Por María José (Majo) Navarrete Méndez
Esa mañana, las nubes ya nos advertían que no regresaríamos a la estación de campo con ropa seca. La lluvia en el páramo era tan intensa que apenas podía mantener los ojos abiertos para ver el camino. Tuve que bajar la cabeza, mirar al suelo y confiar en que mis pies seguirían moviéndose, impulsados por el anhelo de una taza de café caliente y ropa seca. ¡Qué increíblemente motivadoras pueden ser a veces recompensas tan simples!
Para entonces, mi equipo y yo habíamos estado caminando aproximadamente siete horas, ascendiendo más de 1,000 metros de altitud. A veces caminábamos, y otras veces montábamos en las mulas que nos acompañaban, mientras nos asombrábamos ante la belleza de las montañas. Al haber crecido en los Andes, yo nunca había experimentado algo así: ¡ver el océano desde una cumbre tan alta! Y a pesar de nuestro agotamiento, estábamos muy felices, sabiendo que habíamos cumplido nuestra misión de encontrar las hermosas ranas arlequines escondidas en los hermosos paisajes de la Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM).
La Sierra Nevada de Santa Marta es la cordillera costera más alta del mundo, ubicada en la costa caribeña del departamento del Magdalena, en Colombia. Su compleja historia geológica y las singulares condiciones climáticas de sus imponentes picos han dado lugar a una biodiversidad excepcional. Las especies de la SNSM son exclusivas de esta región debido a la significativa separación geográfica de los Andes y al aislamiento generado por las tierras bajas que la rodean, lo que convierte a la Sierra en un ecosistema con características de isla. En este entorno, las poblaciones se aíslan, experimentan procesos de especiación y se adaptan a condiciones climáticas específicas, originando un fenómeno conocido como endemismo.
La diversidad de anfibios en la Sierra Nevada de Santa Marta es particularmente impresionante, no solo por la cantidad de especies, sino también por la abundancia de individuos. Desafortunadamente, poblaciones tan numerosas se están volviendo cada vez más escasas en todo el mundo para la mayoría de las especies de anfibios. Por ejemplo, muchas especies de ranas arlequines del género Atelopus en Centro y Sudamérica han sufrido severos declives poblacionales en las últimas décadas, y algunas incluso están categorizadas como extintas. Sin embargo, este no es el caso de las Atelopus de la SNSM: a diferencia de más de dos tercios de las ranas arlequines clasificadas como En Peligro Crítico o Posiblemente Extintas por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), las especies de Atelopus de la SNSM mantienen poblaciones estables, saludables y abundantes, que han demostrado una notable resiliencia a lo largo de los años. ¿Qué hace que los Atelopus de la Sierra Nevada de Santa Marta sean tan singulares, al punto de parecer haber escapado de la grave crisis de extinción que afecta a los anfibios en otras regiones del mundo?
La hipótesis más aceptada para los declives masivos de anfibios es una pandemia causada por la quitridiomicosis, una infección fúngica que puede ser letal para las ranas, ya que afecta su piel, interrumpiendo el intercambio normal de gases y, por ende, su respiración. Sorprendentemente, las especies de Atelopus en la Sierra Nevada de Santa Marta parecen haber escapado al hongo quitridio, aunque el mecanismo detrás de su aparente resistencia sigue siendo desconocido. Un factor potencial que podría conferir resistencia a la quitridiomicosis es la presencia de potentes compuestos neurotóxicos conocidos como alcaloides guanidínicos, incluyendo la enigmática Tetrodotoxina (TTX), encontrada en algunas especies de Atelopus. Aunque estos alcaloides se han identificado principalmente como defensas para disuadir depredadores, algunas especies pueden haberlos reutilizado para prevenir infecciones por patógenos.
Varios estudios han reportado la presencia de TTX y análogos únicos de TTX, no encontrados en ninguna otra parte de la naturaleza, en 13 de las 99 especies formalmente descritas de Atelopus. Sin embargo, 9 de estas corresponden a especies centroamericanas, a pesar de que la mayor diversidad de ranas arlequines se encuentra en Sudamérica, donde 65 especies están distribuidas entre Ecuador y Colombia. Un estudio exhaustivo sobre la toxicidad de Atelopus podría proporcionar evidencia adicional para comprender el papel ecológico y la importancia biológica de los alcaloides guanidínicos, una historia evolutiva más completa del fenotipo portador de TTX en animales, así como un potencial para obtener nuevos conocimientos sobre uno de los grupos de anfibios más amenazados del mundo.
Por este motivo decidí realizar una expedición a la Sierra Nevada de Santa Marta en busca de dos de las cuatro especies endémicas de Atelopus: la rana arlequín de la Sierra Nevada (A. laetissimus) y la rana arlequín de San Lorenzo (A. nahumae). En este proceso, decidí no buscar a la rana arlequín de la noche estrellada (A. arsyecue), ya que es considerada un animal sagrado por el pueblo Arhuaco, una comunidad indígena de la Sierra Nevada de Santa Marta. El acceso al territorio Arhuaco está restringido, y los métodos de muestreo invasivos están altamente prohibidos. Más allá de mi propia investigación, mi viaje me permitió mostrar respeto hacia las comunidades indígenas y generar confianza con los investigadores locales, quienes me guiaron en el proceso de acceso a las poblaciones para las cuales tenía permisos.
Durante mi viaje, visité dos localidades en dos montañas diferentes: San Lorenzo y San Pedro, situadas a altitudes de 2,500–2,600 metros que albergan poblaciones de A. laetissimus y A. nahumae. También visité una tercera localidad, hábitat de A. carrikeri, para realizar una evaluación preliminar del estado de la población en las tierras altas de la Sierra Nevada, a 3,500 metros sobre el nivel del mar, previo a la colección de datos y de muestras.
Todos los viajes comenzaron a nivel del mar en Santa Marta, continuando en auto hasta un punto de ascenso y completando el trayecto a pie. Las expediciones fueron físicamente exigentes y logísticamente desafiantes, especialmente debido a mi metodología de muestreo donde necesito congelar rápidamente las muestras recolectadas, como hisopos y tejidos de piel, en nitrógeno líquido a -80 °C. Para ello, utilizo un tanque de nitrógeno líquido de 17 litros, que puede pesar hasta 30 kilogramos cuando está lleno, lo que representa un verdadero reto para su transporte en las montañas. Afortunadamente, pude alquilar mulas de la población local para ayudar con el traslado del tanque y las muestras.
Las expediciones fueron particularmente agotadoras, ya que en ocasiones requerían caminatas de ocho horas por senderos empinados en las montañas. Las mulas desempeñaron un papel crucial en el transporte del equipo esencial, incluido el tanque de nitrógeno líquido para preservar las muestras. Sin el apoyo recibido del Centro para Estudios Latinoamericanos y del Caribe (CLACS), no habría sido posible cubrir los costos del transporte con mulas ni acceder a las localidades necesarias para recolectar muestras para la evaluación preliminar de la toxicidad de las especies. Gracias a este apoyo, logré recolectar exitosamente 18 muestras de piel e hisopos de las dos especies de Atelopus en Santa Marta, mientras identificaba las poblaciones más accesibles y abundantes para futuras colecciones y análisis detallados de sus defensas químicas y composición del microbioma.
Este viaje también me ayudó a fortalecer la colaboración con mis colegas investigadores de la Universidad del Magdalena y biólogos de la Fundación Atelopus, quienes se dedican a estudiar y proteger a las ranas arlequines. De ellos, aprendí dónde buscar las ranas e información importante sobre el comportamiento de las especies, así como detalles sobre sus proyectos de investigación, que incluyen estudios de diversidad genética, preferencias dietéticas y bioacústica. A cambio, tuve la oportunidad de compartir la metodología para la recolección de biopsias con el estudiante de licenciatura Luis Polo y el estudiante de maestría Aldair Barros. Esta metodología no solo es útil para la detección de toxinas, sino que también es adecuada para análisis de ADN y transcriptomas, así como para la detección de enfermedades.
Las muestras recolectadas durante esta expedición serán utilizadas para análisis químicos y detección de toxinas, utilizando cromatografía líquida con detección fluorescente (LC-FLD) y cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas (HR-LC-MS). Los resultados de estos análisis se integrarán con los datos previamente obtenidos y analizados de las especies ecuatorianas de Atelopus, contribuyendo al avance de mi investigación.
Esta expedición a la Sierra Nevada fue profundamente enriquecedora tanto para mi desarrollo científico como personal. Navegar los desafíos logísticos del trabajo de campo me ofreció valiosas perspectivas, no solo sobre la historia natural de las ranas que estudio, sino también sobre el conocimiento invaluable de las personas locales que entienden íntimamente su tierra y sus especies. La importancia de colaborar con investigadores y comunidades locales no puede subestimarse; ha influido enormemente en la ética de trabajo que aspiro a llevar a mi carrera futura. Además, los datos obtenidos durante este viaje son fundamentales para mi disertación, permitiéndome explorar la historia evolutiva de las defensas químicas en las ranas Atelopus y los factores ambientales que impulsan la adquisición y el mantenimiento de toxinas. También espero que los hallazgos de esta investigación arrojen luz sobre el potencial papel de toxinas como la TTX en la resiliencia de los anfibios a la quitridiomicosis. Es por esto, que las muestras y datos recolectados en la Sierra Nevada de Santa Marta son esenciales para avanzar en investigaciones futuras en conservación de la biodiversidad y salud de los anfibios.
María José (Majo) Navarrete Méndez es una bióloga ecuatoriana y candidata a doctorado en el Departamento de Biología Integrativa de la Universidad de California, Berkeley. Su investigación se centra en explorar el origen y la evolución de las defensas químicas, con un énfasis particular en los alcaloides guanidínicos tales como la enigmática tetrodotoxina, encontrada en las ranas del género Atelopus. Su trabajo busca dilucidar los mecanismos de adquisición de toxinas e integrar sus hallazgos en esfuerzos de conservación mediante la colaboración con instituciones e investigadores/as en Ecuador y Colombia.
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