrobatis (Bd), y Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal), en el declive de las poblaciones de anfibios, lo que potencialmente puede llevar a la extinción de algunas especies.
En este proyecto nos concentraremos en la zona del sureste de México incluyendo los estados de Veracruz, Oaxaca, Chiapas y la Península de Yucatán. En esta zona existe una gran diversidad de hábitats y de especies de anfibios por lo cual es importante continuar trabajando en el inventario taxonómico. Por uno lado, en el rubro de sistemática nos enfocaremos a estudiar la diversidad de especies y filogenia de los diversos grupos de ranas y salamandras. Para ello, requeriremos colectar individuos para obtener DNA de un mayor número de poblaciones. En este estudio participaran el estudiante de licenciatura Alejandro Calzada Arciniega y la estudiante de doctorado Raquel Hernández Austria. Por otro lado, vamos a cuantificar la presencia e incidencia de la infección producida por Bd en estas áreas, para discutir su potencial efecto en el declive de las poblaciones de anfibios que ahí se distribuyen. En este estudio participaran los estudiantes de maestría y doctorado Adua Sofia Olvera Avila y Ángel Soto Pozos respectivamente.
Esta propuesta incluye trabajo de campo y de laboratorio. En el campo, registraremos la diversidad de anfibios, y obtendremos muestras tanto de tejidos como de frotis de piel en el sureste de México. El trabajo de laboratorio consistirá en la secuenciación de DNA mitocondrial y nuclear por medio del uso de diversas técnicas como son la secuenciación Sanger y secuenciación de nueva generación y de detección de quitridiomicosis por la técnica de PCR en tiempo real tanto en frotis de organismos como por detección de DNA ambiental.
Este proyecto propone la utilización de una metodología original y de vanguardia, como es el análisis de marcadores moleculares que utiliza un muestreo no invasivo con una recolecta mínima de tejido, para el estudio de preguntas evolutivas fundamentales como el origen de la diversificación filética, de formación de especies y el estado de conservación en cuanto a la infección por quitridiomicosis. Al finalizar este proyecto se contará con la publicación de por lo menos 6 artículos en revistas indizadas.
Actualmente se reconoce que la identificación y descripción de nuevos taxones es fundamental para el conocimiento de la diversidad biológica de nuestro país. Por ejemplo, en el caso de las salamandras de la familia Plethodontidae la riqueza es mucho más alta de lo que se pensaba (Rovito et al.,2013). Las especies crípticas a nivel morfológico, y aquellas que poseen morfología extremadamente variable a nivel local, sólo son identificables mediante la utilización de caracteres moleculares, aspecto al que he dedicado la mayor parte de mi programa de investigación en los últimos años (Parra-Olea et al., 2005, Parra-Olea et al., 2005a; Parra-Olea et al., 2010; Parra-Olea et al., 2012, Rovito et al., 2012, Rovito et al., 2013, Parra-Olea et al 2020). En este proyecto utilizaremos herramientas taxonómicas modernas para la identificación de las especies, lo que involucra desde la caracterización morfológica de los mismos, hasta la secuenciación de marcadores mitocondriales y nucleares para establecer límites mas precisos entre especies y, así contar con una estimación más robusta de la diversidad real en el Sureste de México. En el proceso de profundizar con el inventario taxonómico se describirán especies nuevas para la ciencia, y haremos una estimación más real de la diversidad, de la abundancia y del estado de conservación de los anfibios pues se medirán diferentes parámetros ecológicos y a la par se analizarán muestras para evaluar el grado de infección de los anfibios con Batrachochytrium dendrobatidis.
El impacto del proyecto se puede evaluar en los siguientes campos: (1) Sistemática molecular y reconstrucción de filogenias. Los análisis basados en datos moleculares suponen un avance tanto en la práctica de la sistemática clásica como en la elaboración de filogenias, que a su vez constituyen la única herramienta válida para la descripción de los patrones históricos de divergencia entre taxones. En este aspecto las ranas del subgénero Syrrhopus son un modelo de gran interés por su amplia distribución y su dependencia de condiciones ambientales estrictas, que permiten plantear hipótesis tanto a nivel de especies como de poblaciones que pueden discutirse en términos de factores geográficos utilizando técnicas filogeográficas, un campo que está en pleno auge. (2) El establecimiento de bases moleculares para la conservación de la diversidad de vertebrados amenazados de México es un objetivo que ha venido desarrollándose. En este aspecto el establecimiento de prioridades para conservación plantea la necesidad de conservar el patrimonio genético endémico de México, dada la importancia de la fauna mexicana a nivel mundial. El presente proyecto se plantea sentar las bases para el futuro desarrollo de esta línea en grupos de alto interés como son los anfibios. (3) Finalmente, la importancia del proyecto radica en que aborda el estudio de uno de los mayores problemas que actualmente afecta a las comunidades de anfibios en zonas de alta diversidad y grado de endemismo. Con la realización de este proyecto, generaremos datos empíricos que nos permitan evaluar el estado de las poblaciones de anfibios en su entorno natural, con respecto a la infección por quitridiomicosis y plantear estrategias de conservación para estas especies amenazadas. Este proyecto ofrece oportunidades para la formación de estudiantes de diversos niveles. En particular, en este proyecto estarán asociados cuatro estudiantes, uno de licenciatura, una de maestría y dos de doctorado, quienes serán formados en técnicas de identificación de anfibios, de detección y cuantificación de microorganismos patógenos mediante técnicas histológicas y moleculares, así como en las técnicas modernas de secuenciación.
Los resultados de este proyecto generaran los siguientes productos clave: 1) Estimar la riqueza real de un grupo de ranas poco estudiadas como son las del subgénero Syrrhophus. 2) Describir especies para la ciencia que no han sido detectadas morfológicamente, 3) Tener el registro de las especies de anfibios en peligro crítico de extinción que se encuentran expuestas a Bd en su medio natural. 4) Ubicar los medios naturales que estén libres de Bd que podrían albergar dichas especies y ser utilizadas en futuros proyectos de conservación. Todo lo mencionado anteriormente contribuirá enormemente al diseño de estrategias de conservación robustas en especies en peligro crítico de Extinción.