En artículos anteriores he abordado cómo la coloración de las ranas venenosas de América Central y del Sur ha influido en su evolución y diversificación. Una vez que el aposematismo está bien establecido en una especie tóxica, su mantenimiento evolutivo es relativamente fácil de entender, sobre todo gracias al polimorfismo. Ya que este permite que surjan distintos patrones de coloración aposemática que incluso puede coincidir con los de otras especies simpátricas también venenosas, funcionando al mismo tiempo como señal aposemática y como mimetismo mülleriano (Symula et al., 2002). Pero, el verdadero problema es: ¿qué ocurre cuándo esta característica aparece por primera vez? Probablemente no sea favorecida por la selección natural, ya que, al inicio, al presentar una coloración más llamativa, el individuo aposemático sería más propenso a ser atacado por los depredadores.
Además, otro factor que dificulta que el aposematismo aparezca una única vez es que los compuestos alcaloides venenosos, debido a sus propiedades tóxicas y a su complejidad estructural, podrían ser metabólicamente costosos y difíciles de sintetizar. Por lo tanto, cabría esperar que las especies emparentadas que presentan este síndrome fueran monofiléticas y no parafiléticas. Sin embargo, los dendrobátidos son muy diferentes a lo que esta teoría convencional podría intentar explicar, ya que las especies brillantes y venenosas aparecen dispersas a lo largo de su filogenia, lo que indica que el aposematismo surgió de manera independiente al menos dos veces y posiblemente una tercera dentro del grupo (Santos et al., 2003), un patrón que podría explicar por su dieta.
Curiosamente, la mayoría de los clados tóxicos y aposemáticos están formados por especies especializadas en el consumo de hormigas, mientras que las especies no tóxicas y crípticas presentan dietas más generalistas (Toft, 1995). Desde hace tiempo se sabe que los dendrobátidos venenosos adquieren algunas de sus toxinas disuasorias a través del consumo de hormigas (Daily et al., 2002; Saporito et al., 2004), lo que sugiere que los orígenes evolutivos de la toxicidad están estrechamente ligados a la evolución de una dieta especializada (Darst et al., 2006). De hecho, esta especialización en dietas basadas en hormigas se considera un rasgo derivado, mientras que la dieta generalista representa el estado ancestral de estas ranas (Toft, 1995), y es posible que haya surgido por la preferencia de ciertos tipos y tamaños de presas, así como por la adquisición de nutrientes específicos (Moskowitz et al., 2022).
| Brachymyrmex aphdicola, una de las especies de hormiga que consumen estas ranas. Imagen extraída de aquí |
Probablemente, este cambio de dieta permitió el desarrollo posterior de una coloración llamativa como una señal secundaria, reforzando la defensa química ya existente. Esto podría explicar por qué, en algunos linajes la toxicidad apareció antes que la coloración aposemática y por qué aún existen especies tóxicas que conservan una apariencia críptica. No obstante, esto no explica por completo por qué el aposematismo evolucionó de manera parafilética. Es posible que distintas poblaciones, al especializarse de manera independiente en dietas similares, hayan desarrollado defensas químicas de forma paralela, lo que a su vez abrió la puerta para que la coloración aposemática evolucionara varias veces de manera convergente.
- Symula, R., R. Schulte, and K. Summers 2001. Molecular phylogenetic evidence for a mimetic radiation in Peruvian poison frogs supports a Mullerian mimicry hypothesis.
https://www.researchgate.net/publication/11608643_Molecular_phylogenetic_evidence_for_a_mimetic_radiation_in_Peruvian_poison_frogs_supports_a_Mullerian_mimicry_hypothesis - Santos, J. C., L. A. Coloma, and D. C. Cannatella 2003. Multiple, recurring origins of aposematism and diet specialization in poison frogs.
https://www.researchgate.net/publication/5465976_Multiple_recurring_origins_of_aposematism_and_diet_specialization_in_poison_frogs - Toft, C. A. (1995). Evolution of Diet Specialization in Poison-Dart Frogs (Dendrobatidae).
https://www.jstor.org/stable/3892588?seq=1 - Daly, J. W., Kaneko, T., Wilham, J., Garraffo, H. M., Spande, T. F., Espinosa, A., & Donnelly, M. A. (2002). Bioactive alkaloids of frog skin: combinatorial bioprospecting reveals that pumiliotoxins have an arthropod source.
https://www.researchgate.net/publication/8649777_Bioactive_alkaloids_of_frog_skin_Combinatorial_bioprospecting_reveals_that_pumiliotoxins_have_an_arthropod_source - Saporito, R. A., Garraffo, H. M., Donnelly, M. A., Edwards, A. L., Longino, J. T., & Daly, J. W. (2004). Formicine ants: An arthropod source for the pumiliotoxin alkaloids of dendrobatid poison frogs.
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0402365101 - Santos, J. C., L. A. Coloma, and D. C. Cannatella 2003. Multiple, recurring origins of aposematism and diet specialization in poison frogs.
https://www.researchgate.net/publication/5465976_Multiple_recurring_origins_of_aposematism_and_diet_specialization_in_poison_frogs - Moskowitz, Nora & D’Agui, Rachel & Alvarez-Buylla, Aurora & Fiocca, Katherine & O'Connell, Lauren. (2022). Poison frog dietary preference depends on prey type and alkaloid load.
https://www.researchgate.net/publication/365929378_Poison_frog_dietary_preference_depends_on_prey_type_and_alkaloid_load