Ecology and biogeography of Batrachochytrium dendrobatidis in the brazilian atlantic forest

Abstract

O fungo quitridio Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) é considerado uma das principais causas do declínio global dos anfíbios. Bd já foi encontrado em quase 700 espécies de anfíbios de todo o mundo. Embora muitos estudos tenham sido publicados desde a sua descrição em 1999, ainda há muito a ser conhecido, particularmente em relação à sua ecologia. Nossos objetivos neste estudo foram: (i) analisar os fatores bióticos e abióticos que regulam a prevalência e a intensidade de infecção de Bd em girinos que habitam poças e riachos no Núcleo Curucutu do Parque Estadual da Serra do Mar, sudeste da Mata Atlântica brasileira; (ii) compreender qual será o efeito das mudanças climáticas na distribuição potencial de Bd na Mata Atlântica brasileira; (iii) avaliar o uso de deformidades orais em girinos como indicadores confiáveis para a determinação de infecção por Bd; e (iv) criar uma ferramenta de divulgação para promover a transferência de conhecimento sobre Bd entre a universidade e a sociedade brasileira. Detectamos que a prevalência e a intensidade de Bd não diferiu entre poças e riachos, mas são regulados por diferentes fatores ambientais. Em riachos, a velocidade da água e a profundidade explicaram a variabilidade na prevalência de Bd, mas a intensidade permaneceu inexplicada. Por outro lado, a densidade do zooplâncton foi o fator chave para explicar a prevalência e a intensidade em poças. Estimamos que, hoje, cerca do 60% da área da Mata Atlântica brasileira apresenta condições climáticas adequadas para a ocorrência de Bd, porém diferentes cenários de aquecimento global para o ano de 2070 diminuiriam essas áreas entre um 27.5 e 42.6%. Também demonstramos que as deformidades orais em girinos não são um indicador confiável para o diagnóstico da quitridiomicose em girinos de anfíbios anuros, e que não devem ser utilizadas como ferramenta de diagnóstico isoladamente. Desenvolvimos uma página de internet (www.quitribrasil.com) para a divulgação de todos os casos de Bd relatados no Brasil. As informações geradas por estes trabalhos podem melhorar a compreensão da ecologia e distribuição de Batrachochytrium dendrobatidis em um dos biomas mais ricos e com as maiores taxas de endemismo de anfíbios no mundo.

The chytrid fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) is considered one of the main cause of global amphibian declines. Bd has been reported in nearly 700 species of amphibian worldwide. Although many studies have been published since its description in 1999, there is still much to be known, particularly regarding to its ecology. In this study, we aim to: i) analize biotic and abiotic factors that regulate prevalence and intensity of Bd infection in tadpoles inhabiting lentic and lotic habitats, in Nucleo Curucutu of the Parque Estadual da Serra do Mar, southeastern Brazilian Atlantic Forest; ii) understand the effect of climate change in potential future distribution of Bd in the Brazilian Atlantic Forest; iii) evaluate the use of oral deformities in tadpoles as reliable proxies for the determination of infection by Bd; and iv) create an outreach tool to communicate the knowledge of Bd from university to Brazilian society. We detected that the prevalence and intensity of Bd did not differ between ponds and streams but were driven by different environmental factors in the two habitats. In streams, water velocity and depth explained variability in Bd prevalence, but Bd intensities remained unexplained. On the other hand, zooplankton density was the key factor in explaining Bd prevalence and intensity in ponds. We estimated that currently, about 60% of the Atlantic Forest area shows climatic suitability for Bd occurrence; but in global warming scenarios for 2070 those suitable areas will decrease by between 27.5 and 42.6%. We also showed that oral deformities in tadpoles are not a trustworthy indicator for chytridiomycosis diagnosis in tadpoles of anuran amphibians, and should not be used in isolation as a diagnosis tool. We developed and launched one internet webpage (www.quitribrasil.com) to communicate all Bd cases reported in Brazil. Information generated by our study could improve the knowledge of ecology and distribution of Batrachochytrium dendrobatidis in one of the richest biomes with greatest values of endemism of anuran amphibians in the world.