REPRODUCCIÓN Y VOCALIZACIONES EN ESPECIES DE RANAS DEL GÉNERO ELEUTHERODACTYLUS DEL ORIENTE DE CUBA
Irelis Bignotte Giró REPRODUCCIÓN Y VOCALIZACIONES EN ESPECIES DE RANAS DEL GÉNERO
ELEUTHERODACTYLUS DEL ORIENTE DE CUBA
Tesis presentada para aspirar al grado científico de DOCTORA POR LA UNIVERSIDAD DE ALICANTE
Doctorado en Conservación y Restauración de Ecosistemas
Autora: Irelis Bignotte Giró
Directores: Dr. Germán López Iborra Universidad de Alicante, España
Dr. Ansel Fong Grillo Centro Oriental de Ecosistemas y Biodiversidad (BIOECO), Cuba
2019
A mi padre y abuela, Víctor y Esmérida, los llevo por siempre en mi alma y en mi corazón.
There is a belief among scientists that these frogs-this handful of living gems-hold the time-piece to the future. These frogs do not croak as you would say in english. Instead they cry a sweet sad song. They sing of beauty and the balance of nature. While they sing, all is well with our world. They are the harbinger of the state of health of our planet. So you see, if the frogs stop singing, it means the planet and all that is on it is dying.
Hay una creencia entre los científicos que las ranas, ese puñado de gemas vivientes, son un reloj para medir el tiempo hacia el futuro. En realidad, las ranas no croan. Ellas lloran una dulce y triste canción. Cantan a la belleza y al equilibrio de la naturaleza. Mientras cantan, todo está bien en nuestro mundo. Son el presagio del estado de salud de nuestro planeta. Si las ranas dejan de cantar, significa que el planeta y todo lo que hay en él se está muriendo.
Di Morrissey "When the Singing Stops"
AGRADECIMIENTOS Como considero que esta tesis no es el fruto del esfuerzo y la dedicación de una sola persona, quiero expresar aquí mi más sincero agradecimiento a todos aquellos que de una forma u otra han hecho posible su culminación.
A mi familia (padres, hermanas, suegros, cuñados), por haberme dado siempre el apoyo incondicional en todo momento, su cariño y estímulo constante. De manera especial le agradezco a mi esposo e hijos, al primero por ser mi compañero y amigo en el trabajo y en la vida, esta tesis no hubiera sido posible sin su ayuda. A mis hijos les agradezco el haber llegado a mi vida.
A los directores de tesis (tutores en Cuba) Ansel Fong y Germán López Iborra por dedicarme parte de su valioso tiempo a atenderme, todas las veces que fuera necesario. Por las útiles sugerencias y recomendaciones. A German por su impresionante capacidad de analizar y exprimir datos, la constante comunicación por correo y encuentros anuales en Santiago de Cuba. A Ansel por transmitirme sus conocimientos y experiencias sobre las ranas y por su paciencia infinita. A ellos les debo el mayor mérito que pueda tener esta tesis, los errores son únicamente míos.
A la directora de BIOECO, Luz Margarita Figueredo, por su preocupación y apoyo a la tesis.
Un agradecimiento especial a Rolando Viña, Beatriz Lauranzón, Arelis Mustelier y Yaquelín Rivera por la ayuda en el trabajo en todos estos años, siempre dispuestos y de buen humor en las tantas noches de desvelo que pasamos contando ranas. Esta tesis hubiera sido imposible de realizar sin la cooperación de ellos.
A Martha Patricia Ramírez Pinilla, y a los demás colegas de la Universidad Industrial de Santander, Colombia (Eliana, Fabio, Víctor Hugo) por permitirme usar su laboratorio para hacer los estudios de histología, por sus esmeradas atenciones durante nuestra estancia allá. De manera especial, le agradezco a Martha Patricia el haber tenido la bondad de revisar la tesis aportando valiosas sugerencias y recomendaciones.
También mi agradecimiento especial a Nicasio Viña Dávila, por haber sido el primer tutor de la tesis, por sus sugerencias, recomendaciones y sobre todo por sus valiosos consejos.
Al Consejo Científico de BIOECO, por las revisiones y las sugerencias realizadas para mejorar el documento final, especialmente a Joel Reyes por la lectura minuciosa del texto.
A los compañeros del Centro Meteorológico Provincial en Santiago de Cuba, por facilitarnos los datos. A Arianna por haber hecho las gestiones necesarias para esto.
A la Universidad de Alicante por permitirme ser parte de este programa de doctorado, y en especial a Antonio Escarré por su constancia para llevarlo hasta el final y por ayudarme a obtener valiosa literatura.
Al Laboratorio de Ornitología de la Universidad de Cornell, en especial a Greg Budney y a Eduardo Iñigo, por suministrarnos los equipos de grabación y por entrenarme en su uso.
A los colegas del Departamento de Zoología por dedicar parte de su tiempo a escuchar mis presentaciones, por sus opiniones y recomendaciones. A los ex-compañeros Gabi, Teruel, David, Alexander, Freddy y David Lambert, que igualmente aportaron a esta tesis con sus conocimientos y experiencias.
Al resto de los compañeros de BIOECO, que de una forma u otra contribuyeron a que esta tesis se hiciera realidad.
Finalmente quiero agradecer a una amiga, a Ilenia, que ha estado presente en los momentos buenos, pero sobre todo en los momentos más difíciles por los que he pasado en este año.
Esta tesis fue posible gracias al apoyo de las siguientes instituciones:
Laboratorio de Biología Reproductiva de Vertebrados
INDICE
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN GENERAL ...... 1 Composición taxonómica de los anfibios ...... 1 Producción de sonido en anuros ...... 1 Las vocalizaciones en las relaciones inter-específicas de los anuros ...... 3 Tipos de reproducción en anuros ...... 5 Patrones reproductivos ...... 7 Importancia teórico-práctica y novedad científica de los resultados ...... 8 Objetivos de la tesis ...... 10 Referencias ...... 10 CAPÍTULO 2. ÁREA DE ESTUDIO Y ESPECIES ...... 14 Área de estudio ...... 14 Relieve ...... 14 Clima ...... 16 Hidrología ...... 19 Geología y suelos ...... 20 Vegetación ...... 20 Descripción de los sitios de trabajo ...... 21 Sitio de colecta de ejemplares (Sitio A) ...... 22 Sitio de muestreo de vocalizaciones (Sitio B) ...... 23 Anfibios del bosque pluvial montano de La Gran Piedra ...... 24 Referencias ...... 37 CAPÍTULO 3. PARTICIÓN DEL NICHO ACÚSTICO EN CINCO RANAS CUBANAS DEL GÉNERO ELEUTHERODACTYLUS ...... 40 Introducción ...... 40 Materiales y métodos ...... 41 Área de estudio ...... 41 Trabajo de campo ...... 41 Análisis de los datos ...... 42 Resultados ...... 44 Patrones de canto diario ...... 44 Características temporales y frecuencia de las llamadas ...... 46 Sitios de vocalización ...... 48 Discusión ...... 48 Referencias ...... 52 Apéndice 3-1 ...... 55 CAPÍTULO 4. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA REPRODUCTOR DE CINCO ESPECIES DE ELEUTHERODACTYLUS DE LA GRAN PIEDRA ...... 57 Introducción ...... 57 Materiales y métodos ...... 58 Trabajo de campo ...... 58 Análisis morfológico ...... 59 Recopilación de datos de reproducción de Eleutherodactylus de Cuba ...... 60 Análisis de los datos ...... 61 Resultados ...... 61 Gónadas en hembras ...... 61 Relación tamaño de las hembras - tamaño de puesta en Eleutherodactylus de Cuba ...... 67 Oviductos ...... 68 Gónadas en machos ...... 70 Diferencias de tamaño entre sexos y edades ...... 74 Discusión ...... 78 Morfología e histología del sistema reproductor ...... 78 Relaciones variables reproductivas - tamaño de los individuos ...... 81 Diferencias de tamaño entre sexos y edades ...... 84 Referencias ...... 85 Apéndice 4-1 ...... 89 CAPÍTULO 5. FENOLOGIA REPRODUCTIVA DE CINCO ESPECIES DE ELEUTHERODACTYLUS DE LA GRAN PIEDRA ...... 93 Introducción ...... 93 Materiales y métodos ...... 95 Trabajo de campo ...... 95 Análisis de los datos ...... 96 Resultados ...... 97 Variaciones en la talla de los ejemplares ...... 97 Variaciones en el tamaño de las estructuras ...... 101 Variación temporal de las vocalizaciones ...... 111 Variaciones en las proporciones de edad-sexo ...... 112 Relación entre variables meteorológicas y reproducción ...... 117 Discusión ...... 120 Variaciones en la talla de los ejemplares ...... 120 Variaciones en las proporciones de edad-sexo ...... 121 Variaciones en la actividad de vocalización ...... 122 Variaciones en el tamaño de las estructuras ...... 123 Relación entre variables meteorológicas y reproducción ...... 124 Patrones de actividad reproductiva ...... 126 Referencias ...... 130 CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES GENERALES ...... 133
APÉNDICES GENERALES ...... 135 Divulgación de resultados en eventos científicos ...... 135 Resumen 1 Fenología reproductiva de Eleutherodactylus cuneatus (Anura: Leptodactylidae) en La Gran Piedra, Santiago de Cuba ...... 135 Resumen 2 Reproduction in three direct-developing frogs of the genus Eleutherodactylus (Anura: Eleutherodactylidae) from Cuba ...... 136 Resumen 3 Historia natural de Eleutherodactylus intermedius (Anura: Eleutherodactylidae) en La Gran Piedra, Santiago de Cuba ...... 137 Resumen 4 Características del sistema reproductor de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra, Santiago de Cuba ...... 138 CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN GENERAL
Eleutherodactylus guantanamera
Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN GENERAL
Composición taxonómica de los anfibios
Los anfibios constituyen uno de los grupos mayores dentro de la fauna de vertebrados terrestres del mundo, con una gran diversidad en ecología, comportamiento y morfología. Existen 7944 especies descritas en todo el mundo, divididas en tres órdenes: Urodela, con 716 especies, Gymnophiona con sólo 209 especies descritas y Anura, el mayor Orden dentro de la Clase, compuesto por 7019 especies (AmphibiaWeb, 2018).
De los tres órdenes vivientes de anfibios, sólo Anura está presente en Cuba, a la vez que existen cuatro familias en este archipiélago: Bufonidae (con ocho especies endémicas), Eleutherodactylidae (con 58 especies; de ellas 57 endémicas), Hylidae (una especie nativa) y Ranidae (una especie introducida) (Díaz y Cádiz, 2008).
Según las listas y descripciones de especies más recientes (Rivalta et al., 2014; Díaz y Hedges, 2015; Rodríguez et al., 2017), en la actualidad hay 68 especies descritas en Cuba y un 95.6% de endemismo, siendo este último el mayor porcentaje de endemismo de todos los vertebrados y uno de los mayores de la fauna cubana. Más de la mitad de la fauna de anfibios se concentra en las montañas de la región oriental de la isla (Fong, 2000, 2001), en la cual se encuentra presente el 63.2% de los anfibios cubanos y el 58.8% de los anfibios endémicos.
Producción de sonido en anuros
Los anfibios anuros al igual que otros vertebrados (aves, primates y cetáceos) tienen la capacidad de producir sonidos con el objetivo, en primer lugar, de advertir la presencia de un individuo a otros de la misma especie. En la mayoría de las especies de anuros esta capacidad está bien desarrollada, poseen una estructura vocal capaz de producir una variedad de sonidos, pero en los otros dos órdenes de anfibios la producción de sonidos está bastante limitada (Duellman y Trueb, 1994).
El mecanismo mediante el cual la mayoría de los anuros producen el sonido es relativamente simple. El aire es expulsado de los pulmones por contracción de los músculos en la región del
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tronco del animal y se mueve a través de la laringe hacia la cavidad bucal. A medida que el aire pasa por la laringe, la vibración de las cuerdas vocales y los cartílagos asociados producen el sonido. Por lo general, el sonido se transmite a un saco vocal que une la cavidad bucal con el ambiente exterior y sirve como un radiador de sonido cuando está inflado (Gans, 1973; Schneider, 1988; Duellman y Trueb, 1994). De manera que en este proceso de producción del sonido intervienen tres componentes principales: (1) los músculos del tronco y pulmones, (2) la laringe que es el aparato que produce el sonido y (3) la cavidad bucal y el saco vocal que son los que transmiten el sonido (Wells, 2007).
Los anuros emiten sus señales acústicas hacia el ambiente donde se encuentran, es decir hacia el aire, el agua o el suelo. La mayoría de los anuros transmiten sus señales a través del aire y su rango de transmisión se ve afectado por varios factores ambientales. Por ejemplo, más energía acústica es absorbida por la atmósfera a frecuencias más altas, a mayores temperaturas y a menor humedad. La distancia de transmisión, el sustrato y la vegetación también atenúan las ondas del sonido (Duellman y Trueb, 1994). Littlejohn (1977) sugirió que la transmisión a frecuencias bajas (< 4000 Hz) es más efectiva para los anuros, en comparación, el rango de máxima sensibilidad acústica en los humanos es 800-2500 Hz (Duellman y Trueb, 1994).
Las diferencias en el funcionamiento de los tres componentes principales en la emisión del sonido (pulmones, laringe y saco vocal) les permiten a los anuros producir una variedad de sonidos, aun cuando el mecanismo de producción de sonido es similar en la mayoría de los anuros. Esta diversidad de sonidos o repertorios vocales fueron clasificados por Bogert (1960), y posteriormente modificados por Littlejohn (1977) y Wells (1977a, b, 1988) basándose en los aspectos funcionales de las llamadas. Los anteriores trabajos dividen a las vocalizaciones de los anuros en cuatro tipos:
1. Llamadas de anuncio: son emitidas por los machos para atraer a las hembras de la misma especie y para advertir a los machos de la misma u otra especie sobre el territorio ocupado. 2. Llamada de reciprocidad: Dadas por una hembra receptiva en algunas especies como respuesta a llamadas de anuncio de machos de la misma especie. 3. Llamada de liberación: Una señal acústica asociada con vibraciones corporales producidas por un macho o una hembra no receptiva en respuesta a un amplexus. 4. Llamada de estrés: Una vocalización baja producida por cualquier sexo, usualmente con la boca abierta, en respuesta a alguna molestia.
Las llamadas de anuncio son las vocalizaciones primarias de los anuros y las principales señales dadas por los machos durante el período reproductivo. Las propiedades acústicas de este tipo de llamada son específicas de cada especie, las hembras responden positivamente a las llamadas de anuncio de su misma especie, pero son indiferentes a los cantos de otras especies (Duellman y Trueb, 1994). Al mismo tiempo, los machos son capaces de aumentar la información contenida en la llamada de anuncio en respuesta a los cantos de otros machos y para esto utilizan varias formas,
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entre las que se incluyen: 1) alargar las llamadas, 2) incrementar la tasa de repetición de las notas, 3) adicionar notas a la llamada, 4) adicionar nuevos tipos de notas (Wells, 1977b).
Dentro de las llamadas de anuncio pueden reconocerse tres tipos:
A) Llamada de cortejo: Producidas por un macho en un intento de atraer a las hembras de la misma especie.
B) Llamada territorial: Producida por un macho residente en respuesta a una llamada de anuncio recibida por encima de un umbral crítico de intensidad.
C) Llamada de encuentro: Evocada durante interacciones agonísticas entre machos muy cercanos uno del otro.
Las vocalizaciones en las relaciones inter-específicas de los anuros
Aunque algunas especies de anuros vocalizan en coros mono-específicos, muchos cantan en agregaciones de hasta 10 o 15 especies, especialmente en los trópicos (Duellman y Trueb, 1994). La presencia de tantas especies vocalizando juntas puede conducir a dos problemas para la comunicación sonora intra-específica. En primer lugar, las llamadas de otras especies constituyen un ruido que enmascara las vocalizaciones de co-específicos o confunden las características de las llamadas necesarias para el reconocimiento de especies. Segundo, si las llamadas de diferentes especies son suficientemente similares, las hembras podría elegir machos de la especie incorrecta (Gerhardt 1994a, b). Por tanto, la necesidad de evitar o reducir la interferencia acústica es una de las presiones selectivas para llegar a la comunicación acústica efectiva en las comunidades de anuros (Gerhardt y Huber, 2002).
Existen cuatro maneras en las que los anuros pueden disminuir las interferencias acústicas (Littlejohn y Martin, 1969; Littlejohn, 1977):
La estratificación espectral mediante la partición del ancho de banda en varias frecuencias discretas. La separación espacial a través de la agregación de los individuos en conjuntos mono- específicos o la utilización de sitios de vocalización discretos y específicos para cada especie. La partición temporal de las vocalizaciones en estaciones, períodos diarios definidos o a través de la alternancia dentro del mismo período diario. La diferenciación de los patrones de codificación de las llamadas de anuncio de cada especie cuando las bandas de frecuencia y los horarios de canto se solapan.
Las diferencias acústicas son especialmente importantes en el mantenimiento de las identidades de las especies simpátricas del mismo género que están muy emparentadas. Estas diferencias en las propiedades acústicas de las llamadas de anuncio pueden haber evolucionado en respuesta a la
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selección para minimizar la interferencia acústica entre reproductores simpátricos y sincrónicos, por supuesto mejorando la identificación específica (Duellman y Trueb, 1994).
Una interpretación de este patrón es que las frecuencias dominantes de las especies simpátricas han divergido, mejorando así la capacidad de cada especie para comunicarse en un ambiente ruidoso (Littlejohn, 1977; Smith, 1977; Drewry y Rand, 1983). Según este punto de vista, cada especie tiene un “nicho acústico” único moldeado por la competencia acústica entre las especies (Duellman, 1978; Duellman y Pyles, 1983; Garcia-Rutledge y Narins, 2001).
Sin embargo, las diferencias acústicas pueden haber aparecido incidental o indirectamente a través de la selección por otros factores, como el tamaño del cuerpo (y muchas fuerzas selectivas influyen en su evolución; Wells, 2007), el cual puede a su vez afectar las propiedades acústicas de las llamadas, tales como la frecuencia dominante (Duellman y Trueb, 1994). También, hay muchas especies en estas agrupaciones que exhiben una amplia superposición de la frecuencia (Hödl, 1977; Zelick y Narins, 1982; Schwartz y Wells, 1983, 1984; Garcia-Rutledge y Narins, 2001) y muchas especies de ranas tienen amplias curvas de audición y son sensibles a sonidos fuera del rango de frecuencia de sus propias llamadas. Todo lo anterior llevó a Wells (2007) a concluir que la separación espectral de las llamadas no necesariamente garantiza un canal de comunicación libre de ruido entre los anuros.
Sin embargo, Villanueva-Rivera (2014) consideró que la partición del recurso acústico en los anuros no es un fenómeno simple de estudiar y muchos de los estudios anteriores han sido demasiado limitados como para aportar evidencia a favor o en contra de la teoría del nicho acústico. Varios de estos trabajos sobre comunidades de anuros han sido limitados solo a la dimensión espectral del nicho acústico, por lo que se hace muy difícil generalizar sus resultados (Wells, 2007). Sin datos sobre la partición temporal o espacial de las especies no es posible determinar si las presiones competitivas son suficientes para conducir a un cambio (Villanueva-Rivera, 2014).
La hipótesis del nicho acústico necesita ser estudiada en sus tres dimensiones: frecuencia de la llamada, momento de las vocalizaciones y posición espacial de los machos. Cualquier dimensión vista por sí sola, sea la frecuencia (e.g. Chek et al., 2003), el tiempo (e.g. Steelman y Dorcas, 2010) o el espacio pudiera no proveer datos suficientes o las conclusiones pueden no ser generalizables debido al efecto desconocido de las otras dimensiones (Villanueva-Rivera, 2014). En realidad, los trabajos más recientes (Lüddecke et al., 2000; Santos y Rossa-Feres, 2007; Ríos-López y Villanueva- Rivera, 2013; Villanueva-Rivera, 2014; Santos Protázio et al., 2015) han incluido las tres dimensiones mencionadas, aportando evidencias para la existencia del nicho acústico en las comunidades de anuros.
En Cuba no se han realizado estudios sobre el nicho acústico en grupos de especies de anuros, solo se han publicado resultados que tratan alguna de las dimensiones del nicho por separado, pero nunca con un enfoque de comunidad, sino analizando a cada especie de forma individual. Por ejemplo, sobre la dimensión espectral están los trabajos de descripción de las llamadas (incluye
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características espectrales y temporales) de las especies cubanas de Eleutherodactylus (Díaz y Cádiz, 2007) y de Peltophryne (Alonso y Rodríguez, 2003). En cuanto a la dimensión temporal, Alonso et al. (2001) estudiaron la actividad vocal diaria de Eleutherodactylus eileenae. El sitio de vocalización ha sido descrito para varias especies, pero la información se basa mayormente en observaciones casuales y notas de campo aparecidas en los catálogos y guías de Schwartz y Henderson (1991), Alonso et al. (2007), Díaz y Cádiz (2008) y Henderson y Powell (2009).
Tipos de reproducción en anuros
Las características reproductivas de las especies incluidas en este orden son muy diversas, lo que ha llevado a varios autores a clasificar u organizar los diversos tipos de reproducción de estas especies. La forma de clasificación más conocida y utilizada es la que agrupa a las especies en “modos reproductivos”, concepto que se refiere a la combinación de factores relacionados con el comportamiento reproductivo y la ovoposición de las especies (Salthe, 1969; Salthe y Duellman, 1973).
En la actualidad se reconocen 39 modos reproductivos en anuros (Wells, 2007), los que dividen a las especies según el sitio de deposición de los huevos, las características de la puesta y los huevos, las fases de desarrollo del renacuajo y el tipo de cuidado parental (Duellman y Trueb, 1994; Haddad y Prado, 2005; Wells, 2007). Estos modos reproductivos se agrupan de la siguiente manera:
Sitio de deposición de los huevos Desarrollo y alimentación de las larvas Huevos Acuáticos 1 Aguas tranquilas En lagunas, se alimentan 2 Aguas corrientes En aguas corrientes, se alimentan 3 Cámara subacuática en aguas corrientes En aguas corrientes, se alimentan 4 Cuencas en orillas de arroyos En aguas corrientes, se alimentan 5 Nido subterráneo En agua después de inundaciones, se alimentan 6 Agujeros de árboles, bromelias En el agua, se alimentan 7 Depresiones llenas de agua En el agua, no se alimentan 8 Agujeros de árboles, axilas de hojas En el agua, no se alimentan 9 Sobre tierra o en agua Desarrollo en el estómago de la hembra 10 Nido de burbujas en lagunas En lagunas, se alimentan 11 Nido de espuma en lagunas En lagunas, se alimentan 12 Nido de espuma en charcas En aguas corrientes, se alimentan 13 Nido de espuma en cuencas En lagunas, se alimentan 14 Nido de espuma en bromelias terrestres En lagunas, se alimentan 15 Dorso de la hembra En lagunas, se alimentan 16 Dorso de la hembra Desarrollo directo
Huevos no acuáticos 17 Nido terrestre En lagunas, se alimentan 18 Suelo, rocas, madrigueras, depresiones, nidos Las larvas se mueven hacia el agua 19 Rocas húmedas, grietas de roca, raíces de árboles Larvas sobre rocas en una película de agua o sobre el agua en la zona de salpicadura, alimentación
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Sitio de deposición de los huevos Desarrollo y alimentación de las larvas
semiterrestre 20 Nido terrestre Larvas llevadas al agua. 21 Nido terrestre En el nido, no se alimentan 22 Nido terrestre Sobre el dorso, en bolsas, en los sacos vocales 23 Nido terrestre Desarrollo directo 24 Hojas sobre el agua En lagunas, se alimentan 25 Hojas sobre el agua En aguas corrientes, se alimentan 26 Paredes de huecos en árboles o bambúes huecos En el agua, se alimentan 27 Nido arbóreo Desarrollo directo 28 Nido de espuma en el suelo En lagunas después de inundaciones, se alimentan 29 Nido de espuma en cuencas En lagunas después de inundaciones, se alimentan 30 Nido de espuma en madrigueras En lagunas después de inundaciones, se alimentan 31 Nido de espuma en madrigueras En aguas corrientes después de inundaciones, se alimentan 32 Nido de espuma en madrigueras En cuevas, no se alimentan 33 Nido de espuma en árboles En el agua, se alimentan 34 Llevado en las patas del macho En lagunas, se alimentan 35 Bolsa dorsal en la hembra En lagunas, se alimentan 36 Dorso de la hembra En bromelias o tallos de bambú 37 Dorso de la hembra Desarrollo directo 37 Huevos retenidos en los oviductos Nutrición proporcionada por el vitelo 39 Huevos retenidos en los oviductos Nutrición proporcionada por la hembra
Sin embargo, a pesar de la gran diversidad de modos reproductivos que exhibe el grupo a nivel mundial, en los anfibios de Cuba la diversidad de modos reproductivos es bastante escasa. Un grupo de especies de los géneros Osteopilus, Rana y Peltophryne depositan los huevos directamente en el agua, donde se desarrollan y eclosionan, los renacuajos se alimentan en el agua de ríos, arroyos, lagos, embalses y charcos temporales (revisado en Díaz y Cádiz, 2008). Estas especies se incluyen dentro del modo reproductivo 1 visto anteriormente.
Un segundo grupo de especies, todas las del género Eleutherodactylus (58 especies), tienen huevos no acuáticos, con desarrollo directo de donde sale un individuo completamente formado con las mismas características que posee el adulto, pero de pequeño tamaño, es decir no hay una fase de larva acuática. Las especies cubanas con este tipo de reproducción se dividen a su vez en otros dos grupos, las que tienen nidos en la tierra (la mayoría de las especies) correspondiendo al modo reproductivo 23 y las que ponen en el interior de bromelias (unas seis especies), agrupadas bajo el modo reproductivo 27. En algunas de las especies de este género se ha observado la existencia de cuidado parental, es decir las puestas se encuentran acompañadas por uno de los dos sexos o a veces por los dos. Las especies cubanas en las que se ha observado cuidado parental (o aparentemente un comportamiento parecido) son E. albipes, E. atkinsi, E. dimidiatus, E. eileenae, E. guantanamera, E. intermedius, E. melacara, E. tetajulia y E. zugi (Díaz y Cádiz, 2008).
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Patrones reproductivos
En los anfibios se producen ciclos reproductivos controlados hormonalmente, influenciados por las diferentes variables ambientales dentro de límites impuestos por el componente genético, resultando en determinados patrones que se repiten anualmente. Estos ciclos reproductivos están además condicionados por el microhábitat, el tamaño, el modo reproductivo y las prácticas de cuidado parental de cada especie (Duellman y Trueb, 1994).
Presumiblemente las especies de anuros tropicales y subtropicales son fisiológicamente capaces de reproducirse durante todo el año, pero los factores abióticos -como la distribución estacional de la lluvia que determina la disponibilidad de sitios de reproducción- pueden limitar la continuidad de la actividad reproductiva en muchas especies, sobre todo en aquellas que dependen de cuerpos de agua para reproducirse (Wells, 2007). Otros factores abióticos como la depredación, la competencia y las oportunidades para la búsqueda de alimentos también pueden ser importantes (Lucas et al., 1996; McCauley et al., 2000).
Duellman y Trueb (1994) manifestaron que no puede hacerse ninguna afirmación generalizadora sobre los patrones reproductivos en los anfibios. Sin embargo, estos mismos autores mencionan más adelante en su libro que hay un cierto patrón que se hace evidente en los anuros: las especies en las regiones tropicales húmedas tienen reproducción continua y pueden depositar varias posturas de huevos en un año, mientras que en las regiones estacionalmente secas o frías los ciclos se ven interrumpidos y el número de posturas puede ser tan bajo como una por año o una en años alternos (Duellman y Trueb, 1994). Mientras, Pacheco y Ramírez (2014) sostienen la hipótesis de que en las especies con desarrollo directo de los huevos se esperaría una reproducción continua debido a que estas especies son en cierta manera independientes de los cuerpos de agua, por lo que este modo reproductivo le otorga ventajas para la ocupación y explotación de ambientes menos asociados al agua.
En la mayoría de las especies de zonas templadas, la actividad reproductiva es cíclica y dependiente de una combinación de la temperatura y la lluvia. En las regiones áridas los anuros son primariamente reproductores oportunistas en momentos de ocurrencia de lluvias suficientes con temperaturas adecuadas (Duellman y Trueb, 1994). Las especies con reproducción terrestre de las regiones tropicales húmedas, que no dependen del agua para la puesta, a veces se reproducen la mayor parte del año o se reproducen principalmente en la estación lluviosa (revisión en Duellman y Trueb, 1994).
La mayoría de los anuros pueden ser clasificados como criadores explosivos o prolongados, aunque éstos representan dos extremos de un continuo que va desde la reproducción de una sola noche en algunas especies del desierto que usan charcos de lluvia efímeros hasta la reproducción durante todo el año de algunos anuros tropicales (Wells, 2007). Al menos dos clasificaciones se han aplicado para tratar de organizar la fenología reproductiva de los anuros. La clasificación de
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Crump (1974) y Duellman (1978) fue concebida para agrupar a las 87 especies de anuros de la Amazonía ecuatoriana e incluye cuatro categorías de reproducción:
Continua: Se reproducen esencialmente todas las noches con la excepción de noches secas con iluminación lunar intensa. Oportunista: Se reproducen regularmente después de fuertes lluvias durante todo el año. Esporádica húmeda: Se reproducen esporádicamente después de fuertes lluvias. Esporádica seca: Se reproducen esporádicamente durante infrecuentes períodos secos.
Por otro lado, Prado et al. (2005) agruparon a las 24 especies encontradas en un área baja pantanosa del suroeste de Brasil en tres patrones reproductivos:
Continuo: Especies con individuos reproduciéndose durante todo el año. Prolongado: Especies reproduciéndose por más de tres meses consecutivos, exhibiendo llegada asincrónica de las hembras hacia los sitios de reproducción, y con machos defendiendo territorios. Explosivo: Especies con actividad reproductiva que dura entre uno y unos pocos días, con llegada simultanea de machos y hembras, y machos empleando tácticas alternativas como puede ser la búsqueda activa de las hembras.
Importancia teórico-práctica y novedad científica de los resultados
La información obtenida en este estudio es un aporte significativo al conocimiento de la ecología de los anfibios de bosques de Cuba oriental en particular y de Cuba en general, aumentando la información existente sobre aspectos de la historia natural de estos anuros que han sido muy poco estudiados en Cuba, como son la actividad acústica y la reproducción. Por estas mismas causas es útil para las instituciones científicas nacionales y locales que desarrollan investigaciones sobre este grupo de animales o que trabajan en el área de estudio. Ya que los anfibios desempeñan un papel clave en las cadenas tróficas y en las relaciones inter-específicas dentro de los bosques cubanos, los resultados de esta investigación contribuirán a un mejor conocimiento de las áreas forestales y aportarán datos esenciales para la comprensión del funcionamiento de estos ecosistemas.
El estudio sobre las relaciones acústicas inter-específicas del conjunto de especies del género Eleutherodactylus que convive en una pluvisilva cubana, expuesto en el capítulo 3, se realiza por primera vez en Cuba y es uno de los pocos ejecutados en el Caribe insular. Este estudio permite probar la existencia de segregación acústica entre estas especies analizando las tres dimensiones componentes del nicho acústico, los trabajos anteriores se dedicaron a una o dos dimensiones, limitando las conclusiones que pudieran obtenerse. Desde el punto de vista teórico-práctico, los resultados de este capítulo aportan información sobre el nicho acústico y su existencia en conjuntos de anuros, especialmente en comunidades antillanas compuestas por un único género, aparentemente diferentes de las comunidades continentales multi-genéricas.
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Los estudios sobre la reproducción en especies con puestas terrestres y desarrollo directo de los huevos, como las del género Eleutherodactylus desarrollado en el capítulo 4 de esta tesis, contribuyen a llenar un vacío importante de conocimientos de la ecología del grupo no solo en Cuba sino a nivel mundial, donde la mayoría de las publicaciones tratan especies que depositan huevos en el agua y las larvas se desarrollan en ese medio. Los resultados de este capítulo aportan datos totalmente novedosos sobre el tamaño de las posturas, las relaciones del tamaño de las gónadas y el número de huevos con la talla del animal y la descripción macro y microscópica de las estructuras reproductivas. Los tamaños mínimos de madurez sexual, además de ser también la primera vez que se determina para estas especies, son un dato útil para estimar la edad en el campo, es decir, para diferenciar individuos adultos de juveniles en el trabajo de campo sin necesidad de sacrificar a los ejemplares. Toda esta información facilita la realización de futuros estudios sobre la ecología, la historia de vida y la demografía de estas poblaciones y contribuye al entendimiento del papel de los anfibios en el ecosistema boscoso donde viven.
El estudio de la fenología reproductiva de cinco especies endémicas de este bosque, desarrollado en el capítulo 5, es totalmente novedoso en Cuba donde solo una especie (no endémica) ha sido estudiada recientemente en un hábitat antropizado. Los resultados de este capítulo son importantes para el entendimiento de las causas y variables que influyen sobre los ciclos reproductivos en las especies tropicales con reproducción terrestre, lo que indudablemente es una contribución para lograr la generalización de los patrones y conceptos en esta temática. Desde el punto de vista práctico, la información sobre los momentos de mayor reproducción y sobre las variables ambientales que pueden determinar la ocurrencia de reproducción en estas especies es una base esencial para el Sistema Nacional de Áreas Protegidas en la confección y fundamentación de los planes de manejo de las áreas protegidas donde se encuentran. También es fundamental para el trazado de las estrategias de conservación de este grupo en los bosques cubanos. Este conocimiento es importante para lograr un mejor manejo no solo de los bosques naturales, sino también de las áreas forestales cultivadas donde también viven los anfibios estudiados.
La información generada en esta tesis constituye una línea base sobre actividad vocal y reproducción en anuros, que podrá ser utilizada para valorar el posible impacto del cambio climático sobre estas especies y sobre la biodiversidad en sentido general. La inclusión en la tesis de variables meteorológicas en conjunto con el análisis de los parámetros bióticos contribuye al mejor entendimiento de las relaciones entre variaciones en las condiciones climáticas y actividad de canto y reproducción en anuros, además de también ser una aporte a la valoración de las consecuencias del cambio climático.
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Objetivos de la tesis
Esta tesis doctoral tiene los siguientes objetivos:
1. Describir los patrones de actividad acústica diaria, las propiedades espectrales de las llamadas y los sitios utilizados para vocalizar por el ensamble de Eleutherodactylus de La Gran Piedra.
2. Determinar si hay particiones en alguna de las dimensiones del nicho acústico entre estas especies.
3. Describir las características macro y microscópicas del sistema reproductor de las hembras de cinco especies del género Eleutherodactylus de La Gran Piedra, determinando el tamaño de las posturas de estas especies a partir del número de folículos vitelogénicos encontrado en los ovarios.
4. Describir las características macro y microscópicas de las gónadas masculinas de cinco especies del género Eleutherodactylus, determinando la existencia de espermatogénesis como criterio de madurez sexual.
5. Definir las relaciones entre el tamaño del cuerpo y la fecundidad (número y tamaño de los ovocitos) en las hembras de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra y compararlas con las otras especies del género en Cuba.
6. Comparar las relaciones entre el tamaño de las gónadas y la talla de los ejemplares en los machos de cinco especies del género Eleutherodactylus de La Gran Piedra.
7. Determinar si existen diferencias en el tamaño del cuerpo entre sexos y estadios de madurez y establecer los valores límites de longitud que permitan delimitar hembras y machos maduros de los estadios inmaduros.
8. Analizar las variaciones anuales en la actividad reproductiva y acústica de cinco especies del género Eleutherodactylus, vista a través del tamaño de los ejemplares, la morfología de las estructuras reproductivas y la abundancia de vocalizaciones.
9. Comprobar la influencia de las condiciones climáticas (temperatura, humedad y precipitaciones) del periodo de muestreo sobre la actividad reproductiva de las cinco especies.
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CAPÍTULO 2
ÁREA DE ESTUDIO Y ESPECIES
Eleutherodactylus limbatus
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CAPÍTULO 2
ÁREA DE ESTUDIO Y ESPECIES
ÁREA DE ESTUDIO
Esta tesis se realizó en territorios incluidos dentro del área protegida nombrada Paisaje Natural Protegido Gran Piedra, el cual se encuentra situado frente a la costa sur oriental de Cuba, entre las cuencas tectónicas de Santiago de Cuba y de Guantánamo, a unos 30 km al este de la ciudad de Santiago de Cuba (Fig. 1). Geográficamente se incluye en el área Sierra de la Gran Piedra, subregión Sierra Maestra, de la Región Oriental físico-geográfica, según la clasificación de Núñez y Viña (1989). Es un área protegida de categoría V de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y los Recursos Naturales (IUCN, 1994), tiene una superficie total de 3069 ha (CNAP, 2013) y se ubica en un territorio montañoso con altitudes de entre 700 y 1225 m sobre el nivel del mar (BIOECO, 2016).
Se escogió esta área de estudio considerando que es un sitio montañoso situado a una altitud que puede considerarse considerable dentro de la isla de Cuba, elemento importante si tenemos en cuenta que gran parte de las declinaciones de anfibios en el neotrópico se han producido en zonas altas. En particular el hábitat boscoso donde se situaron los sitios de trabajo (ver más adelante) es un tipo de hábitat susceptible a sufrir cambios en las poblaciones de anfibios porque también la mayor parte de las declinaciones a nivel mundial se han producido en bosques, además del hecho conocido que los grandes bosques están desapareciendo a ritmos acelerados.
A continuación se describen las características físico-geográficas y la vegetación del territorio donde se encuentra el área de estudio de esta tesis.
Relieve
El área presenta un relieve abrupto con su punto culminante en La Gran Piedra, montaña de 1225 m de altitud, la cima de mayor altitud de la Sierra Maestra oriental. En esta cima se encuentra una gran roca de origen volcánico (Fig. 2), la cual mide 51 m de largo por 25 m de alto y tiene un peso total estimado de 63000 toneladas. Precisamente las dimensiones de esta roca dan nombre a la
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comunidad que se asienta en las inmediaciones de la cima y por su valor natural se reconoce dentro del Sistema Nacional de Áreas Protegidas como Elemento Natural Desttacado (CNAP, 2013).
Fig. 1. Localización del área de estudio. A) Ubicación de la provincia Santiago de Cuba dentro de Cuba. B) Ubicación del Paisaaje Natural Protegido Gran PPiedra (en rojo) dentro de los límites de lla provincia Santiago de Cuba. C) Ubicación del área de estudio (cuadraado negro) dentro del Paisaja e Natural Protegido Gran Piedra. D) Localización de los sitios de trabajo A y B, loos círculos blancos representan los tres puntos de escucha, 1= comunidad de La Gran Piedra, 2= museo-cafetal La Isabelica.
El relieve está fuertemente influenciado por la tectónica de ascenso constantte del sistema, lo que provoca una acción intensa y sostenida de la red de drenaje. Es por esta razón que los ríos se encajan profundamente dando al relieve del territorio un carácter muy complejo, fuertemente diseccionado, donde predominan las pendientes de elevado valor. El tecctonismo también ha provocado que el relieve del macizo sea escalonado en la dirección norte-sur,, con un alineamiento de superficies de cimas de aproximadamente igual altitud a lo largo de dichhoos escalones (Abad y Beyris, 2006).
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Fig. 2. Vista general del área de estudio y de la cima más alta del Paisaje Natural PProtegido Gran Piedra, coronado por el bloque de brecha volcánica que da nombre al área protegida y a la comunidad que se asienta en lass inmediaciones de la cima.
Clima
El clima de la Sierra de La Gran Piedra en general es del tipo tropical húmedo, aunque muy variado fundamentalmente debido al relieve y otras características orogrráficas. La influencia anticiclónica es mayoritaria durante todo el año, con valores más elevados y mayores gradientes de presión en los meses de invierno (Domínguez et al., 2017). El clima de esta área se categoriza como “clima templado lluvioso con invierno seco” según la clasificación de Koppen, puede ser considerado como “clima húmedo de vegetación de bosques” siguiendo la clasificación de Thorthwaite y usando la clasificación climática por el método de Lang modificado es “húmedo acentuado” (Puente, 2001).
Por ser una región montañosa, La Gran Piedra tiene un régiimen de precipitaciones con un comportamiento bien definido, con lluviias abundantes e incidencia del efecctto Foenh. Durante el período lluvioso las precipitaciones obedecen fundamentalmente a la combinación de eventos sinópticos como las tormentas tropicales, típicas de esta época del año, y las ondas del este, las que al combinarse con el calentamiento diurno y la circulación de los vientos de lla región favorecen la ocurrencia de precipitaciones. El período poco lluvioso se caracteriza fundaamentalmente por la
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influencia de los sistemas frontales que provocan algunas lluvias, pero en menor escala que en el período lluvioso (Domínguez et al., 2017).
En general la precipitación es elevada, entre 1300 y 1900 mm anuales (promedio= 1664 mm), con 120-150 días con lluvia por año, el 60-70% de ellos concentrados entre mayo y octubre. Los meses que tienen más días con lluvia son mayo a noviembre, con más de 10 días lluviosos por mes (Montenegro, 1991a; Puente, 2001). Para esta zona puede definirse un periodo lluvioso en mayo- octubre (generalmente más de 100 mm por mes) y un período poco lluvioso entre los meses de noviembre y abril. Los meses más lluviosos son mayo, septiembre y octubre con valores promedio de entre 223.2 y 248.7 mm, mientras que los menores acumulados son en diciembre y enero, con valores promedio de 58.5 y 58.1 mm, respectivamente (Domínguez et al., 2017; Fig. 3).
A su vez, la evaporación media anual es baja. Predominan los días nublados y frescos, con 238 días como promedio con influencia de las precipitaciones horizontales (nieblas y nubes bajas), de los cuales 162 tienen niebla densa. Los meses con mayor cantidad de días con niebla densa (14 días o más) son de octubre a mayo; por el contrario, de junio a septiembre hay 9 días o menos con esta característica (Montenegro, 1991a).
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50 Precipitaciones (mm) Precipitaciones
00 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Fig. 3. Precipitaciones mensuales promedio durante el período 1981-2014 en la Sierra de La Gran Piedra (modificado a partir de Domínguez et al., 2017).
La temperatura media anual del área varía entre 16 y 20°C (promedio anual= 18.6°C), la mínima media anual de 13 a 18°C y la máxima media anual varia de 20 a 25°C (Domínguez et al., 2017; Fig. 4). Los meses más fríos son enero y febrero con temperaturas mínimas medias de 13.7 y 13.9ºC
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respectivamente, mientras que julio y agosto son los más calurosos alcanzando valores máximos medios de 25.5 y 25.0ºC. El valor promedio de temperatura más bajo se alcanza en enero (16.6 ºC), siendo agosto el mes con el promedio de temperatura (20.6 ºC) más alto. La temperatura en el periodo poco lluvioso promedia 14.2 ºC, mientras que durante el periodo lluvioso las medias se encuentran alrededor de los 17.4 ºC (Domínguez et al., 2017).
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12 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Fig. 4. Temperatura mensual promedio durante el período 1981-2014 en la Sierra de La Gran Piedra (modificado a partir de Domínguez et al., 2017). Rombos= temperatura máxima, círculos= temperatura promedio, triángulos= temperatura mínima.
Predomina una humedad relativa alta, con un promedio anual de 89%, los mayores valores promedios son de 92-93% y ocurren a la salida del sol, mientras que los mínimos descienden, al mediodía, hasta 84% (Fig. 5). La humedad relativa mínima media mensual alcanza su valor mínimo de 76-77% en los meses de febrero y marzo, los valores máximos se producen en los meses de noviembre y diciembre con 96 y 95% (Domínguez et al., 2017; Fig. 5).
En la vertiente norte, los vientos predominantes son los alisios del noreste, y es a su vez, la zona de los vientos más fuertes (noviembre a abril). Por el contrario, la vertiente sur se halla bajo los efectos Foehn de los mismos; además, esta última es afectada durante el día por las brisas marinas del sureste, y se producen también aquí ondas de montaña (Montenegro, 1991b). Los valores promedio de velocidad del viento se encuentran entre 11.1 y 15.8 km/h, la menor velocidad promedio se produce en septiembre (10.9 km/h) y la mayor en los meses de noviembre y diciembre con 15.8 km/h como promedio (Domínguez et al., 2017).
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Fig. 5. Humedad relativa mensual promedio durante el período 1981-2014 en la Sierra de La Gran Piedra (modificado a partir de Domínguez et al., 2017). Rombos= humedad relativa máxima, círculos= humedad relativa promedio, triángulos= humedad relativa mínima.
Durante los meses de enero 2003 a enero 2004, la temperatura promedio y las precipitaciones se comportaron de forma similar a lo descrito anteriormente para el área de estudio (Fig. 6). Los mayores valores de temperatura mensual promedio se produjeron entre junio y agosto (superiores a 20°C) mientras que los valores menores fueron en enero y diciembre, bajando hasta 16.2 y 16.1°C, respectivamente. El mes con el mayor acumulado de precipitaciones fue abril (345.2 mm), siendo enero y febrero los meses con menores lluvias, cayendo solo 48.3 y 15.1 mm, respectivamente. En todo el período de trabajo cayeron 971.6 mm, ocurriendo la lluvia en 96 días de estos 12 meses (37.5% en mayo-octubre).
Hidrología
Una de las características de esta zona es la presencia de una rica red fluviátil en la que se incluyen los nacimientos y la porción más alta de algunos de los afluentes de las principales cuencas fluviales de la Sierra de la Gran Piedra, en especial la cuenca del río Baconao. En general los ríos son intermitentes, excepto el río San Antonio. El escurrimiento fluctúa según la época del año. Durante la seca es mínimo, llegando incluso a secarse algunos de ellos, pero durante las lluvias aumentan notablemente su caudal (Abad y Beyris, 2006).
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Temperatura (°C) Temperatura 100 Precipitaciones (mm) Precipitaciones 5 50
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Fig. 6. Temperatura mensual promedio (línea) y total de precipitaciones mensuales (barras) desde enero de 2003 a enero de 2004. Datos tomados en la Estación Meteorológica de La Gran Piedra.
Geología y suelos
La geología de esta área se caracteriza por la presencia del grupo indiferenciado El Cobre, el cual está atravesado por intrusivos que pueden agruparse en diferentes grupos y variedades (Nagy, 1976). Existen tres tipos de suelo dentro del área de estudio (según el sistema de Hernández et al., 1994): el Ferralítico Rojo Lixiviado, el Pardo Sin Carbonato y el Esquelético. El primero es el tipo de suelo más extenso del Paisaje y generalmente se presenta sobre una corteza de meteorización ferralítica. La profundidad oscila de poco profundo a muy profundo. Es un suelo pobre y muy ácido, con un pH de 4.0–4.5. El segundo tipo de suelo es el que predomina en la parte pre- montañosa de la vertiente norte. Su formación se relaciona con los materiales tobáceos. La profundidad efectiva es de alrededor de 45 cm como promedio. El drenaje externo es regular y el interno es moderado. Frecuentemente presenta gravillosidad y afloramiento rocoso. El suelo de tipo Esquelético se encuentra de forma dispersa en el área, ocupa la zona de los parte-aguas y generalmente no presenta una profundidad mayor de 10 cm. Es pedregoso y casi siempre aparece en fuertes pendientes y cimas acuchilladas (Abad y Beyris, 2006).
Vegetación
La vegetación del Paisaje Natural Protegido Gran Piedra ha sido muy antropizada, solo encontramos dos tipos de vegetación natural: el Bosque pluvial montano o Pluvisilva montana y
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los relictos de pinares naturales, además de varios tipos de bosques secundarios y plantaciones de pinos.
Nuestro trabajo se desarrolló en el Bosque pluvial montano. Este hábitat se observa en la Sierra de la Gran Piedra sobre un suelo Ferralítico Rojo Lixiviado o Pardo Amarillento, derivados de rocas del Grupo El Cobre. Posee buen drenaje tanto interno como superficial. La hojarasca está bien distribuida en la superficie. La capa L (según el sistema de Herrera y Rodríguez, 1988) alcanza entre 3 y 5 cm; las capas F y la H se encuentran mezcladas, formando en ocasiones una trama que puede alcanzar hasta 10 cm de espesor y a veces llega a constituir una verdadera estera radical (Reyes y Acosta, 2006).
La altura del dosel superior fluctúa entre 12 y 15 m y su cobertura es de entre 80 y 100% de la superficie. En este estrato se encuentran las especies Cupania americana L., Dendropanax arboreus (L.) Decne. & Planch., Chionanthus domingensis Lam., Ocotea leucoxylon (Sw.) Laness., O. cuneata (Griseb.) M. Gómez, Clusia tetrastigma Vesque y Syzygium jambos (L.) Alston. El estrato arbóreo es variado en su composición; en algunos lugares es pobre en palmas y con sólo algunos ejemplares muy aislados de Prestoea acuminata subsp. montana (Graham) Greuter & R. Rankin, en otros lugares dicha palma forma uno de los elementos más importantes del ecosistema (Reyes, 2000).
El estrato arbustivo cubre entre 40-70%, mientras que la cobertura del estrato herbáceo fluctúa entre 50-80% y las lianas son muy pobres (Reyes y Acosta, 2006). El estrato arbustivo generalmente es denso, mesófilo y con gran abundancia de helechos, mientras que en el estrato herbáceo juegan un papel fundamental los helechos. Se destaca la gran cantidad de epífitas, así como la alta variedad de bromeliáceas, helechos, hepáticas y musgos (Reyes, 2000).
DESCRIPCIÓN DE LOS SITIOS DE TRABAJO
Las observaciones y colectas de esta tesis se realizaron en dos sitios localizados dentro del Bosque pluvial a unos 2 km de distancia entre ellos (Fig. 1). Para caracterizar la estructura de la vegetación de estos sitios y describir otros parámetros abióticos, se tomaron datos en parcelas de 8x8 m dispuestas aleatoriamente en cada uno de los sitios. Se tomaron los datos descritos en James y Shugart (1970) y Noon (1981), con algunas modificaciones como se describe a continuación. Se realizaron cinco parcelas en el sitio de trabajo A y 10 parcelas en el sitio B.
Densidad de árboles y arbustos: Se contó el número de árboles y arbustos (plantas con tronco leñoso de más de 1 m de alto) existentes en la parcela. Se anotó cuántos de estos eran palmas (Prestoea acuminata subsp. montana).
Diámetro a 1.30 m de árboles y arbustos: De cada árbol y arbusto dentro de la parcela se midió el diámetro a una altura de 1.3 m del suelo.
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Dispersión de árboles: Se dividió la parcela en cuatro cuadrantes, el observador se colocó en el centro de la parcela y midió la distancia a cada uno de los cuatro árboles más cercanos al centro, uno por cada cuadrante.
Cobertura del dosel y del suelo: Se utilizó un cilindro plástico de 40 mm de diámetro similar al descrito por James y Shugart (1970). Una persona caminó desde el centro de la parcela hacia cada uno de los puntos cardinales, deteniéndose cada un metro para mirar a través del cilindro hacia arriba, anotando negativo en caso de verse el cielo o positivo si estaba cubierto por vegetación y mirando hacia el suelo para anotar los mismo, pero con la ausencia o presencia de hojarasca y de hierbas. Se calculó el porcentaje de cobertura del dosel, de hojarasca y de hierbas en el suelo (número de positivos/total de observaciones x 100) para toda la parcela.
Profundidad de la hojarasca: Se midió la profundidad de la hojarasca en cada esquina y en el centro de la parcela utilizando una regla milimetrada.
Densidad de rocas: Se contó el número de rocas presentes dentro de la parcela.
Pendiente: Se midió con un clinómetro Suunto dentro de cada parcela.
La descripción de los sitios de trabajo utilizando la metodología descrita anteriormente se presenta seguidamente.
Sitio de colecta de ejemplares (Sitio A)
El Sitio A se encuentra situado en un parche de Bosque pluvial montano de aproximadamente 11.2 ha (0.11 km2) que posee todas las característica típicas de este tipo de formación vegetal en el área de estudio (Fig. 7). Este sitio tiene una elevación de entre 1100 y 1200 m sobre el nivel del mar, los valores de pendiente están entre 19 y 25.5° (promedio ± DE= 22±2.9°) y su punto central se localiza en los 20°00’21’’N, 75°37’18’’W (Fig. 1).
La densidad de árboles y arbustos en ésta área fue de 1.18 ± 0.14 plantas/m2 (extremos: 1.0-1.3 plantas/m2). La densidad de palmas fue relativamente baja, con 0.09 ± 0.01 palmas/m2. El diámetro a 1.30 m de los árboles y arbustos en ésta área presentó un valor promedio de 3.2 ± 3.9 cm (valores extremos: 0.4-35.0 cm). El dosel está casi completamente cubierto, con pocos espacios entre la copa de los árboles, el valor promedio de cobertura fue de 93.8 ± 8.8% (extremos: 75-100%). La distancia promedio entre los árboles de la parcela (Dispersión de árboles) fue de 239.5 ± 32.4 cm (extremos: 192.5-266.7 cm).
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Fig. 7. Sitio de trabaajo A (área de colecta de ejeemplares) en el Bosque pluvial montano de La Gran Piedra. A la izquierda una vista general del sitio, a la derecha una vista del interior del bosque (Fotos por I. Bignotte Giró).
Grann parte del suelo del sitio está cubierrto de hojarasca (86.2 ± 7.5%) y de hiierbas (83.7 ± 13.8%), aunqque también se encuentran rocas aisladas en una densidad de hasta 0.39 rocas/m2 y algunos troncos secos caídos. La hojarasca tiene una profundidad promedio de 1.2 ± 0..2 cm (extremos: 0 y 2 cm).
Sitio de muestreo de vocalizaciones (Sitiio B)
El Sitio B es el luugar donde se situaron loos puntos de escucha (ver capítulo 3), dentro de un área donde las características de la vegetación coinciden con las de un Bosque pluvial montano (Fig. 8). La altitud del sitio es de 1072-1100 m sobre el nivel del mar (Fig. 1) y la pendiente es de 14-37° (promedio ± DE= 23.6 ± 5.4°).
Los árboles y arbustos presentes en éste sitio se encontraron en una densidad promedio de 1.00 ± 0.40 plantas/m2 (extremos: 0.66-2.20 plantas/m2). Las palmas se encontraron en una densidad de 0.11 ± 0.07 palmas/m2. El diámetro a 1.30 m de todas éstas plantas tuvo un vallor promedio de 3.2 ± 4.5 cm (valores extremos: 0.4-30.0 cm). El dosel cubre prácticamente toda ell área dejando pocos claros por donde penetra la luz, el valor promedio de cobertura fue de 99.6 ± 1.6% (extremos: 75- 100%%). Los árboles están situados a una distancia promedio de 142.0 ± 40.5 cmm (extremos: 70.5-210.2 cm).
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Fig. 8. Sitio de trabajo B (muestreo de vocalizzaciones) en el Bosque pluvial montano de La Gran Piedra. A la izquierda una vista general del sitio (Foto por L. O. Melián), a la derecha una vista del interior del bosque (Foto por D. Lambert).
El suelo de éste sitio está mayormente cubierto de hojarasca (94.6 ± 12.0%), las hierbas también son abunndantes y cubren en promedio el 48.0 ± 29.2% del área. Se encuentran rocas aisladas en una densidad de 0.01 ± 0.02% rocas/m2 así coomo algunos troncos secos caídos. La profundidad de la hojarrasca es de entre 0 y 6.5 cm, con un valor promedio de 4.2 ± 1.4 cm.
ANFIBIOS DEL BOSQUE PLUVIAL MONTANO DE LA GRAN PIEDRA
La comunidad de anfibios del Bosque pluvial montano de La Gran Piedra está formada por ocho especies, todas endémicas y de la familia Eleutherodactylidae, género Eleuttherodactylus. En esta tesis se estudiaron siete de esas especies, la otra (E. ricordii) fue poco abundante en el área y durante el período de muestreo se vvieron individuos aislados y no se escucharon sus vocalizaciones en ningún momento. Además, en la localidad habitan otras dos especies (Eleutherodactylus varleyi y Osteopilus septentrionalis), pero no se encuentran dentro del hábitat objeto de estudio.
Las siete especies estudiadas son endémicas de Cuba, cuatro de ellas (E. cuneatus, E. guantanamera, E. gundlachi, E. intermedius) tienen una distribución geográfica limitada a los macizos montañosos del oriente de Cuba (Fong, 2010) y ecológicamente la mayoría se limita a bosques primarios y secundarios (Díaz y Cádiz, 2008). Cuatro de estas especies están incluidas en la Lista Roja de la IUCN con las categorías Vulnerable (E. guantanamera, E. limbatus) o En Pelligro (E. gundlachi, E. intermedius), mientras que E. dimidiatus está considerada como Casi Amenazada (IUCN, 2018).
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Todaas estas características dan valor al connjunto de especies estudiado y justifiican su selección para realizar este estudio.
De las siete especies, en cinco se estudió lla actividad de vocalización, las otras dos (E. dimidiatus y E. intermedius) se escucharon con poca freecuencia o no cantaron en absoluto durante las sesiones de muestreo, por lo que no pudieron ser inccluidos en los análisis (ver capítulo 3)). La reproducción se analizó también en cinco especies (E. auriculatus, E. cuneatus, E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius), pero no fueron las mismas de las vocalizaciones debido a que de E. guantanamera y E. limbatus no se encontraron en números suuficientes en el área de las colectas ((sitio de muestreo A) como para analizar la fenología reproductiva a lo largo de varios meses.
A continuación se presenta una caracterización de cada una de las especies esttudiadas, en la que se incluyen descripción, distribución, hábitat, estado de conservación y algunos aspectos sobre el estado y conocimiento de su ecología.
Eleutherodactylus auriculatus Cope, 1863: Es una rana que puede tener color marrón oscuro, pardo, marrón-amarillento o grisáceo. En el dorso del cuerpo casi siempre se presenta una figura supra-escapular a modo de V invertida. Algunos individuos muestran una línea fina medio-dorsal (blanca o amarilla) o manchas claras e irregulares en el dorso. Las extremiidades tienen bandas oscuras finamente bordeadas de claro. Los machos presentan un saco vocal bien desarrollado, de color amarillo o amarillo verdoso, a menudo con manchas marrón oscuro ((Fig. 9). El vientre es blanquecino o presenta expandido el color del saco vocal (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 9. Ejemplares de Eleutherodactylus auriculatus de los sitios de trabajo en el Bosque pluvial montano de La Gran Piedra. A la izquierda un individuo macho vocalizando, a la derecha una hembrra sobre hoja de arbusto (Fotos por I. Bignotte Giró).
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Esta especie alcanza como máximo 24 mm de longitud hocico-cloaca. La cabeza es más ancha que el cuerpo y tanto el dorso como el vientre son granulosos. Presenta discos diigitales desarrollados (Díaz y Cádiz, 2008).
Se diistribuye por casi toda la isla de Cuba y la isla de la Juventud (Fig. 10),, desde la costa hasta 1300 m snm (Díaz y Cádiz, 2008; Rivalta et al., 2014). Habita en bosques primarios y secundarios, así como en plantaciones de café con sombra, pero depende de árboles altos, por lo que no resiste las áreas antropizadas (Hedgees y Díaz, 2010a).
Fig. 10. Localidades de presencia en Cuba de Eleutherodactylus auriculatus (tomado de Rivalta et al. (2014)).
Esta especie está considerada como de Menor Interés (Least Concern) en la Lista Roja Mundial debido a su amplia distribución, a ser rellativamente tolerante a la modificaciión del hábitat, a sus presumiblemente grandes poblaciones y porque es improbable que esté declinando como para listarla en una categoría de mayor amenaza (Hedges y Díaz, 2010a). En eel Libro Rojo de los vertebrados de Cuba (González et al., 2012) no se le dio ninguna de las tres categorías de amenaza, por lo que se supone que sea considerada en dicha obra como de Menor Interés.
A pesar de ser una rana común, su historia natural ha sido pobremente estudiada. Las pocas contribuciones existentes en este sentido están relacionadas con observaciones casuales de los sitios, los horarios y el comportamiento de vocalización de los machos (Schwartz y Henderson, 1991; Estrada, 1994; Rodríguez y Alonso, 2003a; Alonso et al., 2007; Díaz y Cádiz, 2007, 2008). Si bien esta especie ha sido poco estudiada, los conocimientos existentes sobre su reproducción son aún más escasos. Solamente existen dos trabajos que comentan algunos aspectos reproductivos, uno es el de Ruiz García (1987), que describen una postura de la especie y Díaz y Cádiz (2008), que realizaron observaciones sobre el cortejo.
Eleutherodactylus cuneatus Cope, 1863: La coloración de esta especie es variiable: marrón oscura, marrón rojiza o marrón amarillenta. Pueden observarse tres patrones básicos: (1) con dos rayas
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dorso-laterales claras (amarillentas o medio anaranjaadas), (2) con dos manchas dorso-laterales de similar coloración que las rayas (Fig. 11) y (3) con profusión variable de maanchas (Díaz y Cádiz, 2008).
Las hembras alcanzan los 60.3 mm de lonngitud hocico-cloaca. La cabeza es tan larga como ancha (o ligeramente más larga que ancha), la piel del dorso tiene gránulos y tubérculos (Fig. 11), el vientre es liso. Los discos digitales están desarrollados (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 11. Dos ejemplares de Eleutherodactylus cuneatus de los sitios de trabajo en el Bosque pluvial montano de La Gran Piedra. A la izquierda un individuo con coloración marrón rojiiza, a la derecha un individuo con el patrón de dos manchas dorso-laterales amariillentas. Pueden observarse los gránulos y tubérculos de la piel del dorso (Fotos por A. Fong).
Las hembras alcanzan los 60.3 mm de lonngitud hocico-cloaca. La cabeza es tan larga como ancha (o ligeramente más larga que ancha), la piel del dorso tiene gránulos y tubércuullos, el vientre es liso. Los discos digitales están desarrollados (Díaz y Cádiz, 2008).
Esta especie está ampliamente distribuida por toda la región oriental de Cubba (Fig. 12), desde el nivel del mar hasta los 1970 m de altitud (Díaz y Cádiz, 2008; Rivalta et al., 2014). Vive lo mismo en las márgenes de ríos con vege etación que corren por zonas llanas, que en diferentes tipos de bosques (Díaz y Cádiz, 2008). Está geeneralmente asociada a arroyos, pero también puede encontrarse alejado de estos, bajo piedras y troncos en hábitats predominanntemente riparios en bosques, matorrales y pastizales inundados. También puede encontrarse en hábitats perturbados como tierras agrícolas (IUCN SSC Amphibian Specialist Group, 2014).
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Fig. 12. Localidades de presencia en Cuba de Eleutherodactylus cuneatus (tomado de Rivvalta et al. (2014)).
En laa Lista Roja Mundial está considerada como de Menor Interés debido a su amplia distribución, su toolerancia a un amplio rangn o de hábitats y a su población estable, aunque los arroyoos donde habitta son sensibles a la alteración del hábitat por el agua contaminada procedente de la agricultura (IUCN SSC Amphibian Speciaalist Group, 2014). Se supone que en el Libro Rojo o de los vertebrados de Cuba (González et al., 2012) esté considerada como de Mennoor Interés porque no tiene asignada allí ninguna de las tres cateegorías de amenaza. La historia natural de esta especie es poco conocida y se refiere al hábitat y las vocalizaciones (Schwartz y Henderson, 1991; Estrada y Hedges, 1998; Sampedro et al., 2003), los depredadores (Fong et al., 2012) y los sitios de vocalización de los machos (Alonso et al., 2007). Además, Díaz y Cádiz (2007, 2008) describieron las características del canto de la especie. En ccuanto a los aspectos reproductivos, Estrada y Hedgd es (1998) describieron una postura encontrada en el campo, Fong et al. (2010) analizaron la estacionalidad en la actividad vocal de los machoss y Sanz et al. (2011) informaron la presencia de pigmentos en los testículos de esta rana y describieron histológicamente las góónadas masculinas.
Eleutherodactylus dimidiatus (Cope, 1863): El color dorsal de esta especie varía entre cremoso, amarillo, marrón amarillento o grisáceo. Con frecuencia hay dos franjas dorso-laterales más claras que el centro del dorso, a veces con tonalidades anaranjadas. Generalmente se presentan una o varias manchas supra-inguinales negras. El vientre es blanco. Los costados de la cabeza tienen un antifaz que se extiende hasta la inserción de las extremidades anterioress, donde comienza a disolverse. La maayoría de los individuos ostentan una línea supra-labial pállida (Fig. 13), aunque esporádicamente (sobre todo en los juveniles) este carácter no se evidencia. En algunas poblaciones aparecen ejemplares con los muslos rojos (Díaz y Cádiz, 2008).
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Fig. 13. Dos patrones de coloración en Eleutherodactylus dimidiatus del Bosque pluvial montano de La Gran Piedra. A la izquierda un individuo con coloración dorsal homogénea, a la derecha un individuo con las dos franjaas dorso-laterales más claras que el centro del dorso. Pueden observarse en los dos el antifaz negro y la línea supra-labial pálida (Fotos por A. Fong).
Alcanza un tamaño de hasta 45 mm de longitud hocico-cloaca. La cabeza es más larga que ancha y el cuerpo es moderadamente alargado o ligeramente compacto. Los discos digitales están poco desarrollados. El dorso es liso o poco granuloso y el vientre es liso (Díaz y Cádiz, 2008).
Está ampliamente distribuida por toda la isla de Cuba y la Isla de la Juventud (Fig. 14), especialmente en las zonas montañosas, aunque su presencia está condicionada por la existencia de los ecosistemas adecuados (Díaz y Cádiz, 2008; Rivalta et al., 2014). Altitudinnalmente se encuentra desde 0 hasta 1375 m. Habita en la hojarasca y bajo piedras y troncos en diversos tipos de bosques (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 14. Localidades de presencia en Cuba de Eleutherodactylus dimidiatus (tomado de Riivalta et al. (2014)).
En laa Lista Roja Mundial está considerado como Casi Amenazado (Near Threeatened) debido a que su extensión de ocurrencia no es mucho mayor que 20 000 km2, y la extensión y calidad de su hábittat probablemente están disminuyeendo, lo que hace que pudiera passar a Vulnerable en
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cualquier momento. La amenaza principal para esta especie es la destrucciión del hábitat como resultado de la deforestación debido al desarrollo agrrícola, la fabricación del carbón y el desarrollo de infraestructura para asentamientos humanos y turismo (Hedgees y Díaz, 2010b).
En el Libro Rojo de los vertebrados de Cuba (González et al., 2012) no se le diio ninguna de las tres categorías de amenaza, por lo que se supone que sea considerada en dicha oobra como de Menor Interés.
Según Rodríguez (2012) este cambio con respecto a la Lista Rojja Mundial obedece a una mejor información sobre la distribución geográfica y factores de riesgo y no a un cambio en el tamaño de sus poblaciones.
Esta rana ha sido poco estudiada en lo referente a su historia natural. Hasta la fecha sólo se han descrito las características de su canto (Díaz y Cádiz, 2007, 2008), los sitios de vocalización (Alonso et al., 2007) y la captura de otra especie congenérica como presa (Fong et al., 2009). En cuanto a la reproducción, solo Estrada (1987) describió una postura, incubó los huevos y midió los neonatos.
Eleutherodactylus guantanamera Hedges, Estrada & Thomas, 1992: El color del cuerpo de esta especie es marrón amarillento, uniforme o con manchas irregulares (Fig. 15)). Muchos individuos poseen una barra inter-ocular clara. Los machos tienen la garganta y el vientre amarillos; el saco vocal está desarrollado y posee forma reddondeada (Díaz y Cádiz, 2008).
Las hembras de esta especie llegan a medir hasta 37.3 mm de longn itud hocico-cloaca. La cabeza es redondeada en vista dorsal y más ancha que el cuerpo. El dorso es liso o con pequeños gránulos, mientras que el vientre es granuloso. Tiene discos digiitales desarrollados (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 15. Ejemplares de Eleutherodactylus guantanamera de los sitios de trabajo en el Bosque pluvial montano de La Gran Piedra. A la izquierda un individuo macho vocalizando, a la derecha un iindividuo con manchas irreguulares en el dorso del cuerpo (Fotos por A. Fong).
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La distribución de esta especie está limitada a la región oriental de Cuba, en un área que incluye la Sierra del Cobre, la Sierra de la Gran Piiedra y gran parte del macizo montaañoso Sagua-Baracoa (Fig. 16; Díaz y Cádiz, 2008; Rivalta et al., 2014). Vive en áreas montañosas semi-húmedas (en altitudes entre 60 y 1150 m snm), en formaciones boscosas (pluvisilvas, bosques semideciduos, pinares, bosques de galería), en charrascales y en varios tipos de formaciones secundarias (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 16. Localidades de presencia en Cuba de Eleutherodactylus guantanamera (tomado de Rivalta et al. (2014)).
En la Lista Roja Mundial tiene la categoría de Vulnerable debido a que su exttensión de ocurrencia es menor de 20 000 km2, su distribución está muy fraga mentada y se considera que su hábitat tiene un declive tanto en extensión como en calidad. La amenaza principal para esta especie está en la pérdida y degradación del hábitat debido a la agricultura, la tala, la perturbación por actividades turísticas y por la construcción de asentammientos humanos (Hedges y Díaz, 2004). No se le asignó ninguuna de las tres categorías de amenaza en el Libro Rojo de los vertebrados de Cuba (González et al., 2012). Segúún Rodríguez (2012) este cambio con respecto a la Lista Rojaa Mundial obedece a una mejor información sobre la distribución geográfica y factores de riesgo y no a un cambio en el tamaño de sus poblaciones.
La información existente sobre su historia natural se limita a la descripción de los sitios de vocalización de los machos (Hedges et al., 1992; Alonso et al., 2007) y a lla descripción de las características de su canto (Díaz y Cádiz, 2007, 2008). En cuanto a la reproducción Díaz y Cádiz (2008) incluyeron algunos comentarios sobre el cortejoo y la puesta de los huevos. Además, Estrada (1990) describió varias posturas de esta especie (asignándolas a la especie E. ionthus), analizó algunos parámetros estructurales de los sitios de postura, calculó la duración del período de incubación de los huevos y rege istró el primer caso de cuidado parental para esta especie.
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Eleutherodactylus gundlachi Schmidt, 1920: El color del dorso en esta rana es marrón oscuro o marrón verdoso, pudiendo ser de coloración relativamente homogénea o con patrones de manchas irreguulares. Algunos ejemplares presentan rayas dorso-laterales claras o dos manchas redondeadas en la mitad del dorso. La cara anterior y posterior de los muslos, así como las ingles, son de un color anaranjado o rojo vivo (Fig. 17). El vientre puede ser blanquecino, rosáceo o amarillento y la gargaanta es blanca o reticulada de marrón. Las extremidades por lo general ostentan bandas oscuras (Díaz y Cádiz, 2008).
Los individuos más grandes alcanzan solo 25 mm de longitud hocico-cloaca. La cabeza es aproximadamente del mismo ancho que el cuerpo o más estrecha. Toda la piel dorsal tiene abunndantes gránulos y tubérculos, además de tener un plieguue supra-esccapular conspicuo en forma de W. El vientre es granuloso y los discos digitales son pequeños (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 17. Ejemplares de Eleutherodactylus gundlachi de los sitios de trabajo en el Bosque pluvial montano de La Gran Piedra. El individuo de la izquierda tiene el patrón de manchas irregulares en el dorso, a la derecha el individuo deja ver el color anaranjado de la cara anterior de los muslos. En ambos son notables los abundantes gránulos y tubérculos de la piel dorsal (Fotos por A. Fong).
Es una especie que solo se encuentra en los macizos montañosos Sierra Maeestra y Sagua-Baracoa (Fig. 18), desde los 200 hasta los 1970 m de altitud (Díaz y Cádiz, 2008; Rivaltta et al., 2014). Habita en la hojarasca de diferentes tipos de bosques, incluso con cierto nivel de antropización (Díaz y Cádiz, 2008).
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Fig. 18. Localidades de presencia en Cuba de Eleutherodactylus gundlachi (tomado de Rivalta et al. (2014)).
La Lista Roja Mundial la considera En Peligro debido a que su extensión de ocurrencia es menor de 5000 km2, tiene una distribución severaamente fragmmentada y hay un decliive continuado en la extensión y calidad de su hábitat. La mayor amenaza que presenta esta especiie está en la pérdida y destrucción del hábitat debido a la agricultura, la tala, la perturbación por actividades turísticas y el desarrollo de infraestructura para asentamientos humanos (Hedgd es y Díaz, 22010c).
A pesar de que a nivel mundial tiene esta categoría, en el Libro Rojo o de los vertebrados de Cuba no se le asignó ninguna de las tres categoríías de amenaza (González et al., 2012). Según Rodríguez (2012) este cambio con respecto a la Lista Roja Mundial obedece a una mejor información sobre la distribución geográfica y factores de riesgo y no a un cambio en el tamaño de sus poblaciones.
Este es uno de los anfibios cubanos pocos conocidos en lo referente a su ecología e historia natural. A pesar de ser una especie descubierta hace casi 100 años, su reproducción continúa siendo una incógnita para los herpetólogos. Únicamente unos pocos trabajos hacen alusiión a los períodos de actividad vocal o mencionan los sitios que utilizan los machos para vocalizar (Schwartz y Henderson, 1991; Alonso et al., 2007; Díaz y Cádiz, 2008). Además, Díaz y Cádiz (2007, 2008) describieron las características del canto de la especie.
Eleutherodactylus intermedius Barbour & Shreve, 1937: En esta especie pueden encontrarse individuos con el dorso del cuerpo casi unicolor en marrón oscuro, marrón rrojizo o gris morado, individuos con rayas claras en posición paravertebral y dorso-lateral (Fig. 19), o incluso especímenes con una franja lateral de similar tonalidad. El vientre es blanquecino o ligeramente morado, con retículos de color marrón oscuro. Con frecuencia hay una fina línea medio-dorsal pálida y el plieguue supra-timpánico siempre es de color negro (Díaz y Cádiz, 2008).
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Fig. 19. Ejemplar de Eleutherodactylus intermedius del Bosque pluvial montano de La Gran Piedra con patrón de rayas claras dorso-laterales. Se observa el plieegue supra-timpánico de color negro típicco de esta especie (Foto por I. Bignotte).
Es una rana muy pequeña, solo llega a medir 20 mm de longitud hocico--cloaca. La cabeza es redondeada, ligeramente más ancha que larga. El cuerpo tiene aspecto robusto y compacto, con extremidades y dedos cortos, los discos digitales reducidos. El dorso es liso o poco grranuloso, siendo evidentes dos hileras de gránulos en la mitad posterior del cuerpo, el vientre es ligeramente granuloso (Díaz y Cádiz, 2008).
Su distribución incluye la Sierra Maestra y las montañas al norte de Imías, en el macizo montañoso Sagua-Baracoa (Fig. 20; Díaz y Cádiz, 2008; Rivalta et al., 2014). Vive entre 400 y 1970 m de altitud, en pluvisilvas y bosques nublados (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 20. Localidades de presencia en Cuba de Eleutherodactylus intermedius (tomado de Rivalta et al. (2014)).
En la Lista Roja Mundial tiene la categoría de En Peligi ro debido a que su exttensión de ocurrencia es menor de 5 000 km2, su distribución está severamente fragmmentada y hay un declive en la
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extensión y calidad de su hábitat. Se considera que sus poblaciones están disminuyendo y las mayoores amenazas son la pérdida y degradación del hábitat debido a la aagricultura, la tala, la perturbación por actividades turísticas y por el desarrollo de infraestructuras para asentamientos humanos (Hedgees y Díaz, 2010d). A pesar de esta clasificación a nivel mundial, no está incluida en el Libro Rojo de los vertebrados de Cuba con ninguna de las tres categorías de amenaza (González et al., 2012). Segúún Rodríguez (2012) este cambio con respecto a la Lista Rojaa Mundial obedece a una mejor información sobre la distribución geográfica y factores de riesgo y no a un cambio en el tamaño de sus poblaciones.
Es una de las especies cubanas de este géénero menos conocidas en cuanto a su historia natural, al igual que la mayooría de los anfibios cubannos. La poca información existente proviene mayormente de observaciones aisladas y datos anecdóticos referentes a los períodos de actividad y la descripción de las vocalizaciones de ambos sexos (Díaz y Cádiz, 2007, 2008) y a la observación de E. dimidiatus depredando un individuo de esta especie (Fong et al., 2009). Con relación a la reproducción de esta rana ocurre algo similar, el vacío de conocimientos es aún maya or, sólo Estrada (1992) describió una postura y la existencia de cuidado parental en la especie.
Eleutherodactylus limbatus (Cope, 1862): La coloración de esta especie es baastante llamativa (Fig. 21). Se compone de dos rayaas dorso-laterales desde la punta del hocico hasta las extremidades posteriores, bifurcándose hacia los muslos. Estas rayas son amarillas en la cabeza y blancas en el resto del cuerpo. El dorso del cuerpo es de color marrón, castaño amarillento, o amarillo dorado. Los fllancos están cruzados por una franjaa negra que parte de los costados de la cabeza a modo de antifaz y se extiende hasta la ingle. La gaarganta es amarilla y el vientre es bllanco, aunque existen individuos con el vientre amarillento. Los juveniles son similares a los adultos, pero con frecuencia el amarillo de la cabeza está más difundido (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 211. Ejemplar de Eleutherodactylus limbatus del Bosque pluvial montano de La Grann Piedra. Se observan las rayas dorso-laterales del dorso, las que cambian de color amarillo en la cabeza a blanco en el cuerpo (Foto por A. Fonng).
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Esta especie pertenece al grupo de las ranas más pequeñas de Cuba, por lo que su tamaño puede considerarse diminuto, alcanzando apenas 13 mm de longitud hocico-cloacca. La cabeza es tan ancha como largaa, el cuerpo es ligeramente alargado y más ancho hacia su parte posterior. Las extremidades y los dedos son cortos, con los discos digitales muyu reducidoss. La piel dorsal está cubierta por minúsculos gránulos o es casi lisa, el vientre es liso pero algoo granuloso hacia los costados (Díaz y Cádiz, 2008).
Está distribuida irregularmente a lo largoo del país (Fig. 22), desde el nivel del mar hasta 1150 m de altitud (Díaz y Cádiz, 2008; Rivalta et al., 2014). Habita en diferentes tipos de foormaciones boscosas, pero ocasionalmente aparece en cuabales y zonas abiertas con vegetación herbácea que colindan con bosques (Díaz y Cádiz, 2008).
Fig. 22. Localidades de presencia en Cuba de Eleutherodactylus limbatus (tomado de Rivalta et al. (2014)).
Su categorización como Vulnerable en la Lista Rojaa Mundial es debido a que su extensión de ocurrencia es menor de 20 000 km2, a que su distribución está severamente ffragmentada y a que hay un declive continuado en la extensión y calidad de su hábitat. Es particularmente susceptible a la alteración del hábitat debido a la ganadería y la agricultura (Hedgd es y Díaz, 2010e).
No se le asignó ninguna de las tres categorías de amenaza en el Libro Rojo de los vertebrados de Cuba (González et al., 2012). Según Rodríguez (2012) este cambio con respecto a la Lista Roja Mundial obedece a una mejor información sobre la distribución geeográfica y factores de riesgo y no a un cambio en el tamaño de sus poblacioones.
La mayor parte de los trabaja os publicados sobre la biología de esta especiie son notas cortas y observaciones aisladas relacionadas con su comportamiento, horarios de activiidad, dieta y forrajeo, descripción de los sitios de vocalización y descripción de los cantos de la esspecie (Barbour, 1914; Dunn, 1926; Ruiz García, 1987; Schwartz y Henderson, 1991; Rodríguez y Aloonnso, 2003b; Alonso et al., 2007; Díaz y Cádiz, 2007, 2008).
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La reproducción es prácticamente desconocida, no existe ningún trabajo que aborde algunos de los aspectos reproductivos y mucho menos la fenología de esta especie. La única información existente sobre este tema son las observaciones realizadas por varios autores sobre el tamaño de la puesta, constituida por un solo huevo depositado bajo la hojarasca (Dunn, 1926; Schwartz y Henderson, 1991).
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CAPÍTULO 3
PARTICIÓN DEL NICHO ACÚSTICO EN CINCO RANAS CUBANAS DEL GÉNERO ELEUTHERODACTYLUS
Eleutheroodactylus auriculatus
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CAPÍTULO 3
PARTICIÓN DEL NICHO ACÚSTICO EN CINCO RANAS CUBANAS DEL GÉNERO ELEUTHERODACTYLUS
Este capítulo reproduce la traducción del texto íntegro del artículo publicado:
Bignotte Giró, I., Fong G., A., López-Iborra, G.M. (2018): Acoustic niche partitioning in five Cuban frogs of the genus Eleutherodactylus. Amphibia-Reptilia 39. DOI:10.1163/15685381- 17000170
INTRODUCCIÓN
Las señales acústicas emitidas por los machos de anfibios anuros son una forma crucial de comunicarse con otros individuos de la misma y de diferentes especies, garantizando la comunicación en las interacciones macho-macho y macho-hembra. Los machos de anuros muestran cuatro tipos de vocalizaciones, con las llamadas de anuncio específicas de cada especie representando las vocalizaciones primarias (Duellman y Trueb, 1994). Las llamadas de anuncio se utilizan para atraer a las hembras de la misma especie y para disuadir a los machos competidores (Wells, 1977; Duellman y Trueb, 1994). Son extremadamente importantes para el éxito de los machos ya que en muchas especies, las hembras elijen su pareja basándose en las propiedades acústicas de las llamadas de anuncio (Gerhardt, 1988; Sullivan et al., 1995).
Dado que la presencia de muchas especies juntas puede ser un problema para la comunicación intra-específica (Wells, 2007), las diferencias específicas en las llamadas de anuncio se consideran un mecanismo importante para regular las interacciones entre individuos anuros (Hödl, 1977). La estratificación espectral es una de las formas en que la interferencia acústica se puede minimizar, siendo las otras la separación espacial y la división de los horarios de canto (Littlejohn, 1977). Estas se consideran las dimensiones de un nicho acústico (García-Rutledge y Narins, 2001; Wells, 2007).
Estudios previos en comunidades de anuros neotropicales han demostrado la segregación de especies en la hora de vocalizar, la frecuencia de la llamada o el sitio de vocalización (Lüddecke et al., 2000; Boquimpani-Freitas et al., 2007; Santos y Rossa-Feres, 2007; Santos Protázio et al., 2015). Sin embargo, la mayoría de estos trabajos han estudiado ensamblajes formados por varios géneros y familias de anuros con una diversidad de estrategias reproductivas, que podrían ser factores de
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confusión que agregan complejidad a los análisis (Villanueva-Rivera, 2014). Por otro lado, los estudios de conjuntos de anuros formados por especies de un género (Eleutherodactylus) en la isla caribeña de Puerto Rico (Ríos-López y Villanueva-Rivera, 2013; Villanueva-Rivera, 2014) encontraron una segregación completa en la frecuencia de las llamadas y una superposición sustancial en los horarios de vocalizaciones de estas especies.
En este estudio, se prueba la existencia de segregación acústica utilizando un conjunto de especies del género Eleutherodactylus que habitan en una pluvisilva cubana, los cuales depositan huevos en sitios terrestres. Dada la composición de un solo género de este grupo y de acuerdo con la información disponible sobre ranas del mismo género en sitios puertorriqueños, se espera que las especies compartan dimensiones temporales y que exista la mayor separación en frecuencia o espacio. En consecuencia, los objetivos de este estudio son: 1) describir los patrones de actividad acústica diaria de este conjunto de especies, 2) caracterizar las propiedades espectrales de sus llamadas, 3) identificar los sitios utilizados para vocalizar y 4) determinar si hay particiones en alguna dimensión del nicho entre estas especies.
MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio
El estudio se realizó en La Gran Piedra, un área protegida (categoría V de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y los Recursos Naturales) ubicada a 30 km al este de Santiago de Cuba (20°00' N, 75°36' W; 1200 m snm). El área de estudio corresponde al sitio de trabajo B, el cual se describe y se muestra la localización en un mapa en el capítulo 2 de esta tesis.
Trabajo de campo
Se realizaron muestreos acústicos en noviembre y diciembre de 2002 y de febrero a mayo de 2003, en tres puntos marcados permanentemente (Shirose et al., 1997; Fogarty y Vilella, 2001). Los puntos de conteos se encontraban a 100 m de distancia uno del otro, ya que según la experiencia de los autores, esta distancia es suficiente para evitar contar más de una vez a machos cantando en este hábitat. Los conteos se realizaron durante un período de 24 horas una vez al mes. Cada dos horas, dos personas registraron el número de machos cantando de todas las especies de anuros durante un período de 5 minutos en cada punto. Para presentar los resultados se utilizó la hora local cubana (UTC / GMT -5). Debido a la dificultad de estimar la distancia en la oscuridad, no se intentó limitar las llamadas contadas a una distancia fija alrededor de cada punto (Shirose et al., 1997).
Durante los muestreos de campo, se hicieron grabaciones de tres machos cantando de las cinco especies escuchadas más frecuentemente (ver resultados), obteniendo al menos siete llamadas consecutivas para cada una de ellas. Se usó una grabadora de cinta Marantz PMD 222 (con casetes
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de 60 minutos tipo II) y un micrófono unidireccional Sennheiser ME 66. Además, se realizó un muestreo oportunista en el transcurso de la noche una vez al mes, de febrero a mayo de 2003, en fechas diferentes a las de los muestreos de conteo de cantos, para capturar machos cantando y para medir su longitud hocico-cloaca con un Pie de Rey (± 0.05 mm). También se registró la altura y el tipo de sitio de canto de estos machos y después se liberaron en el mismo lugar de captura.
La precipitación, la humedad relativa promedio y la temperatura media del aire de los días de muestreo se obtuvieron de la Estación Meteorológica La Gran Piedra, situada a unos 4 km del sitio de estudio. Las condiciones meteorológicas variaron ligeramente durante los días de muestreo, con temperaturas medias diarias que estuvieron entre 17.3 °C (marzo) y 20.6 °C (mayo) y una humedad relativa media diaria entre 77% (febrero) y 96% (marzo). La lluvia ocurrió solo en el día de muestreo de abril (7 mm).
Análisis de los datos
Para cada especie, la actividad de canto se calculó como el número promedio de machos vocalizando en los tres puntos de conteo en cada hora de muestreo.
Para estimar tanto el patrón de actividad de cada especie como el solapamiento del nicho temporal entre cada par de especies se utilizó la metodología desarrollada por Ridout y Linkie (2009), implementada en el paquete "Overlap" (Meredith y Ridout, 2014).
Primero, para cada mes por separado, se ajustaron funciones de densidad mediante kernel a las horas de vocalización de cada especie. Para esto, se utilizó el kernel de von Mises, ya que corresponde a la distribución circular de los patrones de actividad. De esta forma, se obtuvo una función de densidad probabilística que expresa el patrón de actividad de una especie en particular en cada mes de estudio. Los patrones de actividad mensuales se promediaron para cada especie y los resultados se presentaron gráficamente.
Para evaluar el solapamiento en los patrones temporales entre pares de especies, se calculó el coeficiente de superposición Delta (Weitzman, 1970) en cada mes. Este coeficiente se define como el área bajo la curva que se forma tomando el mínimo de las dos funciones de densidad en cada punto de tiempo (Linkie y Ridout, 2011) y va de 0 (sin superposición) a 1 (superposición completa). Usamos el estimador Delta 1, que se recomienda cuando la muestra más pequeña es menor que 50 (Ridout y Linkie, 2009). En la práctica, se estima numéricamente como:
T ˆ 1 ˆ 1 min),( ˆ tgtf ii )( T i1 f (t)= curva de densidad en cada punto de tiempo para la especie 1 g (t)= curva de densidad en cada punto de tiempo para la especie 2 ti= valores igualmente espaciados en el tiempo tomados entre 0 y 2Π (ti = 2 Π i / T)
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Para estimar los intervalos de confianza, se utilizó un método de bootstrap suavizado, en el que se ajusta una densidad por kernel a los datos originales para extraer observaciones aleatorias de esta distribución (Meredith y Ridout, 2014). Para esto, se generaron 10000 muestras de bootstraps suavizadas y se obtuvieron los percentiles de este conjunto de estimaciones de bootstrap. Finalmente, los intervalos de confianza se calcularon ajustando los percentiles para tener en cuenta el sesgo bootstrap, utilizando el estimador "basic0" en la salida del paquete "Overlap" (Meredith y Ridout, 2014).
También se pretendía evaluar la variación del solapamiento en la actividad de canto a lo largo del ciclo diario. Para esto, se usó una medida de superposición, similar a la implementada en el paquete “Overlap”, basada en el valor mínimo del patrón de actividad de cada par de especies (calculado por “Overlap”) en cada punto de tiempo, usando la fórmula:
K NOijt min( pp jktikt ) k1
donde pik y pjk son la proporción de uso de la categoría k (punto de tiempo en el ciclo diario en este caso) en el mes t por la especie i o j, suponiendo que su suma en todas las k categorías es igual a 1 (Geange et al., 2011). Para cada mes, calculamos un valor de superposición para cada par de especies en los 127 puntos de tiempo para los cuales el paquete “Overlap” produjo un valor de actividad dentro de un día. Luego, para cada punto de tiempo, se promediaron los valores de superposición de cada par de especies (10 combinaciones) y se representaron gráficamente.
Para el análisis espectral y temporal de las llamadas, se digitalizaron las grabaciones (con una frecuencia de muestreo de 44 kHz y 16 bit) y se analizaron utilizando el software Raven 1.1 (Cornell Lab of Ornithology, Ithaca, Nueva York). Las frecuencias dominantes de las llamadas de cada macho se determinaron mediante espectrogramas, que se generaron con una FFT (Transformación Rápida de Fourier) de 512 puntos, siguiendo a Díaz y Cádiz (2007, 2008). La frecuencia dominante promedio de cada macho focal se calculó a partir de las siete llamadas grabadas.
Las características temporales de las llamadas se definieron según Díaz y Cádiz (2007, 2008) de la siguiente manera: Notas por llamada, duración de la llamada (tiempo desde el inicio hasta el final de la llamada), intervalo entre llamadas (tiempo entre el inicio de una llamada y el comienzo de la próxima llamada) y tasa de llamadas (llamadas / min). Para estimar estas variables, las llamadas se visualizaron y midieron en oscilogramas.
Se utilizó el software R (versión 3.1.3, R Development Core Team) para ejecutar el paquete "Overlap" (Meredith y Ridout, 2014) y para realizar los análisis estadísticos.
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RESULTADOS
Patrones de canto diario
Cinco especies cantaron consistentemente durante los períodos de muestreo y se escucharon en los tres puntos de conteo: Eleutherodactylus auriculatus, E. cuneatus, E. guantanamera, E. gundlachi y E. limbatus. Otras tres especies de ranas que se sabe que están en el área de estudio (E. dimidiatus, E. intermedius, E. ricordii) se escucharon con poca frecuencia o no cantaron en absoluto durante las sesiones de muestreo, y por lo tanto no se incluyeron en los análisis.
Se detectaron vocalizaciones de varias especies en cuatro de los seis meses de muestreo. En noviembre, no se escuchó actividad vocal durante todo el día y en diciembre solo se escucharon cantos esporádicos de E. guantanamera en la noche. Por lo tanto, estos dos meses no se incluyeron en los siguientes análisis.
Se encontraron variaciones temporales diarias en la actividad de canto de todas las especies durante el estudio (Fig. 1). Dos especies, E. auriculatus y E. cuneatus, vocalizaron durante todo el día, mientras que las otras dos especies, E. guantanamera y E. gundlachi, vocalizaron principalmente por la noche. Por el contrario, E. limbatus es claramente una especie diurna cuya actividad de canto alcanza su punto máximo entre las 08:00 y las 12:00 horas y se reduce por la noche. Los patrones diarios de canto de estas especies fueron bastante constantes en los meses de estudio, por lo que los resultados de superposición del nicho temporal también fueron bastante similares en los cuatro meses estudiados (Fig. 1, Apéndice 3-1).
El análisis de la superposición del nicho temporal entre las especies mostró los valores medios más altos en los pares E. guantanamera - E. gundlachi, E. auriculatus - E. cuneatus y E. gundlachi - E. cuneatus y los valores más bajos en los pares de E. limbatus con E. guantanamera y E. gundlachi (Tabla 1).
Tabla 1. Valores promedios (± desviación estándar) del solapamiento de la actividad vocal entre pares de especies de Eleutherodactylus en La Gran Piedra, Cuba. E. cuneatus E. guantanamera E. gundlachi E. limbatus E. auriculatus 0.72 ± 0.16 0.45 ± 0.12 0.56 ± 0.13 0.69 ± 0.11 E. cuneatus - 0.65 ± 0.05 0.72 ± 0.11 0.50 ± 0.00 E. guantanamera - - 0.76 ± 0.06 0.22 ± 0.07 E. gundlachi - - - 0.34 ± 0.04
La superposición del nicho temporal promedio varió a lo largo del día mostrando un patrón bimodal (Fig. 2). Los valores de superposición más altos se produjeron en las horas previas al amanecer (entre las 03:00 y las 05:00 horas), así como entre el crepúsculo y las primeras horas de la noche (18:00 a 22:00 horas). Por el contrario, la superposición más baja ocurrió en las horas diurnas, especialmente entre las 08:00 y las 12:00 horas (Fig. 2).
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Fig. 1. Patrones de actividad acústica de cinco especies de Eleutherodactylus en La Gran Piedra, Cuba, de febrero a mayo de 2003 (En el ejee X se usa la hora local cubana, UTC −5). Los gráficos de la izquierda muestran el número promedio de machos cantando para cada período de muestreo (rombos: febrrero; cuadrados: marzo; triángulos: abril; círculos: mayo). Los gráficos de la derecha muestran los patrones ddiarios de actividad de canto estimado con el paquete “Overlap” (línea en negrita: estimaciones de densidad promedio; líneas finas y discontinuas: ± error estándar). Las barras grises indican el rango de las horas de saliida y puesta del sol a lo largo de los meses de estudio.
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Fig. 2. Patrón diario de solapamiento del nicho temporal entre cinco especies de Eleutthherodactylus en La Gran Piedra, Cuba, de febrero a mayoo de 2003 (En el eje X se usa la hora local cubana, UTC −5). Parte superior: coeficiente de solapamiento promedio entre las cinco especies cada mes, parte iinferior: coeficiente de solapamiento promedio en los cuatro messes estudiados (líneas en negrita: estimaciones de densidad promedio; líneas finas y discontinuas: ± error estándar).
Características temporales y frecuencia de las llamadas
Las características temporales de las llamadas de las cinco especies fueron diiferentes (Tabla 2): la llamada de E. auriculatus fue una serie rrepetitiva de una nota (las series pueden durar hasta 1 minuto; Díaz y Cádiz, 2007, 2008), mientrras que E. limbatus tuvo series más cortas de 1-2 notas más largas y más separadas en el tiempo. E. guantanamera tuvo llamadas largas formadas por 3-4 notas, y las llamadas de E. cuneatus y E. gundlachi estuvieron constituidas por notas múltiples separadas por largos intervalos silenciosos, la primera especie con menos notas y una ttasa de llamadas más baja que la segunda.
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Tabla 2. Características temporales de las señales acústicas en cinco especies de especies Eleutherodactylus de La Gran Piedra, Cuba. Notas por Tasa de llamadas Duración de la Intervalo entre llamada (llamadas / min) llamada (mseg) llamadas (s) E. auriculatus 1 3211.4 - 483.9 4.2 - 19.4 0.08 - 0.21 E. cuneatus 1 – 2 9.4 - 11.1 60.3 - 268.8 4.71 - 10.50 E. guantanamera 3 – 4 277.6 - 30.9 316.2 - 341.5 1.97 - 3.29 E. gundlachi 1 – 4 177.5 - 17.7 1.3 - 8.1 1.28 - 8.13 E. limbatus 1 – 2 87.0 - 411.2 15.5 - 43.7 0.32 - 0.94
La mayoría de las especies tenían llamadas con una frecuencia dominante disttintiva, lo que resulta en una fuerte partición acústica en este aspecto. La única excepción fue la superposición completa entre las llamadas de E. guantanamera y E. gundlachi, con la primera completamente incluida en el rangoo de frecuencias de la última (Fig. 3). La frecuencia dominante proommedio presentó una tendencia, disminuyendo en las especies más grandes (Spearman r = -0.78, P = 0.12, n = 5, Fig. 3). Esta tendencia se vio interrumpida por E. gundlachi, que presentó una frecuencia dominante inferior a la esperada para su tamaño corporal.
Fig. 3. Frecuencias dominantes de las llamaddas representadas en función del tamaño del cuerpo del macho (LHC promedio de cada especie) en cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra, Cuba. Para cada especie se muestran las frecuencias dominantes promedio (punto), la mínima y la máxiima (barras de error).
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Sitios de vocalización
Hubo diferencias en la altura y los sitios de vocalización utilizados por los machos de las cinco especies (Tabla 3). E. gundlachi y E. limbatus vocalizan desde el suelo, pero la primera canta encima de la hojarasca y la segunda en el interior de esta. Los machos de E. cuneatus son terrestres, pero a veces trepan a pequeños objetos y se detectaron en una diversidad de sustratos a baja altura, principalmente en rocas y suelo desnudo. E. auriculatus se encontró a alturas medias, aunque ocasionalmente cantó desde el suelo, y la mayoría de los individuos se encontraron en hojas de arbustos. E. guantanamera fue la especie más diferenciada en términos de sitio de vocalización, ya que vocalizó desde el dosel del bosque a varios metros del suelo (Tabla 3).
Tabla 3. Altura de canto (cm) y tipos de sitios utilizados por cinco especies de Eleutherodactylus en La Gran Piedra, Cuba. En la columna "Altura", se muestra el promedio ± SD y el rango entre paréntesis. Los valores en las columnas "Sitio de vocalización" son porcentajes de todas las observaciones. Códigos para los sitios: BG = Suelo desnudo, BL = Hojas de arbustos, CA = Dosel (hojas, ramas y troncos de árboles), LI = Dentro de la hojarasca, LO = Sobre la hojarasca, O = Sobre roca, OT= Otros (especificados debajo según los superíndices). Sitio de vocalización Total Altura LI LO BG OR OT BL CA observado E. auriculatus 67.73 ± 45.6 (0- 170) 0 6.7 0 0 6.7ª 86.7 0 15 E. cuneatus 17.23 ± 34.2 (0- 110) 0 16.7 33.3 33.3 16.7b 0 0 12 E. guantanamera 435.7 ± 184.6 (160-670) 0 0 0 0 0 0 100.0 14 E. gundlachi 0 0 100.0 0 0 0 0 0 16 E. limbatus 0 100.0 0 0 0 0 0 0 5 A- Otro = Tocones, troncos muertos. B- Otro = Paredones de tierra, hojas secas de palmas.
DISCUSIÓN
En este estudio se documentó una variación inter-específica considerable en los patrones de canto diarios para especies del género Eleutherodactylus. Encontramos en el mismo sitio especies nocturnas, especies diurnas y especies que cantan durante las 24 horas. En las comunidades de anuros multi-genéricas, es común encontrar especies con diferentes patrones de canto, incluyendo especies crepusculares y especies con períodos de canto bimodales (por ejemplo, Navas, 1996; Mohr y Dorcas, 1999; Bridges y Dorcas, 2000; Lüddecke et al., 2000; Garcia-Rutledge y Narins, 2001; Boquimpani-Freitas et al., 2007). Sin embargo, cuando se consideran solo especies del mismo género, es inusual encontrar diferentes patrones de vocalización: en todos los trabajos citados previamente, las especies del mismo género tienen patrones de canto similares. De hecho, todos los
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Eleutherodactylus estudiados son en su mayoría crepusculares o nocturnos, incluidos los que viven junto a otros géneros (i.e., Navas, 1996; Lüddecke et al., 2000; Boquimpani-Freitas et al., 2007) y aquellos en conjuntos formados solo por especies de este género, como los de las islas antillanas (i.e., Drewry y Rand, 1983; Ospina et al., 2013; Ríos-López y Villanueva-Rivera, 2013; Villanueva- Rivera, 2014). Por lo tanto, nuestro estudio es el primer reporte de dicha variación inter-específica en los horarios de canto para un conjunto de Eleutherodactylus, y es el primer reporte de una especie de Eleutherodactylus con vocalización diurna (E. limbatus). Ospina et al. (2013) reportaron actividad diurna en dos especies de Eleutherodactylus puertorriqueñas, pero estas especies cantaron de noche, con picos al amanecer y al atardecer, y solo algunos individuos estuvieron activos durante el día.
Antes de nuestro estudio, solo una especie de Eleutherodactylus había sido estudiada en Cuba en términos de su ciclo de actividad diaria: E. eileenae (Alonso et al., 2001). Esta es una especie nocturna con variaciones diarias en la actividad de canto y dos picos crepusculares en las vocalizaciones, parcialmente similar al patrón de E. gundlachi en La Gran Piedra y muy similar a los patrones de canto reportados para las especies en un humedal puertorriqueño (Ospina et al., 2013; Ríos-López y Villanueva-Rivera, 2013).
En las comunidades de anuros del continente neotropical, las ranas diurnas son comunes, principalmente las de los géneros Colostethus y Scinax (Lüddecke et al., 2000; Boquimpani-Freitas et al., 2007). La ausencia de estos géneros en Cuba puede haber permitido la diversificación en los patrones de canto diarios en el género Eleutherodactylus y la existencia de especies diurnas como E. limbatus. Si esto es cierto, otras especies diurnas de Eleutherodactylus deberían vivir en las islas del Caribe (principalmente en Cuba y La Española, las dos masas de tierra más grandes) donde las comunidades de anuros están compuestas casi por completo por especies de este género. Es interesante que, como en el estudio de Lüddecke et al. (2000), la especie diurna es la más pequeña y produce las llamadas más agudas. Dado que se sabe que las llamadas con altas frecuencias dominantes se degradan más rápido y se propagan a distancias más cortas que las llamadas de tono bajo (Kime et al., 2000), es posible que las especies que emiten llamadas agudas se beneficien teniendo un número reducido de especies que vocalizan durante el día.
El conjunto de Eleutherodactylus estudiado mostró un relativamente bajo solapamiento entre las especies en el nicho acústico temporal. En general, la única especie diurna tuvo el menor solapamiento temporal con las otras cuatro ranas y las especies que cantaron durante todo el día tuvieron el mayor solapamiento. Otras comunidades de anuros también muestran partición temporal en la actividad de canto, tanto en zonas templadas (Mohr y Dorcas, 1999; Bridges y Dorcas, 2000) como tropicales (Littlejohn y Martin, 1969; Drewry y Rand, 1983; Odendaal et al., 1986; García-Rutledge y Narins, 2001; Boquimpani-Freitas et al., 2007; Sinsch et al., 2012). La segregación temporal del canto en períodos diarios discretos o la alternancia dentro del mismo período diario es una de las formas en que los anuros reducen la interferencia acústica (Duellman y Trueb, 1994). Los resultados en este estudio parecen apoyar esta idea, con especies separadas en
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tres grupos de ciclos de vocalización, que incluyen el espectro completo de horas disponibles: las horas de la noche, el día y el crepúsculo. Esta capacidad de separar los patrones de canto diarios se interpreta como una adaptación para evitar la interferencia acústica (Littlejohn y Martin, 1969; Zelick y Narins, 1983).
Nuestros resultados también muestran una partición en la frecuencia de las señales de sonido de estas ranas, así como en las otras características temporales de sus llamadas. Curiosamente, solo las dos especies nocturnas (E. guantanamera y E. gundlachi) mostraron una superposición en su frecuencia dominante. Sin embargo, otros parámetros de sus llamadas son lo suficientemente diferentes como para evitar confusiones cuando se escuchan, mientras que, al mismo tiempo, ayudan a reducir la competencia en la frecuencia dominante de sus señales. Muchos estudios han encontrado una partición de frecuencias similar en otras comunidades de ranas (Elzen y Kreulen, 1979; Lüddecke et al., 2000; Garcia-Rutledge y Narins, 2001; Lötters et al., 2004; Santos y Rossa- Feres, 2007; Sinsch et al., 2012; Ríos-López y Villanueva-Rivera, 2013; Villanueva-Rivera, 2014; Goutte et al., 2018) aunque Chek et al. (2003) señalaron que esto no es común en las comunidades de anuros con base en una revisión de 11 ensamblajes.
Como regla general, existe una relación negativa entre el tamaño del macho y la frecuencia dominante en los anuros (Wells, 2007), y esto también se cumple para las especies estudiadas, donde solo una especie (E. gundlachi) se aparta de la tendencia general, teniendo una frecuencia dominante menor que lo esperado para su tamaño. Nuestra hipótesis es que de esta manera E. gundlachi evita o reduce el solapamiento del nicho acústico con especies de tamaño similar, particularmente con E. auriculatus. De acuerdo con la relación entre el tamaño corporal y la frecuencia dominante, se espera que estas especies se solapen en frecuencia, como se ha observado en E. nervicus y E. bogotensis de tamaños similares en los Andes colombianos (Lüddecke et al., 2000).
Además, en esta localidad, E. gundlachi se encuentra a densidades más bajas que E. auriculatus (Bignotte y Fong, datos no publicados) y las distancias entre los machos cantando de la primera especie son mayores que en la segunda, lo que debe conferir una desventaja a E. gundlachi. Se sabe que las llamadas de baja frecuencia y longitud de onda pueden viajar distancias mayores y son menos atenuadas por la vegetación herbácea en comparación con la vegetación leñosa (Wiley y Richards, 1978; Gerhardt y Huber, 2002; Wells, 2007; Goutte et al., 2016). Esto podría ser un beneficio adicional para la reducción en la frecuencia dominante de las llamadas de E. gundlachi. Sería interesante conocer los tipos de adaptaciones morfológicas o fisiológicas que permiten a esta especie reducir la frecuencia dominante de su llamada a valores esperados para especies más grandes.
Por otro lado, la frecuencia dominante inferior a la esperada en E. gundlachi lleva a un solapamiento completo de la frecuencia con E. guantanamera y la acerca a la de E. cuneatus. Aquí, el uso de diferentes sitios de vocalización por parte de los machos puede desempeñar un papel en la
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segregación del nicho acústico, ya que el uso de diferentes alturas y microhábitats podría contribuir a reducir la interferencia interespecífica en el rango de frecuencias en que estas dos ranas vocalizan ((i.e., Ríos-López y Villanueva-Rivera, 2013). E. guantanamera y E. gundlachi estaban completamente separados en sus alturas y tipos de microhábitats de vocalización, ya que el primero vocaliza desde los árboles, a varios metros de altura, y el segundo desde la hojarasca del suelo. E. cuneatus también vocaliza desde cerca del suelo (aunque usa una mayor variedad de alturas y microhábitats) y parcialmente se solapa con E. gundlachi en sus patrones diarios de canto, pero la primera tiene la tasa de llamadas más baja de todas las ranas analizadas en este trabajo, lo que podría contribuir a reducir la interferencia.
En referencia a las otras dos especies, E. auriculatus se separó por vocalizar desde el sotobosque a alturas medio-bajas, recursos que no fueron utilizados por las otras especies de ranas. E. limbatus tenía microhábitats y alturas de vocalización similares a E. cuneatus y E. gundlachi, pero permaneció separado en términos del horario de vocalización. En general, las ranas estudiadas se separaron en el espacio mediante el uso de diferentes sitios de canto por los machos, una característica típica de otras comunidades de anuros (Hödl, 1977; Passmore y Telford, 1981; Toft, 1985; Lüddecke et al., 2000; Garcia- Rutledge y Narins, 2001; Gillespie et al., 2004; Santos y Rossa-Feres, 2007; Sinsch et al., 2012; Ríos-López y Villanueva-Rivera, 2013).
Los estudios sobre el nicho acústico de los anuros en las islas antillanas se han llevado a cabo solo en ranas de Puerto Rico, donde como en La Gran Piedra, las comunidades están formadas solo por especies del género Eleutherodactylus (i.e., Ríos-López y Villanueva Rivera, 2013; Villanueva Rivera , 2014). En esos estudios, se encontró un solapamiento completo en los períodos de canto y una separación total en las frecuencias de la señal, mientras que en el presente trabajo se encontró partición en las tres dimensiones del nicho acústico: tiempo, frecuencia y espacio. Esta diferencia podría deberse a la menor riqueza de especies de Eleutherodactylus en Puerto Rico en comparación con Cuba (15 especies nativas sensu Mayer, 2012 versus 58 especies nativas en Cuba según la compilación en esta tesis) y de comunidades de anuros compuestas por menos especies simpátricas en Puerto Rico. En esta isla, los conjuntos estudiados estuvieron formados por 2-4 especies de Eleutherodactylus, mientras que en este trabajo se analizan cinco especies de las ocho que habitan en la pluvisilva de La Gran Piedra. Además, la diversidad filogenética de Eleutherodactylus es menor en los estudios de conjuntos de especies de Puerto Rico, ya que pertenecen a un grupo (antillensis para las especies analizadas por Ospina et al. (2013) y Ríos-López y Villanueva-Rivera, 2013) o dos grupos (antillensis y richmondi para la especie en Villanueva-Rivera, 2014). Las cinco especies estudiadas en este trabajo pertenecen a cinco grupos filogenéticos diferentes siguiendo la clasificación de Hedges et al. (2008).
Un número mayor de especies simpátricas probablemente condujo a una separación en más dimensiones del nicho acústico, y en consecuencia, las especies que se solapan en el espacio particionan sus señales acústicas y, a su vez, las especies que tienen cantos similares particionan su
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uso del espacio o el tiempo. En este aspecto, el conjunto de Eleutherodactylus de La Gran Piedra es más similar a las comunidades continentales con más especies simpátricas de varios géneros (por ejemplo, Lüddecke et al., 2000; Boquimpani-Freitas et al., 2007) que a las comunidades estudiadas de un solo género en las islas del Caribe, como Puerto Rico. Este resultado concuerda con la idea presentada por Lüddecke et al. (2000) que en las comunidades grandes hay más especies con frecuencias de canto dominantes similares, por lo que los factores adicionales deberían jugar un papel relativamente más importante para evitar la interferencia acústica. La Española es la isla más grande del Caribe con comunidades de anuros con el mismo o mayor número de especies que Cuba, por lo que llevar a cabo estudios similares en esta isla podría poner a prueba nuestro planteamiento.
Otra complicación es que la segregación acústica puede no ser independiente de los mecanismos para reducir la competencia por alimentos y sitios de reproducción, ya que la competencia por recursos limitados puede influir en la segregación espacial e indirectamente, a través de la diferenciación de tamaños corporales, en las frecuencias de llamada (Lüddecke et al. al., 2000). Por lo tanto, se necesitan más investigaciones para evaluar los sitios de alimentación y la superposición de la dieta entre estas especies, aspectos que actualmente se desconocen.
Este estudio tiene implicaciones para el establecimiento de programas futuros de monitoreo de anfibios, especialmente aquellos basados en conteos de cantos. Al igual que otros autores (Bridges y Dorcas, 2000; Todd, Cocklin y Dorcas, 2003; Boquimpani-Freitas et al., 2007), se recomienda que los programas de monitoreo de anuros consideren la variación en la actividad de canto de las especies. Esto implica conocer las horas de actividad de canto de su especie focal y si es necesario, realizar conteos suficientes en diferentes momentos del día para incluir la actividad acústica de todas las especies en la comunidad. Con este fin, también se recomiendan estudios similares a este, necesarios para establecer horarios óptimos para el muestreo. En el caso particular de La Gran Piedra (y para sitios con similares hábitat y composición de especies), los datos de este trabajo sugieren que las horas crepusculares, principalmente los períodos alrededor de las 18:00 y las 04:00, son los mejores momentos para realizar muestreos ya que la mayoría de las especies están vocalmente activas en esos momentos. Se debe prestar especial atención a E. limbatus (y a otras especies posiblemente diurnas en el grupo limbatus sensu Hedges et al. (2008)), que es claramente un vocalizador diurno con poca actividad vocal en la noche.
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APÉNDICE 3-1
Con el objetivo de probar que los patrones diarios de vocalización no tuvieron grandes variaciones entre los meses estudiados, se evaluó la similitud entre pares de meses para cada especie utilizando la correlación no paramétrica de Spearman. Los patrones diarios de vocalización fueron bastante constantes en los meses de estudio, como lo muestran los resultados de la correlación (Tabla complementaria C1 a continuación).
De la misma manera, se evaluó la superposición en los patrones temporales entre pares de especies en cada mes y estos resultados se presentan en la Tabla complementaria C2. Como resultado, se presentó un patrón similar en cada mes, con los valores más altos de solapamiento del nicho temporal en los pares E. guantanamera - E. gundlachi, E. auriculatus - E. cuneatus y E. gundlachi - E.
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cuneatus y los valores más bajos en los pares de E. limbatus con E. guantanamera y E. gundlachi. Febrero fue el mes más parecido, especialmente por la alta coincidencia entre E. auriculatus y E. limbatus.
Tabla C1. Coeficientes de correlación de Spearman de la cantidad promedio de machos cantando entre meses en cada especie de Eleutherodactylus estudiada en La Gran Piedra, Cuba. E. auriculatus E. cuneatus E. guantanamera E. gundlachi E. limbatus Febrero - Marzo 0.50 (P = 0.09) 0.45 (P = 0.13) 0.83 (P < 0.001) 0.51 (P = 0.09) 0.74 (P < 0.01) Marzo - Abril 0.20 (P = 0.52) 0.75 (P < 0.01) 0.89 (P < 0.001) 0.66 (P < 0.05) 0.83 (P < 0.01) Abril - Mayo 0.22 (P = 0.46) 0.87 (P < 0.001) 0.82 (P < 0.01) 0.75 (P < 0.01) 0.71 (P < 0.05)
Tabla C2. Valores promedios de solapamiento de la actividad vocal entre pares de especies de Eleutherodactylus en La Gran Piedra, Cuba, en cuatro meses de 2003. Se muestran entre paréntesis los intervalos de confianza aproximados al 95%. Febrero Marzo Abril Mayo E. guantanamera x E. auriculatus 0.30 (0.19-0.43) 0.54 (0.44-0.65) 0.56 (0.46-0.67) 0.38 (0.28-0.49) E. guantanamera x E. limbatus 0.30 (0.15-0.47) 0.18 (0.07-0.30) 0.25 (0.10-0.40) 0.14 (0.04-0.26) E. guantanamera x E. gundlachi 0.68 (0.48-0.87) 0.77 (0.56-0.94) 0.83 (0.66-0.97) 0.75 (0.54-0.93) E. guantanamera x E. cuneatus 0.64 (0.42-0.84) 0.62 (0.49-0.73) 0.72 (0.61-0.82) 0.63 (0.50-0.76) E. auriculatus x E. limbatus 0.85 (0.68-0.98) 0.59 (0.45-0.73) 0.65 (0.50-0.79) 0.68 (0.52-0.83) E. auriculatus x E. gundlachi 0.36 (0.16-0.57) 0.63 (0.45-0.80) 0.65 (0.49-0.80) 0.61 (0.41-0.80) E. auriculatus x E. cuneatus 0.49 (0.26-0.71) 0.82 (0.70-0.92) 0.84 (0.73-0.94) 0.75 (0.62-0.87) E. limbatus x E. gundlachi 0.38 (0.17-0.59) 0.28 (0.11-0.46) 0.34 (0.16-0.53) 0.37 (0.15-0.60) E. limbatus x E. cuneatus 0.49 (0.27-0.71) 0.50 (0.35-0.65) 0.50 (0.34-0.66) 0.49 (0.34-0.65) E. gundlachi x E. cuneatus 0.78 (0.54-0.97) 0.56 (0.37-0.76) 0.77 (0.60-0.91) 0.78 (0.59-0.95)
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CAPÍTULO 4
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA REPRODUCTOR DE CINCO ESPECIES DE ELEUTHERODACTYLUS DE LA GRAN PIEDRA
Eleutherodactylus intermedius
Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
CAPÍTULO 4
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA REPRODUCTOR DE CINCO ESPECIES DE ELEUTHERODACTYLUS DE LA GRAN PIEDRA
INTRODUCCIÓN
La morfología del sistema urogenital o reproductivo es bien conocida en los anuros (Duellman y Trueb, 1994), pero la descripción a niveles histológicos sigue siendo común en la literatura reciente debido a su utilidad en la explicación de las diferentes estrategias reproductivas que se encuentran en este grupo (de Oliveira et al., 2002; Garda et al., 2004) y a su uso para descifrar el estado reproductivo de los individuos, permitiendo entender las adaptaciones a los diferentes estilos de vida en el grupo (Aguiar et al., 2006). Adicionalmente, las características estructurales de las células sexuales, especialmente de los espermatozoides, se han convertido también en una herramienta con valor taxonómico (Aguiar et al., 2006).
El género Eleutherodactylus está actualmente formado por más de 190 especies distribuidas en las Antillas y parte de Centroamérica hasta el sur de Texas (Hedges et al., 2008; AmphibiaWeb, 2018). Una de sus características más llamativas es que, a diferencia de la mayoría de los anfibios, estas especies ponen huevos en ubicaciones terrestres, los cuales poseen desarrollo directo, es decir eclosionan ranas completamente formadas sin pasar por un período de larva acuática. Esta característica las une a otras 700 especies que en su conjunto fueron agrupadas en el clado Terrarana por Hedges et al. (2008).
En este género se agrupa la mayoría de las especies de anuros de Cuba (Díaz y Cádiz, 2008), lo que junto a las características anteriores lo hacen un interesante grupo para analizar su reproducción y en particular para estudiar las características morfológicas de las gónadas con diferentes objetivos. En este sentido, varios son los trabajos publicados sobre especies cubanas (Rodríguez-Gómez et al., 2010; Sanz et al., 2011; Iturriaga et al., 2012; Casas et al., 2014; Alfonso et al., 2017), la mayoría dirigidos solo a describir y comparar la estructura y ultra-estructura de las gónadas. Hasta el momento ningún trabajo en Cuba ha estudiado la estructura gonadal de las especies de Eleutherodactylus como herramienta para asignar el estado reproductivo de los individuos y con
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ello describir los patrones reproductivos a largo plazo de estas especies, tal y como se ha hecho en especies de Terrarana de otros países (por ejemplo, Ortega et al., 2005; Pacheco y Ramírez, 2014; Granados-Pérez y Ramírez-Pinilla, en prensa).
Es por eso que en este capítulo se estudian las características morfológicas del sistema urogenital de E. auriculatus, E. cuneatus, E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius, incluyendo aspectos histológicos, que nos permiten definir varias características de la estructura sexual y etárea de estas poblaciones. Este estudio va dirigido a sentar las bases necesarias para los análisis de la fenología reproductiva de las especies, que se desarrolla en el siguiente capítulo de esta tesis. En este sentido se trazaron los siguientes objetivos:
Describir las características macro y microscópicas del sistema reproductor de las hembras de cinco especies del género Eleutherodactylus de La Gran Piedra, determinando el tamaño de las posturas de estas especies a partir del número de folículos vitelogénicos encontrado en los ovarios. Describir las características macro y microscópicas de las gónadas masculinas de cinco especies del género Eleutherodactylus, determinando la existencia de espermatogénesis como criterio de madurez sexual. Definir las relaciones entre el tamaño del cuerpo y la fecundidad (número y tamaño de los ovocitos) en las hembras de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra y compararlas con las otras especies del género en Cuba. Comparar las relaciones entre el tamaño de las gónadas y la talla de los ejemplares en los machos de cinco especies del género Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Determinar si existen diferencias en el tamaño del cuerpo entre sexos y estadios de madurez y establecer los valores límites de longitud que permitan delimitar hembras y machos maduros de los estadios inmaduros.
MATERIALES Y MÉTODOS
Trabajo de campo
Entre los meses de enero del año 2003 y marzo de 2004 se colectaron ejemplares de las cinco especies en el sitio de trabajo A situado en un bosque pluvial montano, el cual está descrito en el capítulo 2 de esta tesis. Las colectas se hicieron mensualmente utilizando la metodología de Registros de Encuentros Visuales (Crump y Scott, 1994; Lips et al., 2001), técnica que se considera efectiva en Cuba para el muestreo de ranas terrestres, en especial las que viven en la hojarasca (Alonso Bosch y García Padrón, 2017). Para esto, cuatro personas, siempre las mismas, recorrieron lentamente el sitio de trabajo, desplazándose al azar mientras buscaban anfibios de forma visual. Cada búsqueda se realizó en un período de tiempo de 4 horas, siempre en las horas de la mañana. Se revisaron todos los microhábitats posibles: bajo hojarasca, rocas, troncos caídos, raíces, cortezas
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y la vegetación arbustiva hasta aproximadamente 1 m de altura (Crump y Scott, 1994; Alonso Bosch y García Padrón, 2017).
Los ejemplares se capturaron directamente con las manos, inmediatamente se determinó la especie y se conservaron en alcohol al 70% con el objetivo de detener rápidamente el proceso de la digestión, ya que estos mismos ejemplares se utilizaron para análisis de la dieta de estas especies (Bignotte y Fong, en preparación). Todos los ejemplares procesados se encuentran depositados en la colección herpetológica de BIOECO en Santiago de Cuba (BSC. H).
Análisis morfológico
Un vez en el laboratorio se les midió la longitud hocico-cloaca (LHC) con un pie de rey graduado en milímetros con un error de 0.02 mm y se diseccionaron bajo un microscopio-estereoscópico Carl Zeiss 2000-C para extraer el sistema reproductor. Las gónadas de cada individuo fueron observadas para determinar el sexo y las características macroscópicas de las mismas. En el caso de las hembras se anotó la forma y color de los oviductos y el grado de desarrollo de los mismos. También se anotó la forma, el color y el número de cada tipo de folículo observado en el interior de los ovarios (ver clasificación más adelante). Además se midió la anchura de los oviductos en su parte media y el diámetro de cada uno de los folículos vitelogénicos y pre-vitelogénicos II, así como el diámetro de 20 folículos pre-vitelogénicos I de cada hembra (10 de cada ovario).
Lo anterior permitió dividir los folículos y los oviductos en diferentes categorías de desarrollo. Los folículos fueron divididos en tres categorías atendiendo a su forma, tamaño y color, tal y como han hecho otros autores (Donnelly, 1989; Montero y Pisanó, 1991; Donnelly, 1999; Díaz-Páez y Ortiz, 2001; Ortega et al. 2005): folículos no-yemados (pre-vitelogénicos I, redondeados, los de menor tamaño en todas las especies y coloración blanca), folículos no-yemados (pre-vitelogénicos II, folículos de tamaño intermedio y color amarillo-anaranjado claro), folículos yemados (vitelogénicos, los de mayor tamaño en cada individuo y siempre con color anaranjado oscuro). En las cinco especies los folículos pre-vitelogénicos fueron de una coloración más clara que los folículos vitelogénicos y normalmente no alcanzaron el tamaño de estos últimos.
Dentro de una misma especie, los oviductos tuvieron una secuencia de desarrollo que nos permitió hacer la siguiente clasificación:
Clase I: Oviductos delgados, estirados (sin enrollamientos) y cortos, poco visibles, casi no ocupan espacio dentro de la cavidad abdominal del animal. Clase II: Oviductos ligeramente enrollados, medianamente desarrollados, con una anchura en su parte media superior a los de la Clase I. Clase III: Oviductos agrandados, largos y enrollados, muy anchos en su parte media, ocupando gran parte de la cavidad abdominal del animal.
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En los machos se midió longitud y anchura de los testículos y se calculó el volumen testicular empleando la fórmula de una esfera ovoide según Watling y Donnelly (2002): volumen testicular= 4/3π (1/2 alto del testículo) (1/2 anchura del testículo)2. Para las mediciones se utilizó un micrómetro ocular ajustado al microscopio-estereoscópico.
Se realizó un análisis histológico de las gónadas de los machos de cuatro de las especies: E. auriculatus, E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius. Se utilizaron técnicas de histotecnia corriente (Iturriaga et al., 2012; Pacheco-Florez y Ramírez-Pinilla, 2014) para saber si estaban sexualmente maduros (mediante la observación de espermatozoides en los conductos de los testículos) y para conocer la longitud a la cual alcanzan la madurez sexual. Para esto se escogió uno de los testículos de cada individuo, se deshidrató en baños de alcohol etílico a concentraciones ascendentes y se infiltró en xilol. Posteriormente, los tejidos fueron embebidos en parafina y cortados con un microtomo de rotación corriente. Los cortes se hicieron a 8 µm, obteniendo tiras de cortes seriados que se colocaron en portaobjetos y se tiñeron con hematoxilina-eosina para posteriormente ser observadas en un microscopio óptico Nikon Eclipse E200. Se tomaron fotografías de los cortes con una cámara digital acoplada al microscopio.
Para describir la estructura de edad de la población, los individuos fueron asignados a uno de seis grupos de edad-sexo que se describen a continuación.
Juveniles: individuos con gónadas no diferenciadas a nivel macroscópico. Hembras inmaduras: sin folículos vitelogénicos y con oviductos cortos y no enrollados (= Clase I). Hembras maduras: con folículos vitelogénicos y oviductos anchos y enrollados (= Clases II y III). Machos inmaduros: sin espermatozoides en los conductos de los testículos. Machos maduros: con espermatozoides en los conductos de los testículos, tanto libres como en paquetes o haces.
Para obtener el tamaño mínimo de madurez sexual se consideró la LHC de la hembra más pequeña sexualmente madura y activamente reproductiva, es decir con folículos vitelogénicos y oviductos enrollados. Para los machos, se utilizó la LHC del individuo más pequeño sexualmente maduro, o sea que tuvo espermatozoides en los conductos de los testículos.
Recopilación de datos de reproducción de Eleutherodactylus de Cuba
Para analizar la relación entre el número de huevos y la longitud hocico-cloaca en hembras del género Eleutherodactylus en Cuba se utilizaron los tamaños de postura compilados por Díaz y Cádiz (2008) y por Henderson y Powell (2009), así como en algunos trabajos publicados con posterioridad (ver Apéndice 4-1). Cuando se tuvo más de un tamaño de postura por especie se promediaron los valores conocidos. No se tuvieron en cuenta los valores referidos a posturas comunales donde los autores no pudieron separar el tamaño de cada postura individual. Se utilizó la longitud hocico-
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cloaca promedio para cada especie reportadas por diferentes trabajos taxonómicos, los cuales se detallan en el Apéndice 4-1.
Análisis de los datos
Para la comparación de los valores promedios entre sexos se empleó la prueba t de Student o U de Mann-Whitney, según los datos se ajustaran a una distribución normal o no. Para la comparación de las variables reproductivas entre especies se aplicó el Análisis de varianza (ANOVA), pero en las variables que estuvieron relacionadas con el tamaño de las ejemplares se realizaron Análisis de covarianza (ANCOVA) para eliminar el efecto de la LHC sobre dichas variables. En comparaciones significativas se aplicaron análisis post hoc para comparaciones múltiples mediante el Test de Duncan para determinar cuáles valores promedio difirieron significativamente de los otros. La relación entre pares de variables se analizó mediante regresión lineal simple. Las mediciones de los testículos izquierdo y derecho (longitud, anchura, volumen) se compararon utilizando una prueba t de Student para saber si existían diferencias significativas entre ellos y utilizar el izquierdo o el derecho indistintamente.
RESULTADOS
Gónadas en hembras
Los ovarios de las hembras de las cinco especies se encontraron situados a los lados de la cavidad celomática, en los individuos en estadios reproductivos ocuparon una gran parte de esta cavidad. El tejido que los cubre fue transparente en tres de las especies, permitiendo ver los folículos presentes en su interior. A diferencia de los anteriores, en Eleutherodactylus auriculatus la pared exterior de los ovarios tuvo alguna pigmentación, que fue ligera en varios de los individuos. También en algunos ejemplares de E. cuneatus este tejido estuvo ligeramente pigmentado, pero en menor grado que en la especie anterior.
El peso de los ovarios varió en dependencia de la especie, pero solo en E. cuneatus y en E. intermedius se encontraron relaciones lineales entre el peso de los ovarios y el tamaño de las hembras (Tabla 1). La comparación entre especies mostró diferencias levemente significativas entre las especies en esta variable (Tabla 1) y el Test de Duncan resultó en dos especies diferentes solo entre ellas: E. dimidiatus y E. intermedius.
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E. auriculatus E. cuneatus
E. dimidiatus E. gundlachi
E. intermedius Fig. 1. Folículos ováricos en hembras de cinco especies de Eleutherodactylus de La Graan Piedra. (P) Folículos pre-vitelogénicos en categoría I, (V) Folículos pre-vitelogénicos en categoría II, (H) folículos vitelogénicos.
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Dentro de los ovarios de las hembras maduras se observaron las tres etapas de desarrollo en que dividimos los folículos (Fig. 1), mientras que en las hembras inmaduras solo se observaron folículos pre-vitelogénicos I. Los folículos pre-vitelogénicos I fueron los de menor tamaño (habitualmente entre 0.1 y 0.7 mm en todas las especies), los folículos pre-vitelogénicos II generalmente alcanzaron hasta 1.9 mm, mientras que los folículos vitelogénicos fueron los de mayor tamaño en cada individuo (Tabla 2), pues constituyen los ovocitos que en su momento serán ovulados (Iturriaga et al., 2012).
Tabla 1. Peso de los ovarios (en gramos) de las hembras de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los promedios ± las desviaciones estándares, los extremos, el número de hembras diseccionadas (n) y los resultados del análisis de la relación con la LHC (regresión lineal simple). En la última fila de la tabla se presentan los resultados del análisis de varianza entre las especies. Especie Peso (g) E. auriculatus 0.020 ± 0.026
0.001-0.072, n=11
R2=27.08, p=0.186 E. cuneatus 0.060 ± 0.206
0.001-1.310, n=80
R2=39.00, p=0.000 E. dimidiatus 0.101 ± 0.207
0.001-0.894, n=92
R2=3.19, p=0.305 E. gundlachi 0.021 ± 0.019
0.001-0.069, n=20
R2=5.55, p=0.363 E. intermedius 0.012 ± 0.013
0.002-0.047, n=50
R2=11.95, p=0.022
F(4, 252)=2.70, p=0.031
El diámetro promedio de los folículos pre-vitelogénicos II y vitelogénicos no estuvo determinado por el tamaño de las hembras en ninguna de las especies, exceptuando los pre-vitelogénicos II en E. intermedius (Tabla 2). No existieron diferencias significativas entre las especies al comparar el tamaño promedio de los folículos vitelogénicos, pero estas diferencias si fueron significativas para
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los folículos pre-vitelogénicos de las dos clases (Tabla 2). En los análisis post hoc E. cuneatus y E. dimidiatus fueron similares en cuanto al diámetro relativo de los folículos pre-vitelogénicos I, los cuales fueron de menor diámetro relativo que los del resto de las especies, mientras que E. gundlachi y E. intermedius fueron significativamente diferentes de las demás especies ya que tuvieron folículos pre-vitelogénicos I de mayor tamaño relativo con respecto a la LHC. Sin embargo, a pesar de que el diámetro de los folículos pre-vitelogénicos I de E. auriculatus mostrado en la Tabla 1 es muy similar al de E. cuneatus y E. dimidiatus, una vez corregido el efecto del tamaño corporal el valor de esta variable es intermedio con respecto a las demás especies.
En los folículos pre-vitelogénicos II, E. gundlachi y E. intermedius tuvieron diámetros relativamente mayores que el resto de las especies y fueron similares entre ellos.
Tabla 2. Diámetros (en mm) de los folículos de cada clase encontrados en los ovarios de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los promedios ± las desviaciones estándares, los extremos, el número de hembras diseccionadas (n) y los resultados del análisis de regresión lineal simple entre LHC y el diámetro de los folículos. En la última fila de la tabla se presentan los resultados de los análisis de varianza (solo para Vitelogénicos) o covarianza entre las especies. Pre-vitelogénicos I Pre-vitelogénicos II Vitelogénicos auriculatus 0.21 ± 0.05 0.62 ± 0.08 1.7 ± 0.6
0.10-0.27, n=15 0.52-0.73, n=8 0.8-2.9, n=5
R2=47.73, p=0.004 R2=0.10, p=0.941 R2= 2.91, p= 0.784 cuneatus 0.20 ± 0.09 0.81 ± 0.25 2.2 ± 1.0
0.10-0.72, n=83 0.49-1.15, n=9 1.0-5.0, n=10
R2=62.13, p=0.000 R2=44.55, p=0.049 R2=4.68, p= 0.548 dimidiatus 0.22 ± 0.07 0.71 ± 0.12 2.1 ± 0.7
0.10-0.37, n=92 0.53-0.96, n=34 0.7-3.7, n=26
R2=63.99, p=0.000 R2=1.67, p=0.467 R2 = 1.08, p=0.614 gundlachi 0.29 ± 0.04 0.82 ± 0.13 1.8 ± 0.5
0.19-0.40, n=27 0.54-1.04, n=18 0.9-2.8, n=13
R2=14.75, p=0.048 R2=4.73, p=0.386 R2 = 1.94, p=0.650 intermedius 0.28 ± 0.05 0.74 ± 0.14 1.8 ± 0.4
0.18-0.39, n=50 0.55-1.07, n=43 0.7-2.9, n=23
R2=26.43, p=0.000 R2=12.31, p=0.021 R2 = 1.36, p=0.596
F(4, 266)=77.80, p=0.000 F(4, 111)=6.05, p=0.000 F(4, 76)=1.42, p=0.235
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Las hembras de las cinco especies contuvieron en sus ovarios una gran cantidad de folículos pre- vitelogénicos I y un número mucho más pequeño de folículos pre-vitelogénicos II y folículos vitelogénicos (Tabla 3). Se encontraron entre 23 y 992 folículos pre-vitelogénicos I por individuo y su número no estuvo relacionado con el tamaño de la hembra (Tabla 3). Los folículos pre- vitelogénicos II y los vitelogénicos no estuvieron presentes en todas las hembras y en la mayoría de especies la LHC de las hembras influyó en el número de folículos de estos tipos que portaban. La excepción fue el número de folículos pre-vitelogénicos II de E. auriculatus y E. intermedius (Tabla 3, Fig. 2). Considerando solo las hembras que tuvieron folículos vitelogénicos, los valores extremos del número por individuos fueron los siguientes para cada especie: E. auriculatus: 13-20, E. cuneatus: 25-80, E. dimidiatus: 8-68, E. gundlachi: 5-9 y E. intermedius: 4-15.
Tabla 3. Número de folículos de cada clase encontrados en los ovarios de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los promedios ± las desviaciones estándares, los extremos, el número de individuos diseccionados (n) y los resultados del análisis de la relación con la LHC (regresión lineal simple). En la última fila de la tabla se presentan los resultados de los análisis de varianza (solo para Pre-vitelogénicos I) o covarianza entre las especies. Pre-vitelogénicos I Pre-vitelogénicos II Vitelogénicos E. auriculatus 103.3 ± 28.3 7.3 ± 8.1 5.7 ± 8.4 53 - 169, n=15 0 - 23, n=15 0 - 20, n=15 R2=0.55, p=0.793 R2=14.78, p=0.157 R2=59.79, p=0.001 E. cuneatus 402.8 ± 194.2 3.5 ± 11.4 6.2 ± 18.0 23 - 992, n=83 0 - 70, n=83 0 - 80, n=83 R2=0.61, p=0.481 R2=38.88, p=0.000 R2=57.86, p=0.000 E. dimidiatus 310.4 ± 147.5 10.4 ± 16.3 13.3 ± 22.8 45 - 624, n=92 0 - 60, n=92 0 - 68, n=92 R2=0.52, p=0.496 R2=45.19, p=0.000 R2=42.68, p=0.000 E. gundlachi 117.3 ± 37.7 5.9 ± 4.8 3.1 ± 3.6 57 - 199, n=24 0 - 13, n=24 0 - 9, n=24 R2=3.01, p=0.417 R2=41.06, p=0.001 R2=20.51, p=0.026 E. intermedius 67.4 ± 28.3 5.3 ± 4.3 3.6 ± 4.5 23 - 132, n=46 0 - 15, n=46 0 - 15, n=46 R2=3.37, p=0.222 R2=6.69, p=0.083 R2=15.89, p=0.006
F(4, 259)=43.34, p=0.000 F(4, 259)=9.02, p=0.000 F(4, 259)=4.94, p=0.001
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E. auriculatus: E. cuneatus: 20 60 50 15 40 y = 1,1832x - 24,297 R² = 0,5786 10 30 20 5 y = 1,2715x - 17,708 R² = 0,5979 10 0 0 10,0 15,0 20,0 25,0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0
E. dimidiatus: E. gundlachi: 70 10 60 8 50 40 6 30 y = 1,5582x - 30,523 4 y = 0,4035x - 5,1513 20 R² = 0,4268 R² = 0,2051 2 10 0 0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0
Número de folículos vitelogénicos vitelogénicos de folículos Número E. intermedius: 16 14 12 10 8
6 4 y = 1,1405x - 14,62 2 R² = 0,1589 0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0
Meses Meses Fig. 2. Relación entre el número de folículos vitelogénicos y la longitud hocico-cloaca (LHC) de las hembras de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra.
La comparación entre especies arrojó resultados significativos en las comparaciones de cada clase de folículo (Tabla 3). Las pruebas post hoc demostraron que para los folículos pre-vitelogénicos I, las especies E. cuneatus y E. dimidiatus tuvieron un mayor número relativo de ovocitos que el resto de las especies, pero a su vez fueron diferentes entre ellos, con E. cuneatus teniendo el promedio más alto. Para los folículos pre-vitelogénicos II, E. cuneatus fue la única especie que se diferenció del resto después de eliminar la influencia de la LHC, teniendo un menor número de folículos que las otras especies. Finalmente, en los folículos vitelogénicos los promedios de E. cuneatus fueron menores que los de E. auriculatus y E. intermedius, este último con el mayor número relativo de folículos de estas tres especies.
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El 19 de julio de 2003 encontramos una postura de E. dimidiatus formada por 52 huevos de color blanco marfil y una pareja de individuos adultos encima de ellos. Se le pudo tomar el diámetro a 10 huevos, los que tuvieron entre 3.80 y 4.35 mm y un promedio de 4.10±0..18 mm. El nido fue construido bajo una agrupación de hojas secas de la palma Prestoea acuminataa subsp. montana y los huevos estaban en contacto con la tierra.
Relación entre tamaño de las hembras y ttamaño de puesta en Eleutherodactylus de Cuba
Los datos existentes de las especies del género en Cuba muestran también una relación positiva y significativa (R2=65.86, p=0.000) entre la LHC promedio y el número promeddio de huevos puestos en cada especie (Fig. 3). Similar resultado se obtuvo con los datos de esta tesis (R2=90.62, p=0.000), aunqque utilizando el número de folículos vitelogénicos encontrados dentro de los ejemplares diseccionados (Fig. 3).
En los datos recopilados de la literatura, seis especies tuvieron valores por fuera de los intervalos de confianza al 95% (Fig. 3). Cuatro de ellas estuvieron situadas por encima de ese intervalo (E. albipes, E. dimidiatus, E. riparius, E. rivularis) demostrando tener puestas mayores que lo esperado para su promedio de talla corporal y dos especies (E. guantanamera, E. melacara) tuvieron valores por debajo de lo que se esperaría considerando la longitud promedio de las hembras (Fig. 3).
Fig. 3. Relación entre el número de huevos promedio y la longitud hocico-cloaca promedio (LHC) en hembras de varias especies de Eleutherodactylus de Cubba. Los círculos negros y la línea continua gruesa ajustada a ellos corresponden a los datos tomados de la literatura (ver Anpéndice 4-1), los círculos blaanncos y la línea continua fina representan a las cinco especies de La Gran Piedra analizadas en esta tesis ((promedio de folículos vitelogénicos en Tabla 2). Las curvas discontinuas representan los intervalos de confianza al 95% para los datos de la literatura.
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Oviductos
Formando parte del sistema reproductor de las hembras también se encontraron dos oviductos ubicados dentro de la cavidad del celoma en posición lateral respecto a los ovarios, generalmente de color blanco, pero en algunas hembras de todas las especies fueron casi transparentes (Fig. 3).
La anchura de los oviductos en su parte media varió en dependencia de la especie (Tabla 4), pero se cumplió la regla general de que las hembras de menor tamaño tuvieron los oviductos menos desarrollados, mientras que los ejemplares de mayor longitud presentaron los oviductos de mayor tamaño, como se demuestra en las relaciones gráficas (Fig. 4) y los análisis de regresión entre la anchura del oviducto y la LHC de las cinco especies (Tabla 4). Teniendo en cuenta que la talla de los ejemplares influye en la anchura de los oviductos, comparamos la anchura de los oviductos entre especies utilizando un análisis de covarianza para eliminar el efecto de la LHC sobre dicha variable. Como resultado, obtuvimos diferencias significativas entre las especies en esta variable
(ANCOVA, F(4, 226)=18.64, p=0.000).
Tabla 4. Valores morfométricos de los oviductos de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. En la primera fila de cada especie se muestra el número de oviductos medidos (n); en la segunda fila se encuentran los promedios ± las desviaciones estándar y los extremos entre paréntesis de los oviductos; y en la tercera fila estos mismos estadísticos para la LHC de cada especie. Oviductos Clase I Clase II Clase III E. auriculatus (n) 5 2 5 Oviductos (mm) 0.2 ± 0.04 (0.2-0.3) 0.7 ± 0.3 (0.5-0.9) 1.6 ± 0.2 (1.2-1.8) LHC (mm) 16.9 ± 3.9 (11.4-21.6) 15.6 ± 6.6 (11.0-20.3) 23.8 ± 0.4 (23.4-24.3) E. cuneatus 35 4 8 Oviductos (mm) 0.7 ± 0.4 (0.2-2.3) 1.1 ± 1.0 (0.2-2.5) 3.8 ± 1.4 (1.9-5.8) LHC (mm) 23.4 ± 8.6 (9.8-44.5) 42.2 ± 10.8 (26.1-49.1) 50.9 ± 4.2 (41.4-54.7) E. dimidiatus 43 6 21 Oviductos (mm) 0.2 ± 0.1 (0.1-0.4) 0.8 ± 0.3 (0.5-1.1) 2.4 ± 0.7 (1.0-3.9) LHC (mm) 22.4 ± 6.9 (10.8-41.8) 37.2 ± 1.6 (35.6-40.1) 38.4 ± 2.1 (34.6-41.1) E. gundlachi 9 6 13 Oviductos (mm) 0.4 ± 0.1 (0.2-0.5) 1.0 ± 0.1 (0.8-1.1) 1.4 ± 0.3 (1.0-1.8) LHC (mm) 16.5 ± 4.1 (6.9-19.6) 22.1 ± 1.0 (20.7-23.6) 22.9 ± 1.5 (20.3-25.0) E. intermedius 12 16 22 Oviductos (mm) 0.4 ± 0.1 (0.2-0.5) 0.7 ± 0.1 (0.6-1.0) 2.0 ± 0.7 (1.2-3.4) LHC (mm) 14.5 ± 1.9 (11.7-17.6) 16.2 ± 1.1 (13.8-18.0) 16.7 ± 1.0 (14.6-18.4)
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Clase I: Clase II: Clase III: Eleutherodactylus auriculatus
Eleutherodactylus cuneatus
Eleutherodactylus dimidiatus
Eleutherodactylus gundlachi
Fig. 4. Secuencia de desarrollo de los oviductoos de cinco especies de Eleutherodactyluss analizadas en La Gran Piedra mostrando las tres clases establecidas para cada especie (ver Materiales y Métodos).
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Eleutherodactylus intermedius
Fig. 4. Continuaión.
Al dividir los oviductos en tres clases segúgún sus características macroscópicas encontramos que, de forma general, los oviductos de menor desarrollo (Clase I) tuvieron una anchura en su región mediia menor de 0.5 mm, los clasificaddos en la Clase II llegaron hasta 1.1 mm y los más desarrollados (Clase III) fueron los de mayor anchura, alcanzando más de 1.5 mm en todas las especies. Se encontró poca superposición entre los valores de anchura de las tres clases de oviductos. La excepción a todo lo anterior fue E. cuneatus (Tabla 5).
Todaas las hembras que tuvieron oviducttos incluidos en la Clase III tenían folículos vitelogénicos (además de pre-vitelogénicos), mientras que todas las hembras con oviiductos Clase I solo presentaron folículos pre-vitelogénicos.
Tabla 5. Relación entre la anchura del oviducto y la LHC (regresión lineal simple) en cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Relación anchura del oviducto - LHC E. auriculatus R2=42.74, p=0.021, n=12 E. cuneatus R2=51.19, p=0.000, n=47 E. dimidiatus R2=54.68, p=0.000, n=90 E. gundlachi R2=44.65, p=0.0001, n=28 E. intermedius R2=21.31, p=0.001, n=50
Gónadas en machos
Las gónadas masculinas estuvieron constituidas por dos testículos con formaa ovalada ubicados en posición lateral dentro de la cavidad del celoma. Están cubiertos por una capa fina de tejido conectivo (la denominada túnica albugínea), que varió en coloración según la especie (Fig.. 5). En E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius, esta pared exterior fue transparente, poor lo que se pudieron observar los túbulos seminíferos del interior del testículo, el cual en su totaalidad tuvo un color blanco-amarillento. Por el contrario, en las gónadas masculinas de E. cuneatus se observó
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pigmmentación en la pared exterior del testículo y en el tejido que cubre cada túbulo, al iguual que en E. auuriculatus, el que tuvo la túnica albuugínea pigmmentada de color pardo ooscuro, y de manera similar el tejido entre los túbulos seminíferos estuvo pigmentado (Fig. 5).
E. auriculatus E. cuneatus
E. dimidiatus E. gundlachi
E. intermedius Fig. 5. Disposición de los testículos dentro de la cavidad abdominal en machos de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra y caracteríísticas macroscópicas de los mismos.
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No se encontraron diferencias significativas entre los valores morfométricos de los testículos izquierdo y derecho (Tabla 6), por lo que para los análisis que continúan se utilizan los valores del testículo izquierdo.
Tabla 6. Resultados de las comparaciones entre los valores morfométricos de los testículos izquierdo y derecho de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Longitud Anchura Volumen E. auriculatus t=0.79, p=0.432 t=0.19, p=0.853 t=0.63, p=0.533 E. cuneatus t=-0.74, p=0.459 t=-0.19, p=0.851 t=-0.41, p=0.658 E. dimidiatus t=0.06, p=0.952 t=0.05, p=0.963 t=0.24, p=0.809 E. gundlachi t=0.28, p=0.791 t=0.75, p=0.483 t=0.65, p=0.537 E. intermedius t=0.37, p=0.712 t=-0.24, p=0.811 t=-0.49, p=0.629
En la mayoría de las especies los valores de longitud, anchura y volumen de los testículos estuvieron relacionados con el tamaño del individuo (Tabla 7). La excepción fue E. gundlachi, pero estos resultados posiblemente se deban al bajo número de individuos machos de esta especie. Considerando estos resultados, se comparó el tamaño y el volumen testicular ajustado para la LHC entre las especies, obteniéndose diferencias significativas en todos los casos (Tabla 7). Las pruebas a posteriori demostraron que la única especie diferente del resto en las tres variables fue E. auriculatus, teniendo testículos de menor tamaño y volumen relativo que las demás.
En los cortes de testículos observados al microscopio óptico pudo observarse la división interior en túbulos seminíferos delimitados por tejido conectivo (Fig. 6). En el interior de estos túbulos se observó una disposición en grupos o cistos de las células sexuales (Fig. 6). Cada una de estas agrupaciones o cistos está formada por células germinales en un mismo estado de diferenciación.
En los túbulos seminíferos de las cuatro especies se observaron todos los estados de espermatogénesis: espermatogonias, espermatocitos, espermátidas tempranas, espermátidas tardías y espermatozoides (Fig. 6). Estos diversos tipos celulares fueron identificados por su morfología y disposición en los túbulos.
Las espermatogonias se observaron siempre en posición basal, o sea cercanas a la pared del túbulo seminífero, son células esféricas de gran tamaño y con núcleos redondeados (Fig. 6). Los espermatocitos son también esféricos, pero de mayor tamaño que los anteriores y tienen un núcleo ligeramente condensado. La siguiente fase observada fue la de espermátidas, divididas en tempranas y tardías. Las primeras son redondeadas, más pequeñas y con el núcleo más compactado que las células anteriores. Las espermátidas tardías son fácilmente identificables por su forma alargada, pero no fueron muy abundantes en los testículos de estas especies.
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Tabla 7. Valores morfométricos de los testículos de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los promedios ± las desviaciones estándar, los extremos, el número de individuos diseccionados (n) y los resultados del análisis de la relación con la LHC (regresión lineal simple). En la última fila de la tabla se presentan los resultados de los análisis de covarianza entre las especies. Longitud (mm) Anchura (mm) Volumen (mm3) auriculatus 1.2 ± 0.5 0.7 ± 0.3 0.47 ± 0.39 0.5-2.0, n=20 0.2-1.1, n=20 0.01-1.14, n=20 R2=68.04, p=0.000 R2=73.57, p=0.000 R2=55.52, p=0.000 cuneatus 3.0 ± 1.6 1.6 ± 0.9 8.0 ± 8.9 0.6-6.0, n=98 0.2-3.5, n=98 0.01-34.2, n=98 R2=86.11, p=0.000 R2=87.81, p=0.000 R2=69.95, p=0.000 dimidiatus 2.3 ± 0.5 1.7 ± 0.4 3.81 ± 1.97 0.6-3.4, n=146 0.4-2.5, n=146 0.05-9.95, n=146 R2=54.29, p=0.000 R2=52.75, p=0.000 R2=37.50, p=0.000 gundlachi 1.1 ± 0.2 0.8 ± 0.3 0.51 ± 0.31 0.9-1.5, n=7 0.5-1.1, n=7 0.13-0.95, n=7 R2=41.75, p=0.117 R2=52.03, p=0.067 R2=53.22, p=0.063 intermedius 1.8 ± 0.4 1.3 ± 0.3 1.76 ± 1.25 0.9-2.7, n=24 0.6-1.8, n=24 0.17-4.24, n=24 R2=51.36, p=0.000 R2=52.16, p=0.000 R2=41.69, p=0.001
F(4, 294)=14.50, p=0.000 F(4, 294)=24.33, p=0.000 F(4, 294)=10.83, p=0.000
Finalmente, los espermatozoides se observaron agrupados en paquetes o haces, aunque también estuvieron libres en el lúmen de los túbulos (Fig. 6). Estas células sexuales presentaron una cabeza alargada y una cola muy fina y larga, las diferencias entre ambas partes no siempre fueron visibles con las técnicas empleadas.
La mayoría de los individuos examinados tenían gran cantidad de espermatozoides libres en el lúmen de los túbulos o agrupados en cistos, además de todos los otros estados de espermatogénesis. Todos los machos de E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius fueron sexualmente maduros, solo en E. auriculatus se encontraron algunos individuos sin espermatozoides en los túbulos seminíferos.
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E. auriculatus E. gundlachi
E. dimidiatus E. intermedius Fig. 6. Sección transversal de los testículos de machos adultos de cuatro especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra, con células germinales en difereentes estados de desarrollo. D= Espermattida, C= Espermatocito, E= Espermatozoide, L= Lumen del túbulo seminífero, T= Teje ido intersticial, P= Pigmento.
Diferencias de tamaño entre sexos y edades
Los valores de lonngitud hocico-cloaca para la categoría etárea de jjuveniles fueron los siguuientes: E. auriculatus= 6.70-12.03 mm (X±DE= 9.12±1.55 mm, n= 11), E. cuneatus= 7.56--14.58 mm (9.67±1.75 mm, n= 12), E. gundlachi= 14.30-15.70 mm (15.01±0.74 mm, n= 4), E. intermedius= 10.46-10.70 mm (10.58±0.17 mm, n= 2). De E. dimidiatus no se colectaron juveniles. Se obtuvieron diferencias
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significativas al comparar entre especies (Kruskal-Wallis, H= 11.62, p= 0.009)), con los juveniles de E. gundlachi siendo de mayor tamaño que las otras tres especies (Figi . 7).
Los individuos con gónadas desarrolladas pero que no cumplieron con los criterios de madurez sexual se agruparon en las categorías de inmaduros (Tabla 8). Ni en E. gundlacchhi ni en E. intermedius se encontraron machos inmaduros, mientras que para E. cuneatus no se hicieron análisis histológicos que permitieran separar a los machos en maduros e inmaduros. En las otras dos especies las hembras inmaduras fueron de mayor talla que los machos inmaduros, pero en E. auriculatus estas diferencias no fueron estadísticamente significativas (Tabla 8).
Los tamaños de los individuos maduros se muestran en la Tabla 9. En las cuattro especies con datos las hembras adultas fueron mayores que los machos adultos, pero en E. intermedius las diferencias estadísticas fueron solo margiinalmente significativas (Tabla 9).
Fig. 7. Longitud hocico-cloaca (en mm) en individuos juveniles de cuatro especies dee Eleutherodactylus de La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar, la barra gruesa central representa la mediana.
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Tabla 8. Tamaños (LHC en mm) de los individuos inmaduros de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los promedios ± SD, la mediana entre paréntesis, los extremos y el número de hembras diseccionadas (n). La última columna muestra los resultados de la compración entre las longitudes de hembras y machos a través de la prueba U de Mann-Whitney. Hembras Machos U de Mann-Whitney
E. auriculatus 15.09 ± 3.91 (15.10) 14.28 ± 2.11 (14.41) U= 42.0, p=0.839
10.50-21.58, n=9 11.00-17.30, n=10
E. cuneatus 22.13 ± 7.33 (22.42) -- --
7.96-41.18, n= 74
E. dimidiatus 21.96 ± 6.59 (22.46) 12.17 ± 1.96 (13.01) U= 49.5, p= 0.001
10.40-35.10, n=57 9.26-14.12, n=8
E. gundlachi 16.48 ± 4.08 (17.78) -- --
6.90-19.60, n=9
E. intermedius 14.45 ± 1.89 (14.42) -- --
11.70-17.56, n=12
Tabla 9. Tamaños (LHC en mm) de los individuos maduros de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los promedios ± las desviaciones estándares, la mediana entre paréntesis, los extremos y el número de hembras diseccionadas (n). La última columna muestra los resultados de la compración entre las longitudes de hembras y machos a través de la prueba U de Mann-Whitney. En los machos de E. cuneatus se incluyen tanto individuos maduros como inmaduros y no se comparan estadísticamente los sexos. Hembras Machos U de Mann-Whitney
E. auriculatus 23.25 ± 1.50 (23.67) 18.62 ± 0.70 (18.86) U= 10.0, p=0.017
20.28-24.30, n=6 17.32-19.32, n=10
E. cuneatus 49.03 ± 4.21 (50.00) 21.60 ± 6.12 (22.15) --
41.38-54.72, n= 13 8.84 - 33.60, n= 98
E. dimidiatus 38.24 ± 2.08 (38.50) 20.56 ± 1.86 (20.66) U= 49.1, p= 0.000
34.60-41.78, n=35 14.48-25.20, n=138
E. gundlachi 22.65 ± 1.37 (22.70) 14.05 ± 1.74 (14.78) U= 13.2 p= 0.0001
20.30-25.00, n=19 11.38-15.70, n=7
E. intermedius 16.52 ± 1.05 (16.63) 15.55 ± 1.79 (16.30) U= 327.0, p=0.063
13.84-18.40, n=38 11.68-17.70, n=24
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Respecto a las tallas mínimas de madurez sexual en las hembras de cada especie, considerando los datos de las Tablas 8 y 9, se obtuvieron los siguientes resultados. Tanto en E. cuneatus como en E. gundlachi los tamaños de las hembras inmaduras y maduras estuvieron bien separados, existiendo diferencias significativas entre ellas (U= 962.0, p=0.000 y U= 171.0, p=0.000, respectivamente). Todas las hembras de E. cuneatus con LHC igual o superior a 41.38 mm estaban maduras y lo mismo ocurrió con las hembras de E. gundlachi con LHC igual o superior a 20.30 mm, por lo que estos son los valores estimados de tallas mínimas de madurez sexual en ambas especies.
En E. auriculatus también se encontraron diferencias significativas entre las tallas de hembras inmaduras y maduras (U= 10.0, p=0.002). La hembra de menor tamaño con signos de madurez sexual tuvo 20.28 mm de LHC (Tablas 8 y 9), pero un individuo con 21.58 mm era aún inmaduro. Teniendo en cuenta estos datos, consideramos que la talla mínima de madurez sexual en esta especie debe ser 21.60 mm, ya que a partir de este tamaño todos los ejemplares estaban en total madurez.
En el caso de E. dimidiatus se encontró algo parecido, pues las diferencias entre los tamaños de las hembras inmaduras y maduras fueron significativas (U= 1992.0, p=0.000). Sin embargo, aunque la hembra madura de menor talla alcanzó 34.60 mm de LHC (Tablas 8 y 9), otro ejemplar de mayor tamaño (35.10 mm) no tuvo ni folículos vitelogénicos ni oviductos agrandados. Por tanto, para esta especie estimamos que la talla mínima de madurez sexual sería 35.50 mm de LHC, ya que a partir de este tamaño el 100% de los ejemplares fueron maduros.
La hembra de E. intermedius de menor tamaño y con características de madurez sexual tuvo 13.84 mm de LHC (Tablas 8 y 9). Por encima de este tamaño encontramos siete ejemplares que aún eran inmaduros pues no tenían folículos vitelogénicos ni oviductos agrandados y cuyas longitudes estuvieron entre 13.84 y 18.00 mm. Sin embargo, las diferencias entre las medianas de LHC de hembras inmaduras y maduras fueron significativas (U= 375.5, p=0.000). La talla mínima de madurez sexual para las hembras de esta especie podría ser 17.60 mm, ya que a partir de este tamaño todos los ejemplares (siete) estaban maduros, aunque con un estimado más conservador de 16.80 mm el 93% de las hembras estaban maduras.
En los machos, las muestras procesadas de dos especies (E. gundlachi y E. intermedius) estuvieron compuestas solo por machos maduros, así que tentativamente podrían usarse 11.38 y 11.68 mm respectivamente (Tablas 8 y 9), como las tallas mínimas de madurez sexual de machos de esas especies.
Para E. auriculatus y E. dimidiatus hubo una delimitación clara entre los tamaños de los machos inmaduros y maduros (U= 100.0, p=0.000 y U= 1104.0, p=0.000, respectivamente) y todos los ejemplares con LHC igual o superior a 17.32 mm en E. auriculatus y 14.48 mm en E. dimidiatus (Tablas 8 y 9) tenían espermatozoides en los testículos, por lo que estos pueden considerarse los tamaños mínimos de madurez sexual en ambas especies.
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DISCUSIÓN
Morfología e histología del sistema reproductor
El sistema reproductor de estas cinco especies presentó las características morfológicas típicas de los anfibios anuros, compuesto por un par de gónadas y los oviductos, también pareados, en el caso de las hembras (Estrada y Uribe, 2002; Wells, 2007). Desde el punto de vista histológico, las características generales de las especies analizadas también coincidieron con lo descrito en otras especies de anuros (Sanz et al., 2008) y en particular con especies con posturas terrestres situadas dentro del clado Terrarana (Hedges et al., 2008), como los estudios de Sanz et al. (2011), Iturriaga et al. (2012), Casas et al. (2014) y Alfonso et al. (2017).
Para las hembras, realizamos una división de los ovocitos en tres categorías, dos pre-vitelogénicos y uno vitelogénico, de manera similar a como lo hizo Iturriaga et al. (2012) en la especie cubana E. planirostris. Los folículos pre-vitelogénicos tuvieron características similares a los descritos para otras especies de anuros (por ejemplo, de Oliveira y de Souza Santos, 2004; Iturriaga et al., 2012; Alfonso et al. (2017). No consideramos una categoría de folículos post-vitelogénicos como lo hicieron Iturriaga et al. (2012) porque no encontramos características que nos permitieran una separación de estos últimos de los vitelogénicos, además de que estos propios autores reconocen que ambos tipos de ovocitos tuvieron características histológicas similares (Iturriaga et al., 2012).
Nuestra clasificación de los folículos se basó en caracteres morfológicos macroscópicos, similar a lo que han hecho una gran parte de los estudios publicados hasta ahora, que se han basado solo en diferencias de tamaño y color de los folículos para dividirlos, por ejemplo los trabajos de Donnelly (1989), Montero y Pisanó (1991), Donnelly (1999), Díaz-Páez y Ortiz (2001) y Ortega et al. (2005). Sin embargo, otros autores han empleado diversas clasificaciones dependientes de la técnica empleada para observar los folículos. Algunos autores, como Hoque y Saidapur (1994) solo utilizan el diámetro de los folículos para clasificarlos en estadios de desarrollo. Otro gran grupo de estudios se basan en la histología (estructura microscópica) de los folículos, combinada o no con características macroscópicas (tamaño, color), para realizar clasificaciones similares, tal es el caso de Valderrama et al. (2010), Iturriaga et al. (2012), Pacheco-Florez y Ramírez-Pinilla (2014) y Alfonso et al. (2017). Finalmente, Sretarugsa et al. (2001) consideraron los cambios observados a nivel ultraestructural en su clasificación.
La presencia de folículos en diferentes estados de desarrollo en una misma hembra es un hecho típico de las especies de anfibios con posturas terrestres. Este fenómeno ha sido registrado en varias especies de Eleutherodactylus como E. jasperi (Wake, 1978), E. johnstonei (Ortega et al., 2005), E. planirostris (Iturriaga et al., 2012) y E. atkinsi (Alonso et al., 2017), entre otros. También es un hecho normal en especies de otros géneros como Dendrobates pumilio (Donnelly, 1989), Craugastor bransfordii (Donnelly, 1999), Ranitomeya virolinensis (Valderrama et al., 2010) y Geobatrachus walkeri
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(Pacheco y Ramírez, 2014). Estas observaciones indican que en las especies analizadas en esta tesis, al igual que en la mayoría de los Eleutherodactylus, las hembras no depositan todos los huevos en un solo evento de oviposición, sino que realizan varias posturas a lo largo del año y con ello durante su vida reproductiva, lo cual podría sugerir un patrón de reproducción continua. Al mismo tiempo, esto parece indicar que concluida una oviposición comienza inmediatamente un nuevo ciclo de crecimiento folicular permitiendo a las hembras reproducirse varias veces en el año (Pacheco y Ramírez, 2014).
A partir del número de folículos vitelogénicos, es decir de aquellos con mayor grado de desarrollo que crecen sincrónicamente, inferimos el tamaño de las posturas de estas especies (i.e., Pacheco y Ramírez, 2014). Nuestros datos del contenido ovárico son concordantes con lo que se conocía de la literatura y particularmente con la información sobre la postura encontrada por nosotros en el campo para E. dimidiatus.
Considerando el número de folículos vitelogénicos como similar al tamaño de postura, los resultados de esta tesis aumentan los valores del número de huevos que depositan E. cuneatus, E. dimidiatus y E. intermedius. Para E. cuneatus se conocía solo una postura de 43 huevos (Estrada y Hedges, 1998), los datos de este capítulo aportan tamaños desde 25 hasta 80 huevos. Para E. dimidiatus existían datos de una postura de 24 huevos (Estrada, 1987), además Díaz y Cádiz (2008) registraron puestas de hasta 60 huevos. Los datos de La Gran Piedra aumentan este valor ligeramente hasta 68. Las diferencias entre el número de folículos y el número de huevos depositados parece deberse a que de estas dos especies solo se tenían registros de una o dos posturas, mientras que el número de hembras diseccionadas en este estudio es mayor, lo que permitió analizar hembras de varios tamaños incluyendo ejemplares cercanos a la longitud máxima de ambas especies, las que tienen un gran número de folículos en su interior debido a la relación que existe entre esta variable y la talla de los animales.
Hasta el momento no se conocía el tamaño de postura de E. gundlachi, por lo que nuestro trabajo aporta esta nueva información, estimando para esta especie de 5 a 9 huevos en cada ovoposición.
Para E. intermedius las dos posturas conocidas estuvieron formadas por 5 y 6 huevos (Henderson y Powell, 2009), pero en nuestra muestra solo el 25% de las hembras tenían entre 4 y 6 folículos vitelogénicos, el 25% tenían entre 10 y 14 folículos vitelogénicos y el resto contuvo de 7 a 9 folículos vitelogénicos, por lo que parece que este es el tamaño de puesta más común en la especie. Otra posible explicación para estas diferencias es que las hembras de E. intermedius no depositen todos los folículos maduros en un solo evento de ovoposición, pero esto sería un hecho novedoso para las especies del género. Las especies de Eleutherodactylus depositan todos los folículos maduros de una sola vez, al menos es lo que se conoce en E. coqui (Townsend y Stewart, 1986), la especie del género mejor estudiada. Se necesitan observaciones del comportamiento de cópula y ovoposición en E. intermedius para saber que ocurre realmente con esta especie.
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En cuanto a los oviductos, resultados similares a estos han sido expuestos por Donnelly (1989, 1999) y por Lima et al. (2002) para tres especies de anuros neotropicales, en los cuales encontraron una variedad de formas y tamaños de los oviductos según el estado de madurez sexual, designando tres o cuatro clases de tamaños de los mismos.
En los machos confirmamos la presencia de los túbulos seminíferos constituyendo las unidades morfológicas de los testículos, es decir, como los elementos seminíferos o productores de células sexuales de las gónadas (Sanz et al., 2011). La organización en cistos o agrupaciones de células germinales con el mismo grado de desarrollo dentro de los túbulos seminíferos observada en nuestras especies, es un rasgo común en las especies cubanas estudiadas anteriormente (Sanz et al., 2008, 2011; Iturriaga et al., 2012; Casas et al., 2014) y es también una característica importante de los anfibios anuros y en general de los vertebrados anamniotas (Estrada y Uribe, 2002).
En los testículos de estas especies observamos un epitelio germinal con los diferentes tipos de células que normalmente se encuentran en los anuros: espermatogonias, espermatocitos, espermátidas y espermatozoides (Estrada y Uribe, 2002), además demostrando que todos los individuos se encontraban en espermatogénesis.
Las características morfológicas de cada uno de estos tipos celulares coincidió con lo descrito para otras especies del género Eleutherodactylus (Sanz et al., 2011; Iturriaga et al., 2012; Casas et al., 2014; Alfonso et al., 2017) y con las características de los anuros de forma general (Estrada y Uribe, 2002). Es notable que la célula de mayor tamaño en todo el proceso fueran los espermatocitos primarios, resultado que ya había sido observado en otras especies de anuros (Rastogi et al., 1988; Sanz et al., 2008; Iturriaga et al., 2012), aunque Oliveira et al. (2002) encontraron las espermatogonias de mayor tamaño en una especie de anuro de Brasil.
Nosotros no observamos la fase de espermatocitos II en nuestros cortes. Esto posiblemente se debe a que estas células son normalmente pequeñas y esta es una fase corta, rápida en que los espermatocitos II pasan en muy breve tiempo a su segunda división meiotica (Estrada y Uribe, 2002; Paniagua, 2002), por lo que se hace difícil encontrarlas (Iturriaga et al., 2012).
Los espermatozoides en estas cuatro especies fueron similares a los de otros Eleutherodactylus cubanos (Sanz et al., 2011; Iturriaga et al., 2012) y tuvieron las características propias de las especies de anuros (Estrada y Uribe, 2002). Los espermatozoides en desarrollo están dispuestos en ramilletes o haces muy bien organizados, cuando alcanzan la madurez son liberados de esos paquetes hacia el lumen del túbulo seminífero (Sanz et al., 2011; Iturriaga et al., 2012), por lo que se supone que los individuos que tuvieron espermatozoides libres se encontraban en pleno período reproductivo.
La presencia de túnica albugínea sin coloración, como la encontrada en tres de nuestras especies, es lo típico en la mayoría de los Eleutherodactylus que se han estudiado (Ortega et al., 2005; Sanz et al., 2011; Iturriaga et al., 2012, Alfonso et al., 2017). La existencia de testículos pigmentados en E.
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cuneatus ya había sido registrado por Sanz et al. (2011) para ejemplares de otra localidad, pero nuestro trabajo constituye el primer reporte de pigmentación en testículos de E. auriculatus. La coloración en los testículos no parece ser un hecho raro, tal y como lo prueban las diversas especies de anuros en las cuales se ha registrado esta pigmentación (de Oliveira y Zieri, 2005; Zieri et al., 2007; Franco-Belussi et al, 2009; Sanz et al., 2011).
La función de este sistema pigmentario extra-cutáneo encontrado también en otros órganos de los anfibios es desconocida (de Oliveira y Zieri, 2005; Zieri et al., 2007; Franco-Belussi et al., 2009; Moresco y de Oliveira, 2009), pero Sanz et al. (2011) proponen dos posibles funciones: protección de los rayos UV del sol tal y como ocurre en algunos reptiles (e.g., Sanz y Uribe, 1999) o indicadores de contaminación como ha ocurrido con otros órganos de anuros (e.g., Torres- Rodríguez et al., 2009).
En varias especies de anuros se ha registrado la existencia de folículos ováricos dentro del tejido de los testículos de machos reproductivos, fenómeno considerado como anormalidad gonadal denominada ovotestículos (Montero y Pisanó, 1990; Sullivan et al., 1996; Reeder et al., 1998; Granados-Pérez y Ramírez-Pinilla, en prensa). En ninguna de las cinco especies de esta tesis se encontraron ovotestículos, lo que posiblemente indique la naturalidad y conservación de la localidad de trabajo, ya que Hayes et al. (2002) han demostrado la formación de anormalidades gonadales como ésta ante la presencia de contaminantes ambientales.
Relaciones variables reproductivas - tamaño de los individuos
La relación positiva entre el tamaño y la fecundidad en hembras de una misma especie es un hecho común entre los anfibios (no hay registros de correlación negativa), aunque no se cumple en todas las especies ya que la edad, las condiciones climáticas y la disponibilidad de alimento pueden influir en esta relación (Wells, 2007). En las cinco especies estudiadas se comprobó una relación positiva entre el número de folículos vitelogénicos y la talla de la hembra, coincidiendo con lo publicado para varias especies de Eleutherodactylus en diferentes países: E. johnstonei en Colombia (Ortega et al., 2005) y Guyana (Bourne, 1997), E. coqui en Puerto Rico (Townsend y Stewart, 1994), E. merostictus en Colombia (Granados-Pérez y Ramírez-Pinilla, en prensa) y E. atkinsi en Cuba (Alfonso et al., 2017). El que las hembras de mayor tamaño sean capaces de tener posturas mayores parece generarles ventajas evolutivas a estas hembras, de ahí que se observe dicho fenómeno en la mayoría de los anuros (Duellman y Trueb, 1994).
Se ha asumido que un mayor tamaño de puesta generalmente trae aparejado un menor tamaño de los huevos, lo cual ha sido el centro de muchos trabajos recientes sobre evolución de las historias de vida (Wells, 2007). Varios trabajos demuestran una relación negativa entre estas variables después de eliminar el efecto del tamaño del cuerpo, de manera que las hembras con puestas relativamente grandes para su talla producen huevos relativamente pequeños (Bell y Koufopanou,
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1986; Stearns, 1989, 1992; Roff, 1992). Por el contrario, otros estudios han encontrado una relación positiva (Sofianidou y Kyriakopoulou-Sklavounou, 1983; Semlitsch, 1985b; Matsui, 1989; Kyriakopoulou- Sklavounou y Loumbourdis, 1990; Valderrama et al., 2010), lo cual es esperado cuando tanto el número como el tamaño de los huevos aumentan con la talla del individuo (Wells, 2007). Finalmente, también existen especies en las que no se ha encontrado ningún tipo de relación entre número y tamaño de los huevos (por ejemplo, Kaplan y Salthe, 1979; Kaplan, 1987; Tejedo, 1992b; Lips, 2001; Morrison y Hero, 2002).
En las especies estudiadas por nosotros solo encontramos una relación positiva entre el número de folículos de mayor tamaño (pre-vitelogénicos II y vitelogénicos) y el tamaño de las hembras, pero no hubo una influencia de la talla del individuo sobre el diámetro de estos ovocitos. De manera que las cinco especies de La Gran Piedra parecen ajustarse más al tercer grupo de especies mencionadas en el párrafo anterior, donde no hay relación entre el número de folículos y su tamaño.
Contrastando con lo anterior está el hecho de que el tamaño de la hembra no influyó en el número de los folículos de menor desarrollo (pre-vitelogénicos I), pero sí permitió que estos fueran de mayor tamaño en las hembras más grandes. De esta forma, parece que en las especies de este bosque las hembras tienen una reserva de ovocitos similar en todos los individuos de la misma especie, solo que las de mayor tamaño almacenan folículos pre-vitelogénicos I más grandes. Cuando comienzan el proceso de maduración las hembras mayores maduran un mayor número de folículos pero sacrificando el tamaño que pueden alcanzar estas células debido a las limitaciones del interior de su cuerpo como se mencionó anteriormente, coincidiendo con las explicaciones de Wells (2007), según el cual el número de ovocitos a madurar se determina primero y después comienza el proceso de maduración en sí, por lo que las hembras con tamaños de posturas mayores tendrán menos espacio y destinarán menos vitelo a cada folículo que las hembras con menor número de folículos a madurar (las hembras más pequeñas).
En el análisis inter-específico de las especies con datos en Cuba también encontramos una relación positiva entre la longitud de las hembras y el tamaño de la postura. Duellman y Trueb (1994) afirmaron que esta relación se cumple en todas las especies con un mismo modo reproductivo y Wells (2007) concluyó que el tamaño de la postura está más correlacionado con la talla del individuo que el tamaño de los huevos, especialmente en los anuros con desarrollo directo de los huevos.
En la muestra de especies de Cuba, seis parecen diferenciarse del resto, cuatro por tener tamaños de postura superior a lo esperado para su tamaño total (E. albipes, E. dimidiatus, E. riparius y E. rivularis) y dos por lo contrario (E. guantanamera y E. melacara), es decir por poner menos huevos que lo que se esperaría para la talla de las hembras. Una posible explicación para estas diferencias serían las características ecológicas de las especies, en particular el hábitat. Las dos últimas especies son bromelícolas, desarrollando la mayor parte de su vida, incluidas las posturas, en bromelias
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situadas en la copa de los árboles (Díaz y Cádiz, 2008). Estas dos especies tienden a tener cuerpos aplastados para poder introducirse entre las hojas de las bromelias (Díaz y Cádiz, 2008), por lo que tener tamaños de puesta pequeños puede ser necesario para mantener dicha condición corporal, además de facilitarles su desplazamiento por los estratos arbóreos donde viven. Por otro lado, las cuatro primeras especies viven al nivel del suelo, ponen en el suelo y las hembras no acostumbran a trepar (Díaz y Cádiz, 2008), por lo que pudieran tener un mayor peso y volumen corporal provocado por llevar un mayor número de ovocitos en su interior.
Otra posible explicación para estas diferencias pudiera estar en la filogenia del grupo. Las cuatro especies con tamaños de postura grandes pertenecen a dos grupos definidos filogenéticamente por Hedges et al. (2008): E. albipes y E. dimidiatus pertenecen a la serie y grupo dimidiatus, mientras que E. riparius y E. rivularis pertenecen a la serie luteolus y al grupo riparius. Al mismo tiempo, las dos especies con tamaños de postura pequeñas se agrupan en la serie y grupo varians (Hedges et al., 2008). Estas fueron las únicas especies de esos grupos incluidos en nuestra compilación (Anexo I). Esto parece confirmar lo expresado por Wells (2007) de que en las relaciones de tamaños postura- cuerpo se debe tener en consideración las relaciones filogenéticas de las especies consideradas y no solo el modo reproductivo al que pertenecen.
Finalmente, no podemos dejar de considerar el sesgo en los datos disponibles, sobre todo en cuanto al tamaño promedio de las especies. Los trabajos reportando longitudes promedio son mayormente taxonómicos que trabajan con tamaños de muestras no muy grandes, además de que los individuos de gran tamaño son más difíciles de colectar que el resto, por lo que podría esperarse un sesgo de estos ejemplares de gran tamaño, disminuyendo el valor promedio en los datos.
La relación directa entre el tamaño y el volumen de las gónadas masculinas y la talla de los ejemplares era esperada considerando que esto es lo típico en la mayoría de los anuros estudiados (Duellman y Trueb, 1994; Ortega et al., 2005), aunque Pacheco y Ramírez (2014) no encontraron ninguna relación entre el volumen testicular y la LHC de una especie de Terrarana.
Los testículos de E. auriculatus fueron diferentes a los del resto de las especies en cuanto a tamaño, teniendo testículos más pequeños que lo esperado para su tamaño corporal. El tamaño de los testículos se ha relacionado con la competencia espermática en los vertebrados (Prado y Haddad, 2003), pero al mismo tiempo la competencia espermática es más frecuente y mejor explicada en los anfibios anuros con puestas acuáticas o con reproducción en grupos, que en especies con puestas terrestres tales como las del género Eleutherodactylus, ya que estas últimas no acostumbran a encontrarse en agregaciones en sitios de reproducción y hay poca competencia directa entre los machos por la posesión de un individuo hembra (Wells, 2007).
En contraste, Emerson (1997) argumentó que el tamaño relativo de las posturas es otro factor que influye de manera importante en las diferencias entre especies de anuros en cuanto al tamaño
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relativo de los testículos. Sin embargo, la relación positiva entre el tamaño de los testículos y el número de huevos puede ser un efecto indirecto del tamaño del individuo, ya que ambas variables incrementan con la LHC (Prado y Haddad, 2003). En nuestra muestra el tamaño de los testículos no estuvo relacionado con el tamaño de las posturas ya que E. auriculatus tuvo un número de folículos vitelogénicos mayor o parecido al de E. gundlachi y E. intermedius, pero los testículos fueron más pequeños en relación a la LHC.
El tener testículos más pequeños que las otras especies puede estar relacionado con las diferencias entre el sitio de vocalización y el sitio de puesta en E. auriculatus. En las otras cuatro especies la hojarasca es el sitio donde los machos vocalizan y las hembras ponen los huevos, por lo que los machos deben desplazarse menos durante el cortejo (Wells, 2007). En cambio, E. auriculatus vocaliza desde sitios más elevados que esas especies, generalmente en hojas de arbustos (ver capítulo 3 de esta tesis), lo cual posiblemente implique una mayor distancia hasta el sitio de puesta (huevos depositados en la hojarasca según Díaz y Cádiz, 2008). Una posible explicación es que tener testículos menos voluminosos les permita a los machos ser más ligeros y con ello les facilite el subir hasta las perchas de canto y desplazarse las distancias que necesiten entre estas y el sitio donde se producirá la puesta de los huevos. Sin embargo, esta hipótesis necesita comprobación con mayores datos y observaciones de campo.
Diferencias de tamaño entre sexos y edades
Las cinco especies estudiadas por nosotros mostraron dimorfismo sexual en tamaño, aunque en E. intermedius estas diferencias fueron más débiles. Estos resultados coinciden con lo documentado para la mayoría de los anuros conocidos, en donde las hembras usualmente son de mayor tamaño que los machos (Shine, 1979). En especies del género Eleutherodactylus, por ejemplo, son comunes hembras con longitudes 1.5 veces mayores que los machos (Duellman y Trueb, 1994). Las causas de que las hembras alcancen mayor talla han sido explicadas basándose en las características reproductivas, siguiendo dos grandes vertientes: el mayor tamaño de las hembras les permite tener un mayor tamaño de posturas (i.e. Crump, 1974) o los machos dedican más tiempo a vocalizar y/o cuidar los huevos depositados, teniendo menos tiempo para alimentarse, por lo que crecen menos (i.e. Woolbright, 1983, 1989; aunque ver las críticas de Sullivan, 1984). Nuestro estudio permite comprobar hasta cierto punto la primera hipótesis (aunque esto no rechaza la segunda teoría) ya que en las hembras de las cinco especies existió una relación directa y positiva entre la LHC de las hembras y el número de folículos vitelogénicos listos para ser puestos (aunque en E. intermedius la relación entre estas variables fue marginalmente significativa).
Los juveniles de E. gundlachi fueron los de mayor tamaño entre las cuatro especies estudiadas, siendo esto muy interesante ya que esta es una de las dos especies de menor talla en los adultos. Al mismo tiempo, la especie con adultos de menor LHC promedio (E. intermedius) tuvo juveniles también pequeños, aunque sin diferencias significativas con los de las dos especies más grandes.
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Este resultado pudiera sugerir que las especies que alcanzan menor tamaño, maduran o al menos diferencian sus gónadas, con mayor LHC y supuestamente más tardíamente que las especies de mayor talla en la adultez. Sin embargo, los tamaños de muestra de los juveniles fueron pequeños, especialmente de las dos especies de menor tamaño, por lo que esta aseveración deberá comprobarse con el análisis de más ejemplares.
Los tamaños mínimos a los que estas especies alcanzan la madurez sexual, tanto en hembras como en machos, son un dato útil para estimar la edad en el campo, es decir, para diferenciar los individuos adultos de los juveniles en el trabajo de campo. La separación de estas dos clases de edad de manera rápida y sencilla en el campo, y sin sacrificar a los ejemplares, facilitaría la realización de futuros estudios sobre la ecología, la historia de vida y la demografía de estas poblaciones. En las hembras de mayor tamaño de algunas de estas especies pueden verse los huevos maduros a través de la pared del abdomen, pero en las hembras de menor tamaño no siempre es posible. Los machos adultos solo poseen un saco vocal externo desarrollado en E. auriculatus, por lo que las otras cuatro especies no podrían ser distinguidos externamente de los juveniles en el campo.
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APÉNDICE 4-1
Número de huevos por postura y longitud hocico-cloaca promedio (LHC, en mm) de las hembras de varias especies de Eleutherodactylus de Cuba. No se tuvieron en cuenta los valores referidos a posturas comunales donde los autores no pudieron separar el tamaño de cada postura individual. Para todas las especies los tamaños de postura se obtuvieron de los trabajos de Díaz y Cádiz (2008) y Henderson y Powell (2009), cuando se usó una fuente adicional se refiere en la última columna. Se utilizó la longitud hocico-cloaca promedio para cada especie reportadas por las mismas fuentes anteriores, cuando se obtuvo de otro trabajo, se marca la cita con un asterisco.
LHC Número de Fuentes Especie promedio huevos Eleutherodactylus adelus 14.5 3 Díaz et al. (2003); Díaz et al. (2005)* Eleutherodactylus adelus 14.5 4 Díaz et al. (2003) Eleutherodactylus albipes 28.3 42 Alonso et al. (2005) Eleutherodactylus atkinsi 33.1 42 Novo et al. (1987); Alfonso et al. (2017)* Eleutherodactylus atkinsi 33.1 44 Alfonso et al. (2017) Eleutherodactylus atkinsi 33.1 37 Alfonso et al. (2017) Eleutherodactylus atkinsi 33.1 23 Alfonso et al. (2017) Eleutherodactylus atkinsi 33.1 17 Alfonso et al. (2017) Eleutherodactylus atkinsi 33.1 17 Alfonso et al. (2017) Eleutherodactylus auriculatus 23.2 20 Ruiz García (1987) Eleutherodactylus auriculatus 23.2 11 Eleutherodactylus auriculatus 23.2 8 Eleutherodactylus beguei 15.2 10 Díaz y Hedges (2015)
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
LHC Número de Fuentes Especie promedio huevos Hedges et al. (1995); Barbour y Shreve Eleutherodactylus cubanus 13 1 (1937)* Eleutherodactylus cuneatus 49.7 43 Estrada y Hedges (1998) Eleutherodactylus dimidiatus 35.3 24 Estrada (1987); Díaz et al. (2005)* Eleutherodactylus dimidiatus 35.3 60 Díaz et al. (2005)* Eleutherodactylus dimidiatus 35.3 52 Esta tesis; Díaz et al. (2005)* Eleutherodactylus etheridgei 19 15 Schwartz (1958)* Eleutherodactylus etheridgei 19 22 Schwartz (1958)* Eleutherodactylus glamyrus 21.7 6 Estrada y Hedges (1997) Eleutherodactylus glamyrus 21.7 11 Estrada y Hedges (1997) Eleutherodactylus goini 30.2 27 Schwartz (1960)* Eleutherodactylus goini 30.2 29 Schwartz (1960)* Eleutherodactylus guanahacabibes 23.0 8 Estrada y Novo (1985)* Eleutherodactylus guanahacabibes 23.0 5 Estrada y Novo (1985)* Eleutherodactylus guanahacabibes 23.0 11 Estrada y Novo (1985)* Eleutherodactylus guantanamera 35 9 Hedges et al. (1992) Eleutherodactylus guantanamera 35 6 Estrada (1990); Hedges et al. (1992)* Eleutherodactylus guantanamera 35 13 Estrada (1990); Hedges et al. (1992)* Eleutherodactylus guantanamera 35 9 Estrada (1990); Hedges et al. (1992)* Eleutherodactylus guantanamera 35 12 Estrada (1990); Hedges et al. (1992)* Eleutherodactylus guantanamera 35 12 Estrada (1990); Hedges et al. (1992)* Eleutherodactylus guantanamera 35 12 Estrada (1990); Hedges et al. (1992)* Eleutherodactylus guantanamera 35 8 Estrada (1990); Hedges et al. (1992)* Bignotte y Fong (datos no publicados); Eleutherodactylus guantanamera 35 18 Hedges et al. (1992)* Bignotte y Fong (datos no publicados); Eleutherodactylus guantanamera 35 14 Hedges et al. (1992)* Bignotte y Fong (datos no publicados); Eleutherodactylus guantanamera 35 15 Hedges et al. (1992)* Bignotte y Fong (datos no publicados); Eleutherodactylus guantanamera 35 20 Hedges et al. (1992)* Eleutherodactylus intermedius 17 5 Estrada (1992); Estrada y Hedges (1996a)* Eleutherodactylus intermedius 17 6 Estrada y Hedges (1996a)* Eleutherodactylus klinikowskii 23.2 8 Estrada y Novo (1985)* Dunn (1926a); Schwartz y Henderson Eleutherodactylus limbatus 11.6 1 (1991); Estrada y Hedges (1996b)* Eleutherodactylus melacara 32.2 5 Hedges et al. (1992) Eleutherodactylus melacara 32.2 10 Hedges et al. (1992) Eleutherodactylus planirostris 22.1 3 Estrada y Hedges (1997)* Eleutherodactylus planirostris 22.1 26 Estrada y Hedges (1997)* Eleutherodactylus riparius 37.9 27 Dunn (1926b); Estrada y Hedges (1998)* Eleutherodactylus riparius 37.9 42 Dunn (1926b) ); Estrada y Hedges (1998)* Eleutherodactylus riparius 37.9 51 Estrada y Hedges (1998)* Eleutherodactylus riparius 37.9 86 Estrada y Hedges (1998)* Eleutherodactylus rivularis 29.4 42 Díaz et al. (2001) Eleutherodactylus tetajulia 14 6 Estrada y Hedges (1996a) Eleutherodactylus varleyi 16.8 4 Estrada (1987); Díaz et al. (2003)* Eleutherodactylus zeus 77.9 48 Alonso et al. (2015); Estrada et al. (1986)*
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
LHC Número de Fuentes Especie promedio huevos Eleutherodactylus zeus 77.9 54 Alonso et al. (2015); Estrada et al. (1986)* Eleutherodactylus zeus 77.9 64 Alonso et al. (2015); Estrada et al. (1986)* Eleutherodactylus zeus 77.9 74 Alonso et al. (2015); Estrada et al. (1986)* Eleutherodactylus zugi 16.7 3 Estrada y Novo (1985)* Eleutherodactylus zugi 16.7 4 Estrada y Novo (1985)*
Literatura citada en el apéndice 4-1:
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CAPÍTULO 5
FENOLOGIA REPRODUCTIVA DE CINCO ESPECIES DE ELEUTHERODACTYLUS DE LA GRAN PIEDRA
Eleutherodactylus dimidiatus
Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
CAPÍTULO 5
FENOLOGIA REPRODUCTIVA DE CINCO ESPECIES DE ELEUTHERODACTYLUS DE LA GRAN PIEDRA
INTRODUCCIÓN
En los anfibios se producen ciclos reproductivos controlados hormonalmente, influenciados por las diferentes variables ambientales dentro de límites impuestos por el componente genético, resultando en determinados patrones que se repiten anualmente. Estos ciclos reproductivos están además condicionados por el microhabitat, el tamaño, el modo reproductivo y las prácticas de cuidado parental de cada especie (Duellman y Trueb, 1994).
El modo reproductivo (el cual está definido por la combinación del sitio de reproducción con el modo de desarrollo) es uno de los factores que influye sobre los patrones anuales de reproducción de los anfibios (Wells, 2007). Al mismo tiempo, la complejidad estructural de los ambientes neotropicales ha llevado a la existencia de una alta diversidad de modos reproductivos en esta región (Duellman y Trueb, 1994), incluyendo modos considerados como muy especializados, entre los que se encuentran la reproducción en sitios terrestres y el desarrollo directo de los huevos, típico de las especies incluidas en el clado Terrarana (sensu Hedges et al., 2008). En este grupo se encuentran las especies del género Eleutherodactylus, que no necesitan migrar o concentrarse en cuerpos de agua para reproducirse y muchas de ellas desarrollan toda su vida en la hojarasca y los estratos bajos de bosques, esto los convierte en sujetos ideales para estudiar sus patrones reproductivos, uno de las rasgos de la historia natural necesario para comprender la dinámica de sus poblaciones (Watling y Donnelly, 2002).
Sin embargo, los estudios relacionados con los patrones reproductivos de los anuros neotropicales han tenido un sesgo geográfico y taxonómico. La mayoría de los trabajos publicados se han realizado en zonas bajas de la cuenca del Amazonas, el sur de Brasil y América Central (Valderrama et al., 2010), estudiando especies con reproducción acuática o relacionadas de alguna forma con acumulaciones de agua (ver revisión en Wells, 2007). Solo recientemente ha aumentado el número de estudios de especies con reproducción terrestre, muchos de ellos realizados en
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
hábitats montañosos, sobre todo de Colombia (e.g., Ortega et al., 2005; Valderrama et al., 2010; Pacheco y Ramírez, 2014). Aún así, son escasos los trabajos sobre ciclos reproductivos de las especies con reproducción terrestre en las islas del Caribe, las cuales tienen una amplia diversidad de hábitats y donde se encuentran faunas únicas debido a su diversidad específica y el alto grado de endemismo, especialmente endemismo local (Fong et al., 2015). Solo en la especie cubana E. planirostris se ha estudiado la fenología reproductiva analizando el ciclo gonadal durante un año (Iturriaga et al., 2014), en otros estudios, como los de E. coqui en Puerto Rico (Townsend y Stewart, 1994) y E. johnstonei en Barbados y Guyana (Ovaska, 1991; Bourne, 1997), se han cuantificado las vocalizaciones y la frecuencia de oviposición (o de hembras con ovocitos maduros) para estimar los ciclos reproductivos.
Desde el punto de vista taxonómico, el mayor esfuerzo se ha dirigido a la documentación y descripción de la reproducción en anuros con cría acuática (Duellman y Trueb, 1994) y se ha dedicado menos trabajo al estudio de anuros con reproducción terrestre. Información detallada sobre la historia de vida de los anuros terrestres permitiría probar la generalización de las hipótesis basadas en estudios de especies con reproducción acuática (Bourne, 1997). Un mejor conocimiento sobre la ecología reproductiva de los anuros con puestas directas y desarrollo directo del género Eleutherodactylus en particular, y del clado Terrarana en general, es necesario ya que estas especies presentan características inusuales solo existentes en el 1% de las especies de anuros (Bourne, 1997), como son no necesitar de agua estancada para la reproducción, tener desarrollo directo de los huevos y la existencia de cuidado parental, fertilización interna y viviparidad en algunas especies (Hedges et al., 2008).
El conocimiento sobre las fenologías reproductivas de los anuros es necesario para el diseño correcto de inventarios y monitoreos que contribuyan a la conservación de las comunidades de bosques húmedos (Paton y Crouch, 2002). Por ejemplo, los manejadores de áreas pueden programar las actividades de manejo, tales como la tala sanitaria de árboles o la restauración y mitigación de los efectos de eventos meteorológicos, de manera que se minimicen los impactos sobre los anfibios basándose en sus fenologías. En la actualidad hay un gran interés por los efectos del cambio climático sobre la fenología reproductiva y las resultantes interacciones entre las especies de anfibios (Beebee, 1995; Blaustein et al., 2001; Gibbs y Breisch, 2001), así como por las declinaciones en las poblaciones de anfibios que se han producido en todo el mundo (Lips et al., 2005; Kelhart, 2007). Nuestro trabajo provee una línea base de datos que puede ser usada en estudios futuros, lo cual es esencial para poder comparar los impactos del cambio climático global sobre las poblaciones de anuros y para constatar la posible ocurrencia de declinaciones en estas poblaciones.
Los estudios sobre fenología reproductiva realizados en varias especies de Terrarana han obtenido una diversidad de ciclos reproductivos que van desde especies con reproducción continua hasta especies con una mayor intensidad reproductiva en los meses más secos o más lluviosos del año
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
(Crump, 1974; Ovaska, 1991; Towsend y Stuart, 1994; Bourne, 1997; Donnelly, 1999; Watling y Donnelly, 2002; Guayasamin et al., 2004; Ortega et al., 2005; Valderrama et al., 2010; Pacheco y Ramírez, 2014), encontrándose también especies con una estacionalidad marcada en la reproducción, que estaría determinada por la temperatura y/o las precipitaciones (Rogowitz et al., 2001; Canedo y Rickli, 2006; Iturriaga et al., 2014).
La comparación de la fenología reproductiva de un mayor número de especies terrestres de diferentes regiones geográficas ayudaría al mejor entendimiento de sus características reproductivas y permitiría comprobar las hipótesis sobre los patrones reproductivos y la influencia sobre los mismos de las condiciones ambientales de cada sitio. Tomando como base la anterior premisa, este capítulo se propone determinar si las especies del conjunto de Eleutherodactylus del bosque pluvial de La Gran Piedra tiene un patrón reproductivo limitado a determinados periodos del año debido a la influencia limitativa de las condiciones ambientales de este sitio, para lo cual se conciben los siguientes objetivos:
Analizar las variaciones anuales en la actividad reproductiva y acústica de cinco especies del género Eleutherodactylus, vista a través del tamaño de los ejemplares, la morfología de las estructuras reproductivas y la abundancia de vocalizaciones. Comprobar la influencia de las condiciones climáticas (temperatura, humedad y precipitaciones) del periodo de muestreo sobre la actividad reproductiva de las cinco especies.
MATERIALES Y MÉTODOS
Trabajo de campo
Entre los meses de Enero de 2003 y Marzo de 2004 se colectaron ejemplares de las cinco especies en el sitio de trabajo A situado en un bosque pluvial montano, el cual está descrito en el capítulo 2 de esta tesis. Las colectas se hicieron mensualmente utilizando la metodología de Registros de Encuentros Visuales (Crump y Scott, 1994; Lips et al., 2001), técnica que se considera efectiva en Cuba para el muestreo de ranas terrestres, en especial las que viven en la hojarasca (Alonso Bosch y García Padrón, 2017). Para esto, cuatro personas, siempre las mismas, recorrieron lentamente el sitio de trabajo, desplazándose al azar mientras buscaban anfibios de forma visual. Cada búsqueda se realizó en un período de tiempo de 4 horas durante la mañana. Se revisaron todos los microhábitats posibles: bajo hojarasca, rocas, troncos caídos, raíces, cortezas y la vegetación arbustiva hasta aproximadamente 1 m de altura (Crump y Scott, 1994; Alonso Bosch y García Padrón, 2017). Se hizo el mayor esfuerzo en hacer las búsquedas comparables entre meses manteniendo la homeogeneidad en el trabajo de campo, para lo cual participaron siempre las mismas personas en cada colecta (para disminuir las diferencias entre observadores) y se mantuvo igual el esfuerzo de muestreo (el mismo tiempo e intensidad de búsqueda cada mes).
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
El procesamiento de los ejemplares en el laboratorio se realizó utilizando la metodología descrita en el capítulo 4 de esta tesis.
Para muestrear la actividad acústica anual de cada especie se realizaron muestreos auditivos tal y como se describe en el capítulo 3. Estos conteos en puntos de escucha se realizaron a las 20:00 horas de noches sin lluvia, siempre en la segunda quincena de cada uno de los meses muestreados: febrero, marzo, abril, mayo, julio, agosto y noviembre de 2003; enero y marzo de 2004. Los puntos de escucha estuvieron situados en el sitio de trabajo B (para descripción de los sitios y un mapa de localización ver el capítulo 2 de esta tesis).
Los datos diarios de temperatura del aire, humedad relativa y precipitaciones se obtuvieron de la Estación Meteorológica La Gran Piedra, situada a unos 3-4 km de los sitios de estudio. Para la temperatura y la humedad relativa se obtuvo el valor máximo, mínimo y promedio diario, mientras que de las precipitaciones se trabajó con el total caído cada día.
Análisis de los datos
Después de obtenidos los datos de campo y laboratorio y para cuantificar la actividad reproductiva de estas especies se realizó la comparación entre meses buscando posibles diferencias entre ellos. Ya que algunos meses tuvieron pocos datos, se repitieron los mismos análisis pero agrupando los datos en períodos de dos meses (enero-febrero, marzo-abril, mayo-junio, julio-agosto, noviembre- diciembre, enero-marzo 2004), tres meses (enero-marzo, abril-junio, julio-septiembre, octubre- diciembre, enero-marzo 2004) y estaciones (seca y lluviosa). Las comparaciones anteriores se realizaron para cada especie por separado en cada uno de los tres aspectos que se explican a continuación.
Primeramente se comparó el tamaño de los ejemplares capturados y la morfometría de las gónadas entre los diferentes períodos de estudio. Se utilizó un Análisis de Varianza (ANOVA) o su similar no paramétrico Kruskall-Wallis en caso de que los datos no cumplieran la asunción de homogeneidad de varianzas, para comparar la longitud hocico-cloaca entre períodos, considerando por separado las comparaciones de todos los ejemplares, de las hembras y de los machos maduros y de los ejemplares inmaduros (machos inmaduros, hembras inmaduras, juveniles). Diferencias significativas de la talla entre meses o períodos temporales pudieran indicar una distribución temporal particular de tamaños asociada con una actividad reproductiva estacional (Pacheco y Ramírez, 2014) y los períodos con relativamente baja LHC promedio pudieran sugerir ciclos de reclutamiento a las clases de edad adulta (Watling y Donnelly, 2002).
Para la comparación de la morfometría de las gónadas entre periodos se aplicó un Análisis de Covarianza (ANCOVA) utilizando la longitud hocico-cloaca como covariable para tener en cuenta la influencia del tamaño del ejemplar sobre el tamaño de las estructuras reproductivas, según los resultados obtenidos en el capítulo 4. Cuando se obtuvieron diferencias entre los períodos de
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muestreo en alguna de estas variables, se aplicó un Test de Duncan como prueba post hoc para conocer cuales diferían del resto.
Un segundo análisis consistió en comparar el número de machos vocalizando, contados en puntos de escucha, comprobando si los valores promedio difirieron entre meses mediante una prueba de Kruskall-Wallis y en el caso de obtener diferencias, utilizando un Test de Duncan como prueba post hoc para conocer cuales meses difirieron del resto. Con este enfoque se intenta encontrar períodos temporales con una mayor actividad vocal en machos que pudieran indicar una mayor actividad reproductiva en las poblaciones estudiadas, considerando que las vocalizaciones de los machos de las especies de anuros están asociadas con la reproducción (Duellman y Trueb, 1994). Sin embargo, esta es una visión complementaria del resto de los análisis, ya que es conocido que las vocalizaciones se producen más frecuentemente que la reproducción real (Salthe y Mecham, 1974; Gottsberger y Gruber, 2004; Wells, 2007).
Finalmente se analizó la estructura poblacional (número total, número de hembras, número de machos, número de inmaduros) a lo largo del año, determinando si la captura de individuos en cada grupo se distribuyó de manera equitativa en los meses de muestreo. Primero se comprobó la hipótesis de que la distribución temporal de cada grupo no difirió de una distribución uniforme durante el período de estudio, aplicando una prueba G para el total de individuos, las hembras, los machos y los inmaduros por separado. Después se realizó otra prueba G para los dos sexos juntos, investigando si la proporción sexual no varió durante los períodos del estudio. Para estos análisis el grupo “inmaduros” estuvo compuesto por la suma de los machos inmaduros, las hembras inmaduras y los juveniles según la clasificación realizada en el capítulo 4.
Adicionalmente se estimó el grado de asociación de las diferentes características reproductivas analizadas para cada especie con las variables climáticas mediante el coeficiente de correlación por rangos de Spearman. Para esto utilizamos los valores máximos, mínimos y promedios de temperatura y humedad relativa de las 24 horas anteriores al muestreo, así como las precipitaciones caídas en ese lapso de tiempo.
RESULTADOS
Variaciones en la talla de los ejemplares
En cuatro especies la longitud hocico-cloaca (LHC) promedio de todos los ejemplares colectados no varió a través de los períodos de muestreo y solo en E. cuneatus se obtuvieron diferencias significativas en la comparación entre meses y las agrupaciones de estos, además de la comparación entre estaciones en E. auriculatus (Tabla 1). En E. cuneatus los meses de noviembre y diciembre tuvieron los valores promedios más bajos de LHC (Fig. 1), siendo estos los meses en que se encontró el menor número de juveniles en la población.
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Tabla 1. Comparación de la longitud hocico-cloaca promedio entre los períodos de muestreo de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los resultados del análisis de varianza (ANOVA) o la prueba de Kruskal-Wallis según corresponda, su nivel de significación y entre paréntesis los grados de libertad. Todos Hembras Machos Inmaduros E. auriculatus
Meses F(11, 46)=0.86, H(5, 7)=3.25, p=0.662 H(7, 9)=8.07, p=0.326 H(9, 28)=5.09, p=0.582 p=0.826
Dos meses F(5, 46)=1.25, p=0.306 H(3, 7)=0.14, p=0.987 H(4, 9)=5.96, p=0.202 H(5, 28)=3.93, p=0.560
Tres meses F(4, 46)=1.44, p=0.239 H(2, 7)=0.13, p=0.939 H(3, 9)=7.01, p=0.071 H(4, 28)=3.19, p=0.526
Estaciones F(1, 46)=4.51, p=0.039 F(1, 7)= 0.05, p=0.834 F(1, 9)=2.39, p=0.161 F(1, 28)=1.70, p=0.203 E. cuneatus
Meses H(11, 193)=53.55, H(6, 12)=6.74, -- H(10, 82)=29.42, p=0.000 p=0.345 p=0.001
Dos meses H(5, 193)=48.47, F(4, 12)=1.17, p=0.392 -- H(5, 82)=25.84, p=0.000 p=0.000
Tres meses H(5, 193)=43.41, F(3, 12)=2.33, p=0.142 -- H(4 ,82)=25.71, p=0.000 p=0.000
Estaciones H(1, 193)=0.91, F(1, 12)=0.40, p=0.541 -- F(1, 82)=0.13, p=0.720 p=0.341 E. dimidiatus
Meses H(11, 237)=15.87, F(9, 34)=0.65, p=0.747 H(11, 137)=5.30, H(11, 66)=14.76, p=0.146 p=0.916 p=0.194
Dos meses H(5, 237)=6.48, F(5, 34)=0.13, p=0.984 H(5, 137)=2.72, F(5, 66)=1.04, p=0.402 p=0.263 p=0.743
Tres meses H(4, 237)=2.75, F(4, 34)=0.23, p= H(4, 137)=2.80, F(4, 66)=1.78, p=0.144 p=0.601 0.918 p=0.592
Estaciones H(1, 237)=0.66, F(1, 34)=0.03, p= F(1, 137)=0.51, F(1, 66)=3.40, p=0.070 p=0.418 0.870 p=0.478 E. gundlachi
Meses F(9, 35)=1.13, p=0.377 H(7, 17)=5.39, H(5, 6)=4.29, p=0.509 H(5, 12)=5.62, p=0.612 p=0.345
Dos meses F(5, 35)=0.79, p=0.562 H(4, 17)=2.99, H(4, 6)=4.18, p=0.382 H(3, 12)=5.39, p=0.558 p=0.145
Tres meses F(4, 35)=0.92, p=0.465 F(3, 17)=1.11, p=0.348 H(4, 6)=1.61, p=0.808 H(4, 12)=5.52, p=0.238
Estaciones F(1, 35)=0.34, p=0.562 F(1, 17)=0.15, p=0.706 H(1, 6)=3.75, p=0.053 F(1, 12)=0.06, p=0.812
E. intermedius
Meses H(10, 75)=14.57, H(10, 37)=8.20, F(8, 23)=1.38, p=0.281 H(6, 13)=5.75, p=0.149 p=0.609 p=0.452
Dos meses H(5, 75)=6.14, H(5, 37)=5.45, F(4, 23)=0.89, p=0.487 H(4, 13)=5.02, p=0.293 p=0.364 p=0.285
Tres meses H(4, 75)=3.21, F(4, 37)=1.69, p=0.176 F(3, 23)=1.01, p=0.407 H(4, 13)=5.02, p=0.524 p=0.285
Estaciones F(1, 75)=0.19, p=0.668 F(1, 37)=2.77, p=0.105 F(1, 23)=1.78, p=0.196 F(1, 13)=2.73, p=0.124
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Ejemplares inmaduros: Tampoco en este grupo se encontraron diferencias significativas entre los meses o períodos de muestreo en la LHC promedio, con excepción de E. cuneatus (Tabla 1). Noviembre fue el mes con menor tamaño promedio y significativamente diferente de los tres meses en que la LHC fue mayor: enero, abril y junio (Fig. 1).
E. auriculatus: E. cuneatus: 2 18,0 1 50,0 1 1 2 16,0 3 2 40,0 14,0 6 8 2 3 30,0 14 3 12,0 2 2 2 7 mm 9 15 9 10,0 20,0 18 8,0 10,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: E. gundlachi: 35,0 20,0 11 2 6 4 3 30,0 18,0 5 9 9 4 25,0 2 9 1 16,0 20,0 12 8 1
mm 2 1 15,0 14,0 10,0 12,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius: 17,0 4 16,0 3 3 15,0
14,0 1 1 13,0 1 12,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Meses Fig. 1. Variación mensual de la longitud hocico-cloaca promedio (± error estándar) de los ejemplares inmaduros de cinco especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
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Hembras y machos maduros: La LHC de los ejemplares maduros fue similar en los meses muestreados en todas de las especies (Tabla 1), tanto en las hembras (Fig. 2) como en los machos (Fig. 3) por separado. Estos mismos resultados se obtuvieron al agrupar los datos en períodos de dos y tres meses (Tabla 1).
E. auriculatus: E. cuneatus: 26,0 21 1 1 60,0 24,0 2 2 22,0 1 55,0 2 20,0 1 2 4 18,0 50,0 1
mm 16,0 14,0 45,0 1 12,0 10,0 40,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: E. gundlachi: 2 42,0 2 25,0 3 3 41,0 2 1 3 2 24,0 40,0 6 4 3 23,0 5 39,0 5 5 1 4 22,0 1 mm 38,0 1 37,0 21,0 36,0 20,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius: 18,0 3 1 3 4 6 10 17,0 1 2 4 1 3 16,0
mm 15,0
14,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Meses Fig. 2. Variación mensual de la longitud hocico-cloaca promedio (± error estándar) de las hembras maduras de cinco especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
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E. auriculatus: E. intermedius: 20,0 18,0 2 1 1 1 3 2 4 1 1 17,0 4 2 19,0 2 16,0 1 6 1 15,0
mm 18,0 14,0 1 1 13,0 17,0 12,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: E. gundlachi: 24,0 16,0 1 2 4 1 1 22,0 7 3 2 17 18 15,0 6 16 25 8 16 16 14,0 20,0 13,0 18,0 1 mm 12,0 1 16,0 11,0 14,0 10,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
Meses Meses Fig. 3. Variación mensual de la longitud hocico-cloaca promedio (± error estándar) de los machos maduros de cinco especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
Variaciones en el tamaño de las estructuras
Hembras: En dos de las especies, E. auriculatus y E. cuneatus, no se encontraron diferencias significativas entre los meses al comparar el peso de los ovarios, el ancho de los oviductos, el número de folículos vitelogénicos y el diámetro de estos folículos vitelogénicos. Estos mismos resultados se obtuvieron al agrupar los datos en períodos de dos y tres meses (Tabla 2).
En contraste, las otras tres especies sí mostraron diferencias entre los meses en la mayoría de los caracteres considerados (Tabla 2), siendo las excepciones el ancho de los oviductos de E. dimidiatus y E. intermedius, y el peso de los ovarios de E. gundlachi (aunque con valores marginalmente significativos en estos últimos dos casos). En sentido general se obtuvieron resultados similares al agrupar los datos en períodos de dos y tres meses, con unas pocas excepciones (Tabla 2).
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Tabla 2. Comparación entre los períodos de muestreo de los caracteres reproductivos de las hembras de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los resultados de la prueba F del análisis de covarianza (ANCOVA), su nivel de significación y entre paréntesis los grados de libertad. Peso del ovario Ancho del oviducto Número de folículos Diámetro de los vitelogénicos folículos vitelogénicos E. auriculatus
Meses F(5, 7)=0.43, p=0.811 F(5, 7)=0.76, p=0.805 F(5, 7)=0.20, p=0.924 F(5, 7)=0.41, p=0.820
Dos meses F(3, 7)=0.19, p=0.898 F(3, 7)=0.16, p=0.916 F(3, 7)=0.48, p=0.721 F(3, 7)=0.16, p=0.960
Tres meses F(2, 7)=0.29, p=0.761 F(2, 7)=0.31, p=0.748 F(2, 7)=0.62, p=0.584 F(2, 7)=0.13, p=0.885
Estaciones F(1, 7)=0.49, p=0.517 F(1, 7)=0.29, p=0.610 F(1, 7)=0.67, p=0.451 F(1, 7)=0.04, p=0.849 E. cuneatus
Meses F(5, 10)=0.59, p=0.715 F(6, 11)=1.36, p=0.398 F(6, 12)=1.51, p=0.333 F(5, 9)=0.73, p=0.645
Dos meses F(4, 10)=1.23, p=0.405 F(4, 11)=0.95, p=0.498 F(4, 12)=0.73, p=0.601 F(4, 9)=0.99, p=0.502
Tres meses F(3, 10)=0.99, p=0.460 F(3, 11)=0.53, p=0.673 F(3, 12)=1.00, p=0.440 F(3, 9)=0.95, p=0.483
Estaciones F(1, 10)=0.02, p=0.880 F(1, 11)=2.82, p=0.127 F(1, 12)=0.10, p=0.755 F(1, 9)=0.09, p=0.775 E. dimidiatus
Meses F(9, 34)=5.84, p=0.000 F(9, 34)=1.30, p=0.286 F(9, 34)=8.74, p=0.000 F(7, 25)=2.84, p=0.037
Dos meses F(5, 34)=6.53, p=0.000 F(5, 34)=1.11, p= 0.375 F(5, 34)=13.28, p=0.000 F(4, 25)=2.66, p=0.062
Tres meses F(4, 34)=13.28, p=0.000 F(4, 34)=0.53, p=0.712 F(4, 34)=17.46, p=0.000 F(3, 25)=7.75, p=0.001
Estaciones F(1, 34)=4.92, p=0.033 F(1, 34)=0.21, p=0.652 F(1, 34)=1.54, p=0.223 F(1, 25)=2.39, p=0.136
E. gundlachi
Meses F(7, 15)=2.87, p=0.0941 F(7, 17)=5.16, p=0.013 F(7, 14)=42.34, p=0.000 F(5, 12)=5.02, p=0.037
Dos meses F(4, 15)=3.50, p=0.049 F(4, 17)=7.94, p=0.002 F(4, 14)=5.32, p=0.017 F(3, 12)=6.35, p=0.016
Tres meses F(3, 15)=5.01, p=0.019 F(3, 17)=6.40, p=0.006 F(3, 14)=2.54, p=0.115 F(3, 12)=5.93, p=0.019
Estaciones F(1, 15)=5.38, p=0.037 F(1, 17)=5.25, p=0.036 F(1, 14)=1.76, p=0.208 F(1, 12)=2.40, p=0.152
E. intermedius
Meses F(10, 37)=3.19, p=0.008 F(10, 37)=2.10, p=0.062 F(10, 33)=2.99, p=0.015 F(7, 22)=3.79, p=0.016
Dos meses F(5, 37)=4.69, p=0.002 F(5, 37)=3.62, p=0.010 F(5, 33)=2.89, p=0.032 F(4, 22)=1.39, p=0.280
Tres meses F(4, 37)=2.03, p=0.113 F(4, 37)=3.43, p=0.019 F(4, 33)=1.79, p=0.158 F(3, 22)=3.15, p=0.050
Estaciones F(1, 37)=0.13, p=0.718 F(1, 37)=0.01, p=0.907 F(1, 33)=0.30, p=0.585 F(1, 22)=0.00, p=0.975
Los resultados del test de Duncan para conocer los meses con promedios estadísticamente diferentes en estas tres especies se explican a continuación. El peso de los ovarios de E. dimidiatus alcanzó el mayor valor promedio en mayo, siendo este significativamente diferente de los valores promedios de febrero, marzo, noviembre, diciembre y enero 2004 (Fig. 4). En E. intermedius, solo los meses de marzo y diciembre tuvieron valores promedios diferentes entre ellos (Fig. 4).
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E. auriculatus: E. cuneatus: 0,06 1 0,60 2 0,05 2 0,50 4 0,04 0,40 1 0,03 1 0,30 g 0,02 1 0,20 2 1 0,01 2 1 0,10 1 0,00 0,00 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: E. gundlachi: 4 0,50 0,025 1 5 0,40 0,020 6 2 3 0,30 0,015
g 1 1 0,20 3 0,010 2 4 1 1 5 2 0,10 2 5 3 0,005 0,00 0,000 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius: 0,015 10 3 4 1 0,010 2 3
g 0,005 1 6 3 1 4 0,000 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Meses Fig. 4. Variación mensual del peso de los ovarios de cinco especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
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En las tres especies, el Test de Duncan mostró diferencias en el número de folículos vitelogénicos solo entre los meses en que las hembras no tvieron folículos vitelogénicos y los meses en que las hembras tuvieron valores máximos del número de folículos vitelogénicos (Fig. 5). En cuanto al diámetro de los folículos vitelogénicos, tanto en E. dimidiatus como en E. gundlachi los meses de mayor valor promedio (junio y julio, respectivamente) fueron diferentes de los meses de menor diámetro (enero 2004 y mayo, marzo 2004, respectivamente). En E. intermedius, el mes de enero 2004 fue el de menor valor promedio y a la vez el único mes con diferencias significativas respecto al resto de los meses (Fig. 6).
E. auriculatus: E. cuneatus: 25 80 2 4 2 1 1 2 2 20 2 60 1 15 40 1 1 10 20 5 1 1 0 0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: E. gundlachi:
80 10 1 3 2 1 5 2 3 8 4 60 6 4 3 1 6 1 40 4 4 20 25 2 1 2 0 0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
Número de folículos vitelogénicos vitelogénicos de folículos Número E. intermedius: 15 3
10 2 1 9 3 2 6
5 21 14 0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Meses Fig. 5. Variación mensual del número de folículos vitelogénicos por hembra en cinco especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
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Los oviductos de E. gundlachi tuvieron una mayor anchura en los meses de marzo y julio, los que fueron significativamente diferentes de los tres meses con menor valor promedio en este carácter: febrero 2003, enero 2004 y marzo 2004 (Fig. 7).
E. auriculatus: E. cuneatus: 3,0 1 5,0 2 2,5 1 4,0 2 3 2,0 1 1 1 3,0 1,5 2 2 2,0 mm 1,0 1 0,5 1 1,0 0,0 0,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: E. gundlachi: 4,0 3,0 2 2,5 5 4 3 3,0 6 3 3 2,0 1 2 1 2,0 1 5 1,5 1 2 mm 1,0 1,0 0,5 0,0 0,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius: 3,0 3 1 2,5 1 10 3 2,0 1 2 1,5 2
mm 1,0 0,5 0,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Meses Fig. 6. Variación mensual del diámetro de los folículos vitelogénicos de cinco especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
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E. auriculatus: E. cuneatus: 2,0 1 6,0 1 2 2 1 5,0 1 1,5 2 4,0 4 1 1,0 3,0 2 1 mm 2,0 0,5 1 1 1,0 0,0 0,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: E. gundlachi: 40,0 2,0 2 1 3 5 30,0 1,5 2 2 1 20,0 1,0 1 3 2
mm 5 4 3 10,0 1 6 3 4 5 0,5 0,0 0,0 EFMAMJ JASONDEFM EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius:
3,0 3 2,5 10 3 2 2,0 1 3 1,5 6 4
mm 1,0 1 1 4 0,5 0,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Meses Fig. 7. Variación mensual del ancho de los oviductos de cinco especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
Machos: En dos especies no se realizó la comparación entre meses del tamaño y volumen de los testículos, E. gundlachi por tener solo siete machos y E. cuneatus porque no fue posible separar los machos maduros de los inmaduros (ver explicaciones en el capítulo 4). De las restantes tres especies, solo en E. auriculatus no existieron diferencias significativas entre los meses en los caracteres reproductivos, resultados que se repitieron al comparar entre períodos de dos y tres meses (Tabla 3). En E. intermedius las comparaciones entre meses del diámetro y anchura de los testículos no fueron significativos (aunque los valores de la p estuvieron cerca del límite de significación), pero al agrupar los datos las comparaciones sí fueron significativas (Tabla 3).
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Tabla 3. Comparación entre los períodos de muestreo del tamaño y volumen de los testículos de tres especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los resultados de la prueba F del análisis de covarianza (ANCOVA), su nivel de significación y entre paréntesis los grados de libertad. Longitud Anchura Volumen E. auriculatus
Meses F(7, 9)=7.21, p=0.276 F(7, 9)=5.82, p=0.305 F(7, 9)=10.68, p=0.228
Dos meses F(4, 9)=0.20, p=0.928 F(4, 9)=0.23, p=0.908 F(4, 9)=0.23, p=0.905
Tres meses F(3, 9)=0.42, p=0.747 F(3, 9)=1.23, p=0.392 F(3, 9)=0.86, p=0.521
Estaciones F(1, 9)=0.07, p=0.794 F(1, 9)=0.39, p=0.552 F(1, 9)=0.41, p=0.542 E. dimidiatus
Meses F(11, 137)=5.81, p=0.000 F(11, 137)=6.18, p=0.000 F(11, 137)=6.13, p=0.000
Dos meses F(5, 137)=11.08, p=0.000 F(5, 137)=9.03, p=0.000 F(5, 137)=9.86, p=0.000
Tres meses F(4, 137)=11.72, p=0.000 F(4, 137)=9.97, p=0.000 F(4, 137)=11.22, p=0.000
Estaciones F(1, 137)=25.53, p=0.000 F(1, 137)=16.47, p=0.000 F(1, 137)=16.25, p=0.000
E. intermedius
Meses F(8, 23)=2.23, p=0.090 F(8, 23)=2.48, p=0.065 F(8, 23)=3.79, p=0.014
Dos meses F(4, 23)=3.72, p=0.022 F(4, 23)=3.24, p=0.036 F(4, 23)=5.02, p=0.007
Tres meses F(3, 23)=5.01, p=0.010 F(3, 23)=4.98, p=0.010 F(3, 23)=7.40, p=0.002
Estaciones F(1, 23)=4.45, p=0.047 F(1, 23)=5.82, p=0.025 F(1, 23)=5.43, p=0.030
Las pruebas post hoc para las dos especies con diferencias significativas entre los meses resultaron en que generalmente los meses con valores extremos fueron los únicos con diferencias entre ellos. Para E. dimidiatus, los meses de junio, julio y agosto fueron los de menor valor promedio en la longitud del testículo siendo significativamente diferentes de los seis meses con mayores valores en este carácter: febrero, marzo, abril y noviembre 2003, enero y marzo 2004 (Fig. 8). En anchura, el valor promedio de marzo fue el mayor de todos los meses, teniendo diferencias significativas con los dos meses de más bajo valor en este carácter: junio y agosto (Fig. 9). Finalmente, el volumen de los testículos del mes de marzo fue muy superior y estadísticamente diferente del resto de los meses, al igual que fueron diferentes entre sí los valores promedio de agosto (el segundo valor promedio más bajo) y febrero (Fig. 10).
Para la especie E. intermedius, el test de Duncan resultó en diferencias significativas en el volumen de los testículos del mes de mayor valor promedio (enero de 2004) con julio, uno de los meses de menor volumen (Fig. 10).
107
Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
E. auriculatus: 2,5 1 2,0 1 2 1 1 2 1 1,5 1
mm 1,0
0,5
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: 3,5 3 3,0 4 18 6 16 8 2,5 7 16 25 2 16 17 2,0
mm 1,5 1,0 0,5 0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius: 3,0 1 2,5 2 4 6 2,0 3 2 4 1 1,5 1 mm 1,0
0,5
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Fig. 8. Variación mensual de la longitud de los testículos (mm) en tres especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
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E. auriculatus: 1,2 2 1 1,0 1 2
0,8 1 11 1 0,6 mm 0,4
0,2
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: 2,5 3 4 2,0 18 8 6 16 16 25 7 2 16 17 1,5
mm 1,0
0,5
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius: 2,0 1
2 1,5 4 6 3 2 4 1 1 1,0 mm
0,5
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Fig. 9. Variación mensual de la anchura de los testículos (mm) en tres especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
109
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E. auriculatus: 1,2 2 1 1,0
0,8 1 2
3 0,6 1 mm 1 0,4 1 1 0,2
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. dimidiatus: 9,0 3 8,0 7,0 4 6,0 8 18 5,0
3 6 16 16 4,0 7 25 mm 16 3,0 2 17 2,0 1,0 0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. intermedius: 3,0 2 2,5 4 6 2,0 3
3 1,5
mm 2 4 1,0 1 1 0,5
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Fig. 10. Variación mensual del volumen de los testículos (mm3) en tres especies de Eleutherodactylus capturados durante el período de estudio en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar. El número de ejemplares procesados se muestra encima de los valores de cada mes.
110
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Variación temporal de las vocalizaciones
Los machos de tres especies emitieron llamadas de anuncio durante el período de muestreo que pudieron ser cuantificadas, mientras que las otras dos especies, E. dimidiatus y E. intermedius, se escucharon con poca frecuencia o no cantaron en absoluto durante los muestreos, por lo que no se incluyeron en los análisis siguientes.
Las tres especies se escucharon en todos los meses en que se realizaron conteos excepto en noviembre de 2003 y enero de 2004. El número promedio de machos vocalizando por noche fue diferente entre los meses para E. auriculatus y E. cuneatus (Tabla 4). El test de Duncan demostró que los meses con los valores mayores de individuos cantando fueron significativamente diferentes del resto y especialmente de los meses con menos o sin vocalizaciones (Fig. 11).
Tabla 4. Comparación entre períodos de muestreo mensuales del número de machos vocalizando de tres especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Se muestran los resultados de la prueba de Kruskal-Wallis, su nivel de significación y entre paréntesis los grados de libertad. E. auriculatus E. cuneatus E. gundlachi
Meses H(8, 44)= 32.93, p= 0.001 H(8, 44)= 30.77, p= 0.001 H(8, 44)= 12.59, p= 0.127
Dos meses H(5, 44)= 14.62, p= 0.012 H(5, 44)= 29.67, p= 0.000 H(5, 44)= 2.29, p= 0.807
Tres meses H(4, 44)= 8.36, p= 0.079 H(4, 44)= 22.01, p= 0.001 H(4, 44)= 4.33, p= 0.364
Estaciones H(1, 44)= 0.02, p= 0.878 H(1, 44)= 6.58, p= 0.010 H(1, 44)= 0.06, p= 0.797
A diferencia de las especies anteriores, la actividad de canto de E. gundlachi varió poco a través de los meses de muestreo (Fig. 11) y no se obtuvieron diferencias al comparar el número de machos vocalizando cada mes (Tabla 4). Resultados similares se obtuvieron al agrupar los datos en períodos de dos y tres meses, aunque no al comparar solo estaciones, para las que no hubo diferencias en E. auriculatus y E. gundlachi (Tabla 4).
111
Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
E. auriculatus: 3,0
2,0
1,0
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. cuneatus: 4,0
3,0
2,0
1,0
Número de machos vocalizando 0,0 EFMAMJ JASONDEFM
E. gundlachi: 3,0
2,0
1,0
0,0 EFMAMJ JASONDEFM
Meses Fig. 11. Variación mensual del número de machos vocalizando de tres especies de Eleutherodactylus en La Gran Piedra. El punto central es el valor promedio, las barras superior e inferior representan el error estándar.
Variaciones en las proporciones de edad-sexo
El número de ejemplares (total, machos, hembras, inmaduros capturados) no difirió significativamente de una distribución uniforme en E. auriculatus (Fig. 12), obteniendo los mismos resultados al agrupar los datos en períodos de dos y tres meses y en estaciones (Tabla 5).
112
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10 1,0
8 0,8 Proporción 6 0,6
4 0,4
2 0,2 Número de ejemplares 0 0,0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar
Fig. 12. Número de hembras maduras (barras grises), machos maduros (barras negras) y total de inmaduros (barras blancas) de Eleutherodactylus auriculatus capturados entre enero del 2003 y marzo del 2004 en La Gran Piedra. La línea representa la proporción de ejemplares maduros con respecto al total de cada mes.
En E. gundlachi el número de ejemplares inmaduros sí tuvo diferencias entre los períodos de muestreo, pero no ocurrió así con los machos maduros (Fig. 13). Julio y agosto fueron los meses con más individuos inmaduros, los que solo se capturaron en esos meses y en enero, marzo, abril y enero 2004. En las hembras maduras se obtuvieron valores cercanos a la significación y este resultado se mantuvo al sumar todos los ejemplares capturados y agruparlos en períodos de dos y tres meses (Tabla 5).
Tabla 5. Comparación entre los períodos de muestreo del número de ejemplares capturado (Prueba G) de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra. Entre paréntesis se muestra el número de ejemplares en cada categoría. Meses Dos meses Tres meses Estaciones
E. auriculatus
Todos (47) G= 13.18, p= G= 6.29, p= 0.279, G= 7.69, p= 0.104, G= 0.14, p= 0.710, 0.282, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Machos G= 8.55, p= 0.663, G= 5.35, p= 0.375, G= 7.15, p= 0.128, G= 0.37, p= 0.545, maduros (10) g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Hembras G= 11.27, p= G= 7.13, p= 0.211, G= 8.60, p= 0.072, G= 1.95, p= 0.163, maduras (8) 0.421, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Machos/ G= 12.59, p= G= 6.37, p= 0.173, G= 7.73, p= 0.052, G= 0.46, p= 0.499, Hembras 0.182, g.l.=9 g.l.=4 g.l.=3 g.l.=1 Inmaduros G= 19.48, p= G= 8.52, p= 0.130, G= 7.43, p= 0.115, G= 0.26, p= 0.608, (29) 0.053, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1
113
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Meses Dos meses Tres meses Estaciones
E. cuneatus
Todos (194) G= 26.02, p= G= 14.08, p= G= 13.92, p= G= 1.02, p= 0.314, 0.007, g.l.=11 0.015, g.l.=5 0.008, g.l.=4 g.l.=1 Machos* (98) G= 19.44, p= G= 15.14, p= G= 3.21, p= 0.010, G= 0.08, p= 0.774, 0.054, g.l.=11 0.010, g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Hembras G= 15.53, p= G= 7.36, p= 0.195, G= 7.21, p= 0.125, G= 3.54, p= 0.060, maduras (13) 0.159, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Machos/ G= 8.16, p= 0.699, G= 1.40, p= 0.924, G= 0.83, p= 0.934, G= 0.28, p= 0.598, Hembras total g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Inmaduros G= 35.88, p= G= 12.42, p= G= 15.29, p= G= 1.12, p= 0.290, (83) 0.000, g.l.=11 0.030, g.l.=5 0.004, g.l.=4 g.l.=1 E. dimidiatus
Todos (238) G= 19.84, p= G= 15.44, p= G= 6.86, p= 0.144, G= 7.06, p= 0.008, 0.048, g.l.=11 0.009, g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Machos G= 24.96, p= G= 11.75, p= G= 6.72, p= 0.151, G= 4.03, p= 0.045, maduros (138) 0.009, g.l.=11 0.008, g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Hembras G= 15.67, p= G= 9.20, p= 0.101, G= 4.47, p= 0.346, G= 1.74, p= 0.187, maduras (35) 0.164, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Machos/ G= 22.62, p= G= 16.57, p= G= 7.71, p= 0.103, G= 0.00, p= 0.984, Hembras 0.020, g.l.=11 0.005, g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Inmaduros G= 17.82, p= G= 14.08, p= G= 7.84, p= 0.098, G= 8.28, p= 0.004, (65) 0.086, g.l.=11 0.015, g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 E. gundlachi
Todos (38) G= 11.66, p= G= 10.66, p= G= 9.67, p= 0.046, G= 0.08, p= 0.782, 0.390, g.l.=11 0.058, g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Machos G= 9.75, p= 0.553, G= 3.23, p= 0.664, G= 0.78, p= 0.941, G= 1.24, p= 0.265, maduros (7) g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Hembras G= 17.49, p= G= 8.79, p= 0.118, G= 9.84, p= 0.043, G= 0.00, p= 1.000, maduras (18) 0.094, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Machos/ G= 9.33, p= 0.315, G= 3.96, p= 0.555, G= 3.25, p= 0.517, G= 0.97, p= 0.325, Hembras g.l.=8 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Inmaduros G= 21.96, p= G= 19.37, p= G= 15.26, p= G= 1.75, p= 0.186, (13) 0.025, g.l.=11 0.002, g.l.=5 0.004, g.l.=4 g.l.=1 E. intermedius
Todos (76) G= 21.37, p= G= 8.22, p= 0.144, G= 8.89, p= 0.064, G= 16.01, p= 0.030, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 0.000, g.l.=1 Machos G= 18.68, p= G= 10.51, p= G= 10.80, p= G= 3.49, p= 0.062, maduros (24) 0.067, g.l.=11 0.062, g.l.=5 0.029, g.l.=4 g.l.=1 Hembras G= 17.89, p= G= 8.80, p= 0.117, G= 6.83, p= 0.145, G= 12.18, p= maduras (38) 0.084, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 0.001, g.l.=1 Machos/ G= 12.83, p= G= 5.84, p= 0.322, G= 5.06, p= 0.281, G= 0.96, p= 0.329, Hembras 0.233, g.l.=10 g.l.=5 g.l.=4 g.l.=1 Inmaduros G= 17.68, p= G= 8.65, p= 0.124, G= 3.96, p= 0.411, G= 10.73, p= (14) 0.089, g.l.=11 g.l.=5 g.l.=4 0.001, g.l.=1 *En los machos de E. cuneatus se incluyen tanto individuos maduros como inmaduros.
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10
8
6
4
2 mero de ejemplares
ú Fig. 13. Número de hembras maduras (barras grises), machos maduros (barras negras) y total de inmaduros (barras blancas) de Eleutherodactylus gundlachi capturados entre enero del 2003 y marzo del 2004 en La Gran Piedra. La línea representa la proporción de ejemplares maduros con respecto al total de cada mes.
En las otras tres especies la frecuencia a la cual los ejemplares fueron capturados durante el período de estudio no tuvo una distribución uniforme. Tanto en E. cuneatus (Fig. 14) como en E. dimidiatus (Fig. 15) y E. intermedius (Fig. 16), el número total de ranas capturadas y el número de machos varió significativamente entre los períodos de muestreo (Tabla 5), aunque en E. cuneatus y E. intermedius las comparaciones de los machos fueron solo marginalmente significativas.
La captura de ejemplares inmaduros también varió a lo largo del año en E. cuneatus y E. dimidiatus, pero en E. intermedius solo se obtuvieron resultados significativos en la comparación entre estaciones y marginalmente significativos entre meses (Tabla 5). Noviembre (para E. cuneatus y E. dimidiatus) y diciembre (para E. intermedius) fueron los meses en que se capturó un mayor número de ejemplares inmaduros, mientras que en marzo no se capturaron inmaduros de E. cuneatus (Fig. 14) y E. intermedius (Fig. 16) o solo un ejemplar en el caso de E. dimidiatus (Fig. 15), seguido de los meses de enero, febrero, mayo y junio con bajos números de inmaduros, generalmente uno o dos en cada mes.
En contraste, el número de hembras de estas tres especies no varió significativamente a lo largo del año, como tampoco varió la proporción de los dos sexos, con la excepción de las comparaciones entre meses y dos meses en E. dimidiatus (Tabla 5), siendo el número de machos mayor que el de hembras en la mayoría de los meses muestreados (Fig. 15).
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18 16 14 12 10 8 6 4
úmero de ejemplares 2 Fig. 14.N Número de hembras maduras (barras grises) y total de inmaduros (barras blancas) de Eleutherodactylus cuneatus capturados entre enero del 2003 y marzo del 2004 en La Gran Piedra. La línea representa la proporción de ejemplares maduros con respecto al total de cada mes.
40 35 30 25 20 15 10
úmero de ejemplares 5 Fig. 15.N Número de hembras maduras (barras grises), machos maduros (barras negras) y total de inmaduros (barras blancas) de Eleutherodactylus dimidiatus capturados entre enero del 2003 y marzo del 2004 en La Gran Piedra. La línea representa la proporción de ejemplares maduros con respecto al total de cada mes.
14 12 10 8 6 4
úmero de ejemplares 2 Fig. 16. Número de hembras maduras (barras grises), machos maduros (barras negras) y total de inmaduros (barras blancas) de Eleutherodactylus intermedius capturados entre enero del 2003 y marzo del 2004 en La Gran Piedra. La línea representa la proporción de ejemplares maduros con respecto al total de cada mes.
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Relación entre variables meteorológicas y reproducción
Hembras: En todas las especies al menos dos de las características reproductivas presentaron valores altos de correlación con las variables meteorológicas, especialmente con la temperatura y la humedad (Tabla 6). Sin embargo, aunque con valores altos del coeficiente de correlación, varios resultados no fueron estadísticamente significativos, probablemente debido a los tamaños de muestra reducidos en la mayoría de las relaciones.
Las precipitaciones caídas en las 24 horas antes del muestreo solo tuvieron correlaciones altas y significativas (o marginalmente significativas) con una de las características reproductivas de cada especie, excepto en E. auriculatus en que no se encontró relación con ninguna de las variables analizadas (Tabla 6). En dos especies las relaciones fueron positivas y relativamente altas (r > 0.60) y en dos especies las precipitaciones se relacionaron negativamente con el número de folículos vitelogénicos y con el peso de los ovarios, teniendo valores de correlación mayores que 0.75 aunque no significativo en el caso de esta última variable en E. cuneatus (Tabla 6).
La especie en que las relaciones entre variables meteorológicas y características reproductivas fueron más débiles fue E. intermedius, donde solo hubo una correlación alta y negativa (pero no significativa) de la temperatura máxima con el diámetro de los folículos vitelogénicos y medianamente alta (solo marginalmente significativa) de las precipitaciones con el ancho de los oviductos (positiva) y de la temperatura máxima con el diámetro de los folículos vitelogénicos (negativa) (Tabla 6).
Tabla 6. Coeficientes de correlación de Spearman relacionando variables reproductivas de las hembras de cinco especies de Eleutherodactylus y variables meteorológicas en La Gran Piedra. El valor de la significación se muestra entre paréntesis seguido del tamaño de muestra. T= temperatura, H= humedad relativa, PRc= precipitaciones, Mn= mínimo, Mx= máximo, Pr= promedio. Ancho de los Número de Peso del ovario Diámetro de los oviductos folículos folículos vitelogénicos vitelogénicos E. auriculatus
TMn00 0.03 (0.949, N=6) -0.03 (0.949, N=6) 0.09 (0.848, N=6) 0.40 (0.424, N=5) TMx24 0.03 (0.949, N=6) 0.14 (0.749, N=6) -0.20 (0.655, N=6) 0.40 (0.424, N=5) TPr24 0.09 (0.848, N=6) 0.09 (0.848, N=6) -0.03 (0.949, N=6) 0.70 (0.162, N=5) HMn24 0.77 (0.085, N=6) 0.94 (0.035, N=6) 0.60 (0.180, N=6) 0.30 (0.549, N=5) HMx00 -0.83 (0.064, N=6) -0.83 (0.064, N=6) -0.41 (0.355, N=6) -0.29 (0.564, N=5) HPr24 0.18 (0.693, N=6) 0.44 (0.324, N=6) 0.09 (0.844, N=6) -0.63 (0.206, N=5) PRc24 -0.09 (0.848, N=6) -0.26 (0.565, N=6) 0.31 (0.482, N=6) --
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Ancho de los Número de Peso del ovario Diámetro de los oviductos folículos folículos vitelogénicos vitelogénicos
E. cuneatus
TMn00 0.32 (0.476, N=6) 0.84 (0.060, N=6) 0.67 (0.182, N=5) 0.46 (0.356, N=5) TMx24 0.40 (0.424, N=5) 0.50 (0.317, N=5) 0.60 (0.299, N=4) -0.40 (0.488, N=4) TPr24 0.77 (0.085, N=6) 0.14 (0.749, N=6) 0.80 (0.110, N=5) 0.90 (0.072, N=5) HMn24 -0.09 (0.848, N=6) 0.77 (0.085, N=6) 0.10 (0.842, N=5) -0.70 (0.162, N=5) HMx00 -0.41 (0.355, N=6) -0.21 (0.643, N=6) -0.87 (0.083, N=5) -0.29 (0.564, N=5) HPr24 -0.81 (0.069, N=6) 0.23 (0.604, N=6) -0.10 (0.837, N=5) -0.82 (0.101, N=5) PRc24 -0.09 (0.848, N=6) -0.54 (0.225, N=6) -0.80 (0.110, N=5) 0.10 (0.842, N=5)
E. dimidiatus
TMn00 -0.33 (0.348, N=9) 0.12 (0.739, N=9) 0.68 (0.055, N=9) 0.48 (0.238, N=7) TMx24 -0.71 (0.080, N=7) 0.36 (0.382, N=7) 0.18 (0.662, N=7) -0.23 (0.604, N=6) TPr24 -0.50 (0.156, N=9) 0.24 (0.493, N=9) 0.75 (0.034, N=9) 0.76 (0.064, N=7) HMn24 0.06 (0.877, N=9) 0.16 (0.643, N=9) -0.30 (0.394, N=9) -0.63 (0.122, N=7) HMx00 0.15 (0.671, N=9) -0.62 (0.079, N=9) -0.52 (0.143, N=9) -0.21 (0.605, N=7) HPr24 -0.14 (0.699, N=9) -0.12 (0.735, N=9) -0.63 (0.075, N=9) -0.71 (0.082, N=7) PRc24 0.16 (0.652, N=9) -0.76 (0.031, N=9) -0.33 (0.356, N=9) 0.07 (0.859, N=7)
E. gundlachi
TMn00 0.22 (0.586, N=7) -0.12 (0.772, N=7) 0.67 (0.101, N=7) 0.30 (0.549, N=5) TMx24 -0.15 (0.742, N=6) -0.60 (0.180, N=6) 0.03 (0.948, N=6) -0.10 (0.842, N=5) TPr24 0.51 (0.208, N=7) 0.20 (0.627, N=7) 0.84 (0.041, N=7) 0.00 (1.000, N=5) HMn24 -0.64 (0.116, N=7) -0.49 (0.233, N=7) -0.69 (0.091, N=7) 0.80 (0.110, N=5) HMx00 -0.09 (0.821, N=7) 0.36 (0.376, N=7) -0.49 (0.233, N=7) 0.22 (0.655, N=5) HPr24 -0.81 (0.046, N=7) -0.52 (0.200, N=7) -0.86 (0.035, N=7) 0.21 (0.682, N=5) PRc24 0.31 (0.441, N=7) 0.68 (0.095, N=7) -0.17 (0.669, N=7) 0.10 (0.842, N=5)
E. intermedius
TMn00 -0.06 (0.854, N=10) 0.09 (0.778, N=10) -0.03 (0.920, N=10) -0.51 (0.212, N=7) TMx24 -0.66 (0.080, N=8) -0.46 (0.220, N=8) -0.38 (0.314, N=8) -0.72 (0.105, N=6) TPr24 -0.15 (0.647, N=10) -0.10 (0.764, N=10) -0.09 (0.799, N=10) 0.02 (0.965, N=7) HMn24 0.18 (0.588, N=10) 0.27 (0.413, N=10) 0.37 (0.265, N=10) -0.23 (0.566, N=7) HMx00 0.10 (0.760, N=10) 0.06 (0.862, N=10) -0.10 (0.761, N=10) 0.45 (0.271, N=7) HPr24 -0.17 (0.618, N=10) -0.05 (0.880, N=10) -0.06 (0.861, N=10) -0.03 (0.947, N=7) PRc24 0.65 (0.052, N=10) 0.46 (0.167, N=10) 0.40 (0.231, N=10) 0.58 (0.158, N=7)
Machos: Los resultados de las pruebas de correlación mostraron valores altos para las relaciones entre alguna de las tres medidas de los testículos y las variables meteorológicas consideradas en las cuatro especies, aunque una gran parte de los coeficientes calculados fueron solo marginalmente significativos o incluso no significativos en E. gundlachi (Tabla 7).
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
Tanto la temperatura como la humedad relativa se relacionaron con el tamaño de los testículos en las cuatro especies, pero las precipitaciones tuvieron valores altos de correlación con las tres mediciones de los testículos en solo dos especies: E. gundlachi y E. intermedius, en todos los casos con relaciones positivas (Tabla 7).
Tabla 7. Coeficientes de correlación de Spearman relacionando el tamaño de los testículos (longitud, anchura, volumen) de cuatro especies de Eleutherodactylus y las variables meteorológicas en La Gran Piedra. El valor de la significación se muestra entre paréntesis seguido del tamaño de muestra. T= temperatura, H= humedad relativa, PRc= precipitaciones, Mn= mínimo, Mx= máximo, Pr= promedio. Longitud Anchura Volumen E. auriculatus
TMn00 0.48 (0.154, N=10) 0.73 (0.028, N=10) 0.69 (0.038, N=10) TMx24 0.12 (0.745, N=8) 0.43 (0.256, N=8) 0.25 (0.506, N=8) TPr00 0.56 (0.092, N=10) 0.80 (0.017, N=10) 0.76 (0.022, N=10) HMn00 -0.57 (0.086, N=10) -0.70 (0.036, N=10) -0.65 (0.051, N=10) HMx00 0.07 (0.823, N=10) -0.41 (0.220, N=10) -0.30 (0.362, N=10) HPr24 0.15 (0.660, N=10) -0.25 (0.459, N=10) -0.07 (0.824, N=10) PRc24 0.13 (0.697, N=10) -0.24 (0.465, N=10) -0.10 (0.770, N=10)
E. dimidiatus
TMn00 -0.59 (0.064, N=11) -0.47 (0.138, N=11) -0.41 (0.195, N=11) TMx24 -0.17 (0.630, N=9) -0.06 (0.866, N=9) -0.05 (0.887, N=9) TPr00 -0.76 (0.017, N=11) -0.67 (0.035, N=11) -0.58 (0.067, N=11) HMn00 0.62 (0.048, N=11) 0.54 (0.089, N=11) 0.48 (0.128, N=11) HMx00 0.31 (0.330, N=11) 0.01 (0.977, N=11) -0.08 (0.812, N=11) HPr24 0.54 (0.090, N=11) 0.45 (0.159, N=11) 0.39 (0.215, N=11) PRc24 0.40 (0.201, N=11) 0.25 (0.427, N=11) 0.20 (0.535, N=11)
E. gundlachi
TMn00 -0.47 (0.293, N=6) -0.60 (0.180, N=6) -0.60 (0.180, N=6) TMx24 -0.72 (0.151, N=5) -0.50 (0.317, N=5) -0.50 (0.317, N=5) TPr00 -0.47 (0.293, N=6) -0.60 (0.180, N=6) -0.60 (0.179, N=6) HMn00 0.41 (0.357, N=6) 0.31 (0.482, N=6) 0.31 (0.482, N=6) HMx00 0.68 (0.129, N=6) 0.54 (0.227, N=6) 0.54 (0.227, N=6) HPr24 0.49 (0.278, N=6) 0.15 (0.742, N=6) 0.15 (0.742, N=6) PRc24 0.71 (0.114, N=6) 0.77 (0.084, N=6) 0.77 (0.085, N=6)
E. intermedius
TMn00 -0.33 (0.378, N=8) -0.38 (0.312, N=8) -0.34 (0.375, N=8) TMx24 -0.71 (0.082, N=7) -0.71 (0.082, N=7) -0.71 (0.080, N=7) TPr00 -0.66 (0.081, N=8) -0.66 (0.081, N=8) -0.74 (0.049, N=8) HMn00 0.57 (0.134, N=8) 0.58 (0.126, N=8) 0.64 (0.089, N=8) HMx00 0.57 (0.129, N=8) 0.70 (0.064, N=8) 0.63 (0.096, N=8) HPr24 0.34 (0.366, N=8) 0.29 (0.439, N=8) 0.37 (0.323, N=8) PRc24 0.74 (0.052, N=8) 0.75 (0.048, N=8) 0.74 (0.051, N=8)
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
La temperatura fue la variable que estuvo relacionada con un mayor número de parámetros morfológicos en las cuatro especies, estando positivamente correlacionada con longitud, anchura y volumen en E. auriculatus y negativamente en el resto de las especies. Por el contrario, la humedad del aire presentó correlación negativa con las características de los testículos en E. auriculatus y correlación positiva para las otras tres ranas (Tabla 7).
Vocalizaciones: Solo la temperatura mínima y la temperatura promedio se relacionaron con la actividad de canto en E. gundlachi (con correlaciones positivas) y la humedad relativa mínima estuvo negativamente correlacionada con la actividad vocal en E. auriculatus (Tabla 8). Ninguna de las variables meteorológicas se relacionó con las vocalizaciones en E. cuneatus (Tabla 8).
Tabla 8. Coeficientes de correlación de Spearman relacionando el número promedio de machos vocalizando de tres especies de Eleutherodactylus y las variables meteorológicas en La Gran Piedra. El valor de la significación se muestra entre paréntesis seguido del tamaño de muestra. T= temperatura, H= humedad relativa, PRc= precipitaciones, Mn= mínimo, Mx= máximo, Pr= promedio. E. auriculatus E. cuneatus E. gundlachi TMn00 0.11 (0.766, N=9) 0.31 (0.382, N=9) 0.60 (0.092, N=9) TMx24 -0.07 (0.850, N=8) 0.15 (0.702, N=8) 0.05 (0.896, N=8) TPr00 0.10 (0.785, N=9) 0.31 (0.375, N=9) 0.66 (0.063, N=9) HMn24 -0.64 (0.072, N=9) -0.47 (0.181, N=9) -0.21 (0.556, N=9) HMx00 0.24 (0.497, N=9) -0.19 (0.588, N=9) -0.33 (0.349, N=9) HPr24 -0.26 (0.465, N=9) -0.56 (0.113, N=9) -0.13 (0.710, N=9) PRc24 0.38 (0.285, N=9) 0.16 (0.657, N=9) -0.11 (0.749, N=9)
DISCUSIÓN
Variaciones en la talla de los ejemplares
Nuestros resultados sobre el tamaño del cuerpo de los ejemplares indican que en cuatro de las especies no se producen variaciones a lo largo del año en este aspecto. En la otra especie, Eleutherodactylus cuneatus, solo se encontraron variaciones temporales en los ejemplares inmaduros y en el análisis de todos los ejemplares, pero no en la comparación mensual de hembras maduras. Las diferencias intermensuales se obtuvieron solo en las comparaciones en las que estuvieron involucrados los individuos inmaduros y según los resultados del Test de Duncan, los meses diferentes estadísticamente fueron aquellos con menor LHC promedio (noviembre y diciembre), precisamente en los que aparecieron los juveniles de menor tamaño en la población. Eleutherodactylus cuneatus es la especie de mayor LHC de las cinco estudiadas, pudiendo alcanzar los 60.3 mm (Díaz y Cádiz, 2008), por lo que presenta un mayor rango de tamaños que el resto de las especies. Todos estos aspectos parecen haber influido en las diferencias obtenidas desde el punto de vista estadístico en esta especie.
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La no existencia de diferencias entre los periodos de muestreo en la talla de los ejemplares sugiere que el reclutamiento de los juveniles ocurre durante todo el año en estas especies, por lo que la muestra tomada en la población presenta un amplio rango de tamaños corporales, lo que puede verse tanto al analizar todos los ejemplares en conjunto como al separar los inmaduros y los maduros de los dos sexos. Ya que las diferencias temporales en el tamaño promedio de las poblaciones son un indicador de ciclos de reclutamiento a las clases de edad adulta y con ello de actividad reproductiva estacional (Watling y Donnelly, 2002; Pacheco y Ramírez, 2014), una inferencia de este resultado es que las especies estudiadas en este trabajo tienen ciclos reproductivos continuos.
Variaciones en las proporciones de edad-sexo
Los datos de la estructura poblacional respaldan lo anteriormente planteado. En las cinco especies se encontraron inmaduros en casi todos los meses muestreados (en E. dimidiatus estuvieron presentes en todos los meses), lo que puede indicar que hay reproducción varias veces en el año y que casi todos los meses se reclutan a la población nuevos cohortes de juveniles que crecen simultáneamente, resultado similar al que se ha encontrado en algunas otras ranas con posturas terrestres (por ejemplo, Stewart, 1995; Ortega et al., 2005; Pacheco y Ramírez, 2014).
Igualmente se colectaron individuos sexualmente maduros de las cinco especies en cada período de muestreo y en la mayoría de ellos la muestra estuvo conformada por ejemplares de los dos sexos. Ya que hay hembras y machos reproductivos presentes en casi todos los meses, existe la posibilidad de que se produzcan amplexus y posturas la mayor parte del año.
Sin embargo, dentro de la continuidad del ciclo reproductivo parece haber cierta disminución en la reproducción de al menos tres especies en algunos meses debido a la ausencia de hembras maduras de estas especies en dichos meses, aunque aún se colectan machos sexualmente maduros y juveniles. Esto ocurrió en los meses de noviembre y diciembre en E. cuneatus y E. gundlachi, llegando parcialmente hasta enero de 2004 en E. auriculatus. En las otras dos especies se colectaron machos y hembras maduros en prácticamente todos los meses en que se trabajó, apuntando a una reproducción más continua, al menos en el período de trabajo de la tesis.
Un posible sesgo de estos análisis es el hecho de que el número de individuos capturado no refleje la abundancia de las especies o los grupos en su hábitat. Tratamos de disminuir al máximo esta limitación aplicando una búsqueda intensiva de los ejemplares en cada uno de los microhábitats adecuados (Crump y Scott, 1994; Alonso Bosch y García Padrón, 2017), de manera que las búsquedas no se limitaron a detectar los ejemplares activos, sino que se revisaron todos los posibles refugios para tratar de colectar todos los individuos del área, tanto los que se encontraban activos como los que estaban inactivos en su refugio. Igualmente, se mantuvo este mismo esfuerzo
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de muestreo en cada periodo de trabajo para evitar sesgos por diferencias en la intensidad de búsqueda entre los meses.
Otra posible limitación de los resultados es que la detectabilidad de los diferentes grupos de edad- sexo no sea la misma. Las diferencias externas entre los sexos de estas especies es muy poca y en ninguna de las cinco especies hay un sexo más visible o llamativo que el otro, las diferencias solo son en tamaño (Díaz y Cádiz, 2008), por lo que no deben existir limitaciones grandes en este sentido. Consideramos que el mayor sesgo estaría en el tamaño mucho más pequeño de los juveniles, los que deben ser más difíciles de detectar y de hecho el bajo número colectado de este grupo en casi todas las especies parece demostrarlo. Para tratar de disminuir este sesgo, los análisis de las variaciones en los grupos de edad-sexo se basan mayormente en las categorías maduros e inmaduros, sin separar los juveniles.
También la detectabilidad de los diferentes grupos de edad-sexo puede haber variado a lo largo de los meses de muestreo debido a una mayor o menor actividad de las especies en determinados periodos. Se trató de disminuir este sesgo realizando una tipo de búsqueda que no se basa solo en detectar los animales activos sino que se revisan todos los microhábitats y se colectan también las ranas inactivas y escondidas. No obstante, los resultados de esta parte son solo complementarios de los análisis de las variaciones mensuales en las estructuras reproductivas, en el tamaño promedio de los animales y en las vocalizaciones en machos, los que demuestran por sí solos la continuidad de la reproducción en estas especies.
Variaciones en la actividad de vocalización
Coincidentemente con la ausencia de hembras maduras en noviembre hay una desaparición de las vocalizaciones en estas mismas tres especies (E. auriculatus, E. cuneatus y E. gundlachi), la que se extiende hasta enero del 2004. Igualmente en febrero de 2003 se escucharon pocos individuos cantado en las tres especies. De manera que la fenología de las vocalizaciones también sugiere un cese de la reproducción en los meses finales del año que puede incluir hasta enero y febrero, los cuales coinciden con los meses de invierno en Cuba y La Gran Piedra, además de que estos meses fueron algunos de los que tuvieron las temperaturas más bajas en el período de muestreo (ver capítulo 2 de esta tesis).
Una disminución en la actividad de canto en los meses de invierno ha sido reportada para al menos dos especies antillanas: E. coqui y E. cochranae, entre diciembre y marzo por Ospina et al. (2013) y entre octubre y febrero por Townsend y Stewart (1994). En Cuba, Alonso et al. (2001) estudiaron la actividad cantora de E. eileenae y encontraron una disminución en enero con respecto a junio en el número de machos activos, siendo enero el de menor actividad vocal de los tres meses muestreados.
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Variaciones en el tamaño de las estructuras
En dos especies (E. auriculatus y E. gundlachi) el tamaño de los testículos, después de eliminar el efecto de la talla del cuerpo, no varió durante el período de muestreo y aparecieron machos maduros en casi todos los meses en que se colectaron ejemplares de estas especies. El tamaño de la muestra de machos de estas dos especies fue el más bajo de todas y este sesgo posiblemente haya influido en el no obtener diferencias inter-mensuales en el tamaño de los testículos. Si el número de ejemplares no influyó en los resultados, entonces puede considerarse que los machos de estas especies mantienen la capacidad reproductora incluso en los momentos en que por las condiciones ambientales aparentemente desfavorables (temperaturas bajas) dejan de vocalizar y con ello de atraer a las hembras para reproducirse.
En las otras dos especies (E. dimidiatus y E. intermedius) hubo variaciones en el tamaño relativo de los testículos, con algunos meses teniendo una mayor longitud, anchura o volumen que el resto. Sin embargo, en cada mes en que se colectaron estas especies se detectó la presencia de machos con los túbulos seminíferos repletos de espermatozoides, de hecho, la mayoría de los machos de E. dimidiatus y todos los machos analizados de E. intermedius estuvieron produciendo espermatozoides en el momento de su captura. Un resultado similar lo obtuvieron Granados-Pérez y Ramírez-Pinilla (en prensa) para una especie colombiana.
Todos los datos anteriores apuntan a que los machos de estas cuatro especies son reproductivamente activos a lo largo del año, con algunos meses de mayor crecimiento testicular tal vez debido a una espermatogénesis más activa. La ausencia de variaciones en el tamaño relativo de los testículos a lo largo del año y la presencia de machos maduros en la mayoría de los meses de trabajo parecen indicar que los machos son capaces de reproducirse a través de toda su vida o que cada mes se incorporan a la población nuevos machos jóvenes de estas dos especies. La presencia de machos reproductivamente activos durante todo el año es un resultado común en la mayoría de las especies de anuros estudiados, en especial aquellas de regiones neotropicales y con reproducción terrestre, tal y como lo demuesran los trabajos de Donnelly (1999), Watling y Donnelly (2002), Ortega et al. (2005), Valderrama et al. (2010), Pacheco y Ramírez (2014), Iturriaga et al. (2014) y Granados-Pérez y Ramírez-Pinilla (en prensa).
En el caso de las hembras, ni en E. auriculatus ni en E. cuneatus se hallaron diferencias inter- mensuales en las características morfológicas examinadas. El número de hembras de estas dos especies fue el menor entre todas las especies analizadas para La Gran Piedra, lo que pudo haber influido en los resultados obtenidos. No obstante, al menos dos especies de anuros tropicales, uno de ellos con reproducción terrestre (Geobatrachus walkeri, Pacheco y Ramírez, 2014) y la otra con reproducción semi-terrestre (Ranitomeya virolinensis, Valderrama et al., 2010) también muestran esta ausencia de variación temporal en el tamaño de las estructuras reproductivas femeninas.
En las otras tres especies (E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius) se observó una disminución en los valores de la mayoría de los caracteres morfo-reproductivos de las hembras en los meses de
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
diciembre y febrero de 2003 y enero de 2004, lo cual fue más evidente en la ausencia de folículos vitelogénicos en estos meses. Siguiendo estos resultados, parece que la disminución en la actividad reproductiva en estos meses se debe a una estacionalidad en la actividad gonadal de las hembras y una reducción o cese de la oviposición, más que a una disminución en el éxito de eclosión de los huevos o en el crecimiento de los recién eclosionados. El descenso en la actividad reproductiva de las hembras constrasta con la ausencia de variaciones temporales en la LHC promedio de estas tres especies, coincidiendo con lo que se ha observado en otras especies con posturas terrestres de Ecuador y Costa Rica (Crump, 1974; Donnelly, 1999).
Donnelly (1999) consideró que en las especies de Eleutherodactylus (ahora extensible a todo el clado Terrarana siguiendo la clasificación de Hedges et al., 2008), no ocurren cambios en el tamaño de los oviductos después de la oviposición, posiblemente debido a que tienen posturas múltiples en un mismo período reproductivo. La anterior aseveración, junto con los resultados del presente trabajo donde no se obtuvieron diferencias temporales en el ancho de los oviductos en casi ninguna especie, denotan que la condición de los oviductos no debe usarse por sí sola en el análisis de la fenología reproductiva de especies con posturas terrestres, si no que deben conjugarse con otras características reproductivas de las hembras, tales como el tamaño y/o número de las estructuras (ovarios, ovocitos, etc.). En realidad, casi todos los autores que han usado la condición de los oviductos para estimar cambios temporales en la reproducción de los anuros lo ha hecho en conjunto con otras características (por ejemplo, los trabajos de Donnelly, 1989, 1999; Ortega et al., 2005; Valderrama et al., 2010; Pacheco y Ramírez, 2014). La mayoría de estos trabajos obtuvieron poca o ninguna variación mensual y estacional en la condición de los oviductos de estas especies, similar a lo encontrado en la tesis.
Relación entre variables meteorológicas y reproducción
La temperatura y la humedad relativa fueron las variables meteorológicas que estuvieron relacionadas con un mayor número de características reproductivas, mientras que las relaciones con las precipitaciones fueron bastante variables entre las especies, con especies en que no se relacionó con ninguna característica reproductiva ni en hembras ni en machos, y en otras en que las precipitaciones parecen determinar la actividad reproductiva en ambos sexos.
Duellman y Trueb (1994) expusieron que la lluvia es el factor extrínseco primario que controla el periodo de actividad reproductiva de los anuros tropicales y subtropicales. Varios autores han ratificado esta afirmación a través de estudios que demuestran una relación directa o indirecta entre las precipitaciones (o la sequía) y la ocurrencia de reproducción (o su ausencia), como por ejemplo, los trabajos de Crump (1974) y Prado et al. (2005). Nuestros resultados no avalan esta influencia para tres de las especies estudiadas, en especial E. auriculatus en que en ninguno de los dos sexos se observó relación entre la lluvia y el tamaño de las estructuras reproductivas. En E. cuneatus y E. dimidiatus tampoco la influencia de esta variable parece ser importante en la actividad
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reproductiva de las hembras, y no parece tener ninguna influencia en los machos, ya que la lluvia se relacionó con una sola característica reproductiva femenina en las dos especies. Tanto E. auriculatus como E. cuneatus tuvieron un bajo número de hembras en la muestra, lo que puede haber contribuido a los resultados anteriores, pero E. dimidiatus fue la especie con el mayor tamaño muestreal y aún así presentó resultados similares.
La disminución de las precipitaciones no limitó la reproducción de Ranitomeya virolinensis, una rana de los Andes colombianos (Valderrama et al., 2010), tampoco E. johnstonei tuvo mayor reproducción en el período lluvioso en Colombia (Ortega et al., 2005). En especies con posturas terrestres que no dependen directamente del agua para el cortejo y deposición de los huevos, la ocurrencia de precipitaciones debe tener menor importancia y probablemente no determina la ocurrencia de reproducción ya que la humedad del aire debe ser suficiente para garantizar el desarrollo de los huevos bajo la hojarasca, sitio donde hacen el nido las cinco especies estudiadas en esta tesis y las dos de los estudios mencionados anteriormente. Nuestros resultados apoyan esta conclusión ya que en casi todas las especies la humedad del aire estuvo relacionada con las características reproductivas, generalmente mostrando una relación positiva.
En contraste, la temperatura se relacionó con varias de las características reproductivas, aunque la relación no siempre fue positiva en todas las especies. En Cuba, Iturriaga et al. (2014) obtuvieron una relación positiva entre la temperatura y el peso de los ovarios de E. planirostris, en coincidencia con nuestros resultados. Duellman y Trueb (1994) consideraron que la temperatura ambiente es el factor ambiental que mayor influencia ejerce sobre la reproducción en los anfibios de hábitats templados, en contraposición a la influencia de las precipitaciones sobre los anuros de zonas tropicales. Sin embargo, la temperatura sí parece ser importante para los anuros tropicales con reproducción terrestre como lo demuestran los trabajos que han obtenido una relación entre esta variable y diferentes criterios de reproducción (e.g., Iturriaga et al., 2014; esta tesis). La explicación para esta relación temperatura - reproducción en Eleutherodactylus la ofrecieron Townsend y Stewart (1986), quienes concluyeron que la disminución de la actividad reproductiva de E. coqui en el periodo seco de Puerto Rico evita una caída en el éxito reproductivo de la especie, ya que las temperaturas más frías en ese período provocan una disminución en la tasa de desarrollo de los embriones, lo que combinado con condiciones más secas disminuirían las probabilidades de eclosión de los huevos.
Según los resultados de varios estudios, la temperatura del aire influye directamente en el proceso de vitelogénesis pero parece no tener una influencia marcada en la espermatogénesis (Brenner y Brenner, 1969; Hoque y Saidapur, 1994; Díaz-Páez y Ortiz, 2001; Iturriaga et al., 2014). Nuestros resultados ratifican parcialmente los de estos autores ya que en las cinco especies la temperatura estuvo relacionada con alguna de las características reproductivas de las hembras. Sin embargo, en los machos la temperatura también tuvo correlaciones altas con el tamaño de las gónadas en las cuatro especies y se relacionó con más características de cada especie que la humedad del aire.
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Patrones de actividad reproductiva
La combinación de los diferentes enfoques aplicados en este capítulo sustenta un patrón reproductivo continuo o casi continuo en las cinco especies de La Gran Piedra. Esta deducción se ve sustentada por diferentes evidencias: 1) no hubo una variación significativa del tamaño de los ejemplares entre los meses de trabajo, 2) se colectaron individuos inmaduros de diferentes tallas en todos los períodos de muestreo, 3) se encontraron machos en espermatogénesis activa en casi todos los meses de trabajo, 4) el tamaño de los folículos vitelogénicos y el peso de los ovarios fue constante durante el año con excepción de los meses entre diciembre y enero, cuando disminuyeron los valores y hubo una ausencia casi completa de folículos vitelogénicos en las hembras, 5) la actividad vocal de los machos se produjo en cada uno de los meses muestreados con excepción de noviembre y enero.
El bosque pluvial de La Gran Piedra es un hábitat que puede considerarse muy húmedo dentro de Cuba, con precipitaciones durante todo el año incluso durante el período considerado como seco para el área (ver capítulo 2 de esta tesis). Estas condiciones climáticas favorecen la existencia de humedad en el bosque y en particular en la hojarasca todo el tiempo, por lo que cada mes deben estar disponibles suficientes sitios adecuados para la oviposición y el desarrollo de los huevos de las especies que se reproducen en el suelo (las cinco especies estudiadas).
Reproducción durante todo el año, como la observada en E. auriculatus y E. cuneatus ha sido registrada en al menos otras dos especies con reproducción terrestre: E. johnstonei (Ortega et al., 2005) y Ranitomeya virolinensis (Valderrama et al., 2010). El tamaño de muestra de E. auriculatus y E. cuneatus fue bajo en general, estas fueron las dos especies con el menor número de hembras de todas las estudiadas y en E. cuneatus no se analizaron las características de los machos maduros, por lo que los resultados de ambas ranas podrían tener un sesgo que influye en los resultados obtenidos para ellas.
En las restantes tres especies (E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius) la aparición de inmaduros de diferentes tamaños en todos los meses del año apuntan a una reproducción continua. Sin embargo, la ausencia de vocalizaciones, la disminución en el tamaño de las estructuras reproductivas de las hembras y la desaparición o disminución de los folículos vitelogénicos en los meses de noviembre a enero parecen sugerir la disminución de la reproducción en esos meses.
La fenología reproductiva de estas especies de La Gran Piedra es muy parecida a la de E. coqui en un bosque siempreverde de montaña en Puerto Rico. Stewart y Pough (1983) y Townsend y Stewart (1994) cuantificaron la actividad de canto de los machos y el número de posturas por noches en varios meses, obteniendo que en su sitio de estudio, el coquí se reproduce todo el año, aunque con una disminución marcada en las vocalizaciones y desaparición casi total de oviposición en los meses de octubre a febrero, coincidiendo con lo obtenido en esta tesis. Las
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condiciones del hábitat y el clima (similares en el sitio de Puerto Rico y La Gran Piedra) parecen ser factores que determinan la intensidad de la reproducción y con ello la fenología reproductiva de las especies de Eleutherodactylus, al menos en hábitats tropicales y particularmente en las islas del Caribe.
Watling y Donnelly (2002) expusieron la hipótesis de que el periodo reproductivo de las ranas tropicales con reproducción terrestre está determinado por la disponibilidad de alimentos, debido a que muchos de los anuros de hojarasca ajustan su reproducción de manera que el reclutamiento de juveniles ocurra durante la estación seca o la transición entre sequía y humedad, momentos de mayor abundancia de artrópodos en los trópicos (Donnelly, 1989; Watling y Donnelly, 2002). Al mismo tiempo, estos ritmos estacionales en la proliferación de los artrópodos han sido relacionados con los cambios estacionales de la lluvia en los trópicos (Janzen y Schoener, 1968). Nuestro estudio no confirma esta hipótesis ya que en las especies del área de estudio, dos tuvieron reproducción todo el año y tres presentaron una disminución de la reproducción solo en los meses más fríos, pero con presencia de individuos inmaduros durante todo el año. De esto podemos inferir que hay una disponibilidad de alimentos suficiente para el crecimiento de los juveniles tanto en seca como en lluvia, de manera que no parece ser la alternancia de los periodos lluvioso y seco la que determine el ciclo reproductivo. No obstante, para corroborar nuestro resultado se necesitan estudios conjuntos de la dieta, su variación temporal y etárea, y de la disponibilidad de presas en La Gran Piedra
En el sitio de estudio se evidencia reproducción durante casi todo el año (exceptuando dos o tres meses) en estas especies, lo que significa un alto número de especies y de individuos coincidiendo en la actividad reproductiva, conllevando a un solapamiento temporal en este aspecto. Similares resultados fueron registrados por Granados-Pérez y Ramírez-Pinilla (en prensa) para tres especies de Eleutherodactylus colombianos (actualmente en el género Pristimantis). Por el contrario, varios estudios han demostrado la importancia de la fenología reproductiva para la coexistencia de especies simpátricas en comunidades de anuros neotropicales (Donnelly y Guyer, 1994; Bertolucci, 1998; Bertolucci y Rodrigues, 2002; Gottsberger y Gruber, 2004).
De este resultado podemos deducir que la fenología reproductiva no tiene un papel importante en la segregación temporal dentro de este ensamble de anuros y la coexistencia del alto número de especies se garantiza a través de la separación de los horarios y sitos de vocalización de los machos en combinación con las características espectrales de los cantos, como se analizó en el capítulo 3 de esta tesis. Otros aspectos como la dieta y los cambios ontogenéticos en el uso de recursos pudieran ser importantes también en la disminución de la competencia entre estas especies, pero se necesitan estudios que lo demuestren. En este sentido, Lima y Moreira (1993) determinaron que las relaciones entre las especies pueden depender más de las interacciones entre los individuos que de las relaciones entre los adultos de las diferentes especies.
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Si se fueran a incluir a estas especies en alguna de las clasificaciones utilizadas por autores anteriores para los patrones reproductivos de los anuros, las especies de La Gran Piedra se separarían en dos grupos. Dos especies, E. auriculatus y E. cuneatus, parecen ajustarse al patrón de “reproducción continua” de Crump (1974), el cual se aplica a las especies que se reproducen durante todo el año (Duellman y Trueb, 1994; Prado et al., 2005) y en las que durante todo el año se encuentran hembras maduras y/o juveniles (Crump, 1974). Las otras tres especies (E. dimidiatus, E. gundlachi y E. intermedius) tendrían una “reproducción prolongada”, ya que estas fueron clasificadas por Wells (1977) como aquellas especies que se reproducen por más de tres meses consecutivos.
Los resultados de esta tesis contrastan con los obtenidos por Iturriaga et al. (2014) para E. planirostris en el único estudio de la fenología reproductiva de una especie cubana de este género. Dicha especie tuvo un patrón reproductivo marcadamente estacional con un menor peso de las gónadas en los meses de noviembre a marzo, periodo en el que parece disminuir la reproducción reflejado también en un menor número de ejemplares con gónadas maduras. Esta especie vive en el suelo y tiene posturas terrestres (Díaz y Cádiz, 2008), similar a las especies estudiadas en esta tesis. Consideramos que las diferencias entre los ciclos reproductivos de E. planirostris y las especies de La Gran Piedra se deben a las condiciones climáticas imperantes en cada localidad (en especial las precipitaciones y la humedad del aire) y a las características de los sitios de postura, como explicamos a continuación.
Existen diferencias entre las dos localidades en cuanto a las características del microhábitat donde viven y donde depositan los huevos estas especies. El hábitat de La Gran Piedra es un bosque pluvial natural con una capa de hojarasca densa que casi cubre todo el suelo y con rocas y troncos caídos (ver descripción de los sitios de trabajo en el capítulo 2 de esta tesis), lo que asegura la disponibilidad de sitios de oviposición protegidos por la hojarasca u otros objetos del suelo y con la suficiente humedad para que se desencadene la postura de los huevos y ocurra el desarrollo de los mismos en casi cualquier momento del año debido a la humedad reinante en la región, como se explica en el párrafo siguiente. En cambio, la localidad de estudio de E. planirostris en La Habana es un sitio bien antropizado dentro de la ciudad, donde crece un bosque secundario y vegetación exótica (Iturriaga et al., 2014) y donde la menor presencia de hojarasca y otros objetos en el suelo no deben garantizar la humedad suficiente en los meses secos como para permitir el desarrollo de las posturas de esta especie, influyendo en la disminución o cese de la reproducción en los meses de menores precipitaciones, humedad relativa y temperaturas, es decir de noviembre a abril.
Las condiciones climáticas influyen también en la disponibilidad de sitios de postura y con ello del desarrollo o cese de la actividad reproductiva. En la localidad de estudio de E. planirostris en La Habana los valores de humedad relativa registrados durante los muestreos de noviembre a marzo fueron inferiores a 95%, bajando hasta 75% en noviembre (Figura 1 de Iturriaga et al., 2014) mientras que en La Gran Piedra se registraron valores diarios promedios superiores al 96% en
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meses similares, con la excepción de enero de 2003 en que descendió hasta 81%, además de que cada día de muestreo la humedad máxima fue de 100% excepto en este mismo mes con 97%. De manera general, en La Habana se registran valores mensuales promedios de humedad relativa de 72-80% y las precipitaciones tienen un promedio de 1189 mm al año (World Meteorological Organisation, 2010; Climate-Charts, 2010), en contraste con la alta humedad predominante en La Gran Piedra en que se obtienen valores mensuales promedios de 84-93% y caen 1664 mm de lluvia como promedio anual (Domínguez et al., 2017).
Es un hecho reconocido que para los anuros las montañas tropicales proveen ambientes más húmedos que los lugares en tierras llanas (Duellman, 1978), debido a que con más frecuencia el cielo permanece cubierto de nubes, las cuales están más cerca del suelo y a que la neblina y el rocío se incrementan con la altitud, contribuyendo de manera significativa a la humedad general del ambiente en las zonas montañosas, además de las frecuentes precipitaciones (Cavelier y Goldstein, 1989; Vaneklaas y Van, 1990). En el capítulo 2 de esta tesis se describe como se manifiestan estas condiciones en el sitio de La Gran Piedra y la presencia de precipitaciones horizontales (nieblas y nubes bajas) en la mayor parte de los días del año.
Las diferencias en los ciclos reproductivos entre especies de Eleutherodactylus, aún viviendo dentro de una misma isla o en una misma localidad, no es un hecho raro. Wells (2007) manifestó que los patrones temporales de reproducción parecen ser relativamente flexibles en muchos anuros y que puede ser engañoso considerar un patrón temporal particular como un rasgo fijo específico a una especie. En el más abarcador estudio de la reproducción de anuros en el neotrópico, Crump (1974) analizó los patrones reproductivos de una comunidad de Eleutherodactylus, encontrando tres especies con reproducción continua y siete con reproducción esporádica a lo largo del año. Incluso dentro de una misma especie con distribución amplia como E. johnstonei se han obtenido diferentes patrones reproductivos en dependencia del sitio donde habita: en Colombia se reproduce todo el año (Ortega et al., 2005), en Guyana la actividad reproductiva es continua pero varía la intensidad a lo largo del año (Bourne, 1997) y en Barbados se manifiesta una reproducción estacional (Ovaska, 1991). En la isla de Barbados, Ovaska (1991) demostró que las características demográficas pueden variar en hábitats diferentes a una escala microgeográfica de menos de 2 km.
En conclusión, las cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra tienen ciclos reproductivos continuos o casi-continuos solo con disminución de la reproducción en los meses de invierno, lo que pudo comprobarse a través de la poca variación en el tamaño promedio de los ejemplares durante los períodos de muestreo, por la permanencia de individuos inmaduros en la población, por encontrar siempre machos en espermatogénesis activa, por la poca variación en el tamaño de las estructuras reproductivas de las hembras (excepto por la disminución o la desaparición de los folículos vitelogénicos en diciembre – enero) y por la existencia de actividad vocal en los machos en casi todos los meses (con excepción de noviembre a enero).
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CAPÍTULO 6
CONCLUSIONES
Eleutherodactylus gundlachi
Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
CAPÍTULO 6
CONCLUSIONES
1. El conjunto de especies del género Eleutherodactylus de La Gran Piedra está conformado por dos especies nocturnas, dos especies diurnas y una especie que canta durante las 24 horas, en las que difieren las características temporales de sus llamadas y la frecuencia de sus señales de sonido, y las cuales utilizan sitios de vocalización situados desde el suelo hasta la copa de los árboles a más de 6 m de altura.
2. Como en otras especies, existe una relación negativa entre el tamaño del macho y la frecuencia dominante de la llamada de las especies estudiadas excepto en Eleutherodactylus gundlachi, que presentó una frecuencia dominante inferior a la esperada para su tamaño corporal. Esta parece ser una vía para reducir las interacciones acústicas con Eleutherodactylus auriculatus, una especie de tamaño similar que se encuentra en mayor densidad, al mismo tiempo que se beneficia de que las llamadas de baja frecuencia viajan distancias mayores y son menos atenuadas por la vegetación herbácea.
3. Las cinco especies se separan en al menos una de las tres dimensiones del nicho acústico, de manera que las especies que se solapan en el espacio segregan sus señales acústicas y las que tienen cantos similares dividen su uso del espacio o el tiempo, siendo más parecidas a las comunidades de anuros continentales formadas por varios géneros que a las comunidades de un solo género de Puerto Rico, lo que está causado por la alta diversidad específica y filogenética de los Eleutherodactylus de Cuba y por el número de especies simpátricas en el sitio de estudio.
4. El sistema reproductor de cinco especies del género Eleutherodactylus presentó las características morfológicas típicas de los anuros con posturas terrestres del clado Terrarana, encontrándose en una misma hembra folículos en tres etapas de desarrollo, lo que indica que estas hembras realizan varias puestas a lo largo del año y con ello durante su vida reproductiva. El número de folículos vitelogénicos en los ovarios permitió inferir un mayor tamaño de las posturas conocidas en tres de las especies y estimar que las posturas de Eleutherodactylus gundlachi deben ser de entre 5 y 9 huevos.
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
5. Las gónadas masculinas de las cinco especies tuvieron las características morfológicas descritas para otros Eleutherodactylus y permitieron comprobar que la mayoría de los individuos eran sexualmente maduros ya que se encontraban en espermatogénesis activa. Se confirmó la existencia de testículos pigmentados en Eleutherodactylus cuneatus y se reporta por primera vez la pigmentación en los testículos de Eleutherodactylus auriculatus.
6. En las cinco especies se comprobó una relación positiva entre el número de folículos vitelogénicos y la talla de la hembra, pero no hubo una influencia del tamaño del cuerpo sobre el diámetro de estos folículos, coincidiendo con los resultados del análisis de las especies de Eleutherodactylus en Cuba y con lo esperado para especies dentro de un mismo modo reproductivo, especialmente en anuros con desarrollo directo de los huevos.
7. Existió una relación positiva entre el tamaño de los testículos y la talla de los ejemplares en las cinco especies, pero Eleutherodactylus auriculatus tuvo gónadas más pequeñas que lo esperado para su tamaño corporal, característica que podría facilitar el desplazamiento entre el sitio de vocalización en arbustos y el sitio de puesta en la hojarasca.
8. Las cinco especies mostraron dimorfismo sexual en la longitud de los individuos maduros, que tuvieron tamaños definitivamente mayores que los individuos inmaduros en la mayoría de las especies, sobre todo en las hembras.
9. Las especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra tienen ciclos reproductivos continuos o casi continuos con disminución de la reproducción en los meses de invierno, lo que se manifiesta en que hubo disminución en el tamaño de las estructuras reproductivas de las hembras y desaparición de los folículos vitelogénicos en diciembre y enero, además de que la actividad vocal en los machos cesó desde noviembre hasta enero.
10. Estas especies mantienen la capacidad reproductora todo el año y parece que puede existir alguna actividad reproductiva en los meses de invierno, ya que durante el periodo de muestreo existió poca variación en el tamaño promedio de los ejemplares, permanecieron individuos inmaduros en la población y siempre se encontraron machos en espermatogénesis activa.
11. La temperatura y la humedad relativa son las variables meteorológicas que se relacionan con la actividad reproductiva de la mayoría de las especies, las precipitaciones solo tienen relación importante en dos especies, confirmando que en los anuros con reproducción terrestre la combinación de la humedad del aire con la temperatura es más importante que la ocurrencia o la cantidad de lluvia por sí solas.
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APÉNDICES GENERALES
Eleutherodactylus cuneatus
Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
APÉNDICES GENERALES
Divulgación de resultados en eventos científicos
Resumen 1
Fenología reproductiva de Eleutherodactylus cuneatus (Anura: Leptodactylidae) en La Gran Piedra, Santiago de Cuba
VI Congreso de la Biodiversidad Caribeña Universidad Autónoma de Santo Domingo, República Dominicana 29 Enero-1 Febrero 2008
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleeutherodactylus cubanos
Resumen 2
6th World Congress of Herpetology Manaus-Amazonas, Brazil 17-22 August 2008
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleeutherodactylus cubanos
Resumen 3
Historia natural de Eleutherodactylus intermedius (Anura: Eleutherodaccttylidae) en La Gran Piedra, Santiago de Cuba
VIII Congreso Latinoamericano de Herpetoología Varadero, Matanzas, Cuba 24-29 Noviembre 2008
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Irelis Bignotte Giró Reproducción y vocalizaciones en Eleutherodactylus cubanos
Resumen 4
Características del sistema reproductor de cinco especies de Eleutherodactylus de La Gran Piedra, Santiago de Cuba
Irelis Bignotte, Ansel Fong G. y Germán M. López Iborra Centro Oriental de Ecosistemas y Biodiversidad (BIOECO), Cuba Universidad de Alicante, España
La morfología del sistema urogenital o reproductivo es bien conocida en los anuros, pero la descripción a niveles histológicos sigue siendo común en la literatura debido a su utilidad en la explicación de las diferentes estrategias reproductivas y a su uso para descifrar el estado reproductivo de los individuos. Además, las características estructurales de las células sexuales, especialmente de los espermatozoides, se han convertido también en una herramienta con valor taxonómico. El género Eleutherodactylus posee una característica muy llamativa y es que, a diferencia de la mayoría de los anfibios, sus especies ponen los huevos en lugares terrestres, los cuales poseen desarrollo directo, es decir de ellos eclosionan ranas completamente formadas sin pasar por un período de larva acuática. En este género se agrupa la mayoría de las especies de anuros de Cuba, lo que junto a las características anteriores lo hacen un interesante grupo para analizar su reproducción y en particular para estudiar las características morfológicas de las gónadas. Es por eso que en este trabajo se estudian las características morfológicas del sistema reproductivo de cinco especies endémicas del género Eleutherodactylus, tres de ellas endémicas de la región oriental de Cuba. Se incluyen características histológicas, útiles para definir varios aspectos de la estructura sexual y etárea de estas poblaciones, los que conforman las bases para los análisis de la fenología reproductiva de estas especies.
Fórum de Ciencia y Técnica Centro Oriental de Ecosistemas y Biodiversidad (BIOECO), Santiago de Cuba, Cuba. 17-21 Mayo 2018
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