Forskare vid University of São Paulo (USP) och State University of Campinas (UNICAMP) har genomfört den mest omfattande genetiska analysen någonsin av den amerikanska bullgrodan (Aquarana catesbeiana) i Brasilien, och kommit fram till att det finns två populationer av arten här, som lever på grodfarmer eller invaderande lokala ekosystem. Bullgrodor anses vara världens främsta invasiva groddjur.

En artikel om studien publiceras i Scientific Reports .

"Vi bekräftade förekomsten av minst två olika populationer av tjurgrodor. Den ena härstammar troligen från de första tjurgrodorna som introducerades i Brasilien. Denna population finns i praktiskt taget hela söder och sydost. Den andra är i princip begränsad till delstaten Minas Gerais, men förekommer i ett litet antal i andra stater, säger Gabriel Jorgewich-Cohen, första författare till artikeln. Studien var en del av hans masterforskning vid Institute of Biosciences (IB-USP) med ett stipendium från Brasiliens National Council for Scientific and Technological Development (CNPq).

A. catesbeiana kommer från Nordamerika och fördes till Rio de Janeiro 1935 för att producera kött. Den odlas nu i hela södra och sydöstra delen av landet och har även spridits i naturen, med negativa effekter på lokala ekosystem, såsom sjukdomar mot vilka Brasiliens inhemska arter inte har något försvar.

"Våra resultat visar att fångna och invasiva tjurgrodor är genetiskt omöjliga att särskilja, vilket förstärker vikten av att förhindra flykt från grodfarmer", säger Taran Grant, professor vid IB-USP och huvudutredare för studien.

Om populationerna var genetiskt olika skulle det vara möjligt att veta vart och ett av djurens härkomst. I teorin kan analys av en fången oxgroda peka på en region eller grodfarm från vilken den eller en nära släkting hade rymt, så att övervakning och brottsbekämpning skulle vara möjligt. Jämfört med introducerade populationer av de arter som studerats i andra länder har dock de brasilianska grupperna minst mångfald.

Statlig policy

Forskarna analyserade specifika gener i 324 vävnadsprover. Prover kom från 38 platser i sju av de nio brasilianska delstaterna där fångna och vilda tjurgrodor finns. De drog slutsatsen att den stora majoriteten tillhör samma population, som härstammar från de djur som först fördes från Nordamerika till Rio de Janeiro 1935, varefter oxgrodorna spred sig över landet som svar på incitament som erbjuds som en fråga om statlig politik.

Den andra populationen härstammar från ett parti djur som fördes på 1970-talet till Minas Gerais under en offentlig policy som genomfördes senare i staten. Dessa inkluderade avelspar troligen importerade från USA. Arten är infödd i östra USA, såväl som norra Mexiko och södra Kanada.

"Resultaten av de genetiska analyserna matchar dessa två mer väldokumenterade introduktioner, även om det finns anekdotiska bevis för andra på 1980- och 2000-talen, och isolerade initiativ från vissa producenter. Om det hade funnits andra introduktioner kunde de berörda djuren ha haft samma ursprung eller kan ha korsats och gått samman med den befintliga populationen. Alternativt samlade vi helt enkelt inte in prover från dessa individer", säger Jorgewich-Cohen, för närvarande doktor. kandidat vid universitetet i Zürich i Schweiz.

Bullgroduppfödningen nådde sin topp på 1980-talet i Brasilien. Cirka 2 000 gårdar producerade vid den tiden. Aktiviteten minskade under de följande decennierna på grund av ett antal faktorer, såsom bristande privata investeringar och offentliga incitament. Många gårdar övergavs och djur flydde ut i naturen.

"Arten förökar sig lätt, lägger många ägg och växer snabbt tills individerna når 15 cm. Dessutom är den mycket resistent mot sjukdomar och kan samexistera med svampar och virus som har lett till en global nedgång i populationer av andra groddjur, utan att nödvändigtvis se dess utveckling försämrades", sa Luís Felipe Toledo, den andra medförfattaren till artikeln. Toledo är professor vid State University of Campinas Biology Institute (IB-UNICAMP).

Amerikansk invasion

Dessa egenskaper är önskvärda hos alla uppfödararter men blir ett stort miljöproblem när djuren i fråga invaderar vildmarksområden. När det gäller A. catesbeiana inkluderar de negativa effekterna konkurrens med inhemska arter om mat och andra resurser. Den nordamerikanska arten är också ett glupskt rovdjur som livnär sig på andra grodor såväl som ormar, fåglar och till och med däggdjur, och dess högljudda kvakande stör reproduktionen av inhemska groddjur. "Dessa förändringar kan ha en betydande inverkan på reproduktionen eftersom de flesta anuraner [grodor och paddor] är beroende av akustisk kommunikation för att lokalisera, bedöma och välja kompisar," sa Grant.

Det allvarligaste miljöproblemet, eller åtminstone det mest väldokumenterade hittills, är överföring av sjukdomar. "Efter att ha spridit sig genom den atlantiska regnskogsbiomet från Rio de Janeiro till Rio Grande do Sul [Brasiliens sydligaste delstat], påverkar tjurgrodor inhemskt djurliv på olika sätt. Det största problemet är att de är bärare av amfibiesvampen chytrid [Batrachochytrium dendrobatidis] och ranavirus. Inhemska amfibier saknar sin resistens mot dessa två patogener, vilket till och med har lett till att arter har utrotats, säger Toledo.

Chytridsvamp orsakar chytridiomycosis, en infektionssjukdom som penetrerar huden på vuxna amfibier, som blir oförmögna att andas och dör av hjärtstillestånd. Det har decimerat populationerna av minst 501 arter av amfibier över hela världen.

Ranavirus är också associerat med nedgången i populationer av dessa djur och har upptäckts i den atlantiska regnskogen. Brasiliansk lag kräver att alla som upptäcker chytridsvamp eller ranavirus hos odlade djur ska meddela ministeriet för jordbruk, boskap och livsmedelsförsörjning (MAPA) och utföra "sanitär slakt" (eller avfolkning), förstöra alla djur och desinficera anläggningen innan en ny avelscykel påbörjas. , men det är inte vad som händer.

"Vi upptäckte chytridsvamp i nästan alla grodfarmer vi besökte. Det finns en stor rörelse av tjurgrodor runt om i landet. Producenter byter djur baserat på den felaktiga idén att detta ökar deras genetiska mångfald", säger Toledo, som arbetar med MAPA och statliga jordbruksdepartement för att försöka förbättra lagstiftningen och kontrollera uppfödning och marknadsföring av bullgrodor.

Studien visar att grodfarmar bara har konsoliderat samma populationer med låg genetisk mångfald genom att byta djur. Metoden har inte nödvändigtvis ekonomiska eller finansiella nackdelar. Brasilien producerar för närvarande 400 ton grodkött per år, som allt säljs på den inhemska marknaden.

"Intresset för att förebygga de sjukdomar som orsakas av chytridsvamp och ranavirus är mycket begynnande. Många producenter kan inte sälja allt kött de producerar. Tillsynen och inspektionen behöver förbättras avsevärt. En alternativ strategi vore att utveckla branschen om de stora köttpackarna var intresserade av produkten. I så fall skulle höga sanitära standarder behöva upprätthållas av både producenter och konsumenter", sa Toledo. + Utforska vidare

Amfibier infekterade av ranavirus som finns i Atlantic Rainforest