ABSTRACT
RESUMEN El insecticida cipermetrina (CY) es usado en la agricultura para el control de plagas; sin embargo, por su acción neurotóxica puede afectar organismos no blanco como los anuros. El objetivo del trabajo fue determinar la toxicidad (concentración letal media: CL50, y algunos efectos subletales: retrasos en el desarrollo, capacidad de natación y longitud total de las larvas) del insecticida CY (Cypermon® 20EC) expuesto durante 96 horas en embriones y renacuajos de cuatro especies de anuros bajo pruebas de laboratorio y microcosmos. Los embriones de Rhinella humboldti fueron los más sensibles en condiciones de laboratorio (CL50= 6,27 mg/L) y Boana xerophylla en microcosmos (CL50= 88,32 mg/ha), mientras que los de Engystomops pustulosus fueron los más resistentes (laboratorio: CL50= 1 1,80 mg/L; microcosmos: CL50= 1 12,37 mg/ha). Rhinella marina mostró una sensibilidad intermedia. En los renacuajos no fue posible calcular los valores CL50 debido a la alta mortalidad registrada en las concentraciones experimentales en laboratorio y microcosmos, las cuales fueron 40 y 122 veces menores al valor de aplicación del insecticida (500 mg/L y 1,52 mg/ha, respectivamente). Por otra parte, se encontró una reducción significante en la longitud total y la capacidad de natación de las larvas obtenidas de los embriones expuestos a la CY, pero no en el tiempo de desarrollo. En conclusión, la exposición a la cipermetrina provocó una letalidad alta en los renacuajos y efectos subletales en estadíos tempranos del desarrollo, por lo que a las concentraciones recomendadas de aplicación, este insecticida es tóxico para las especies de estudio.
ABSTRACT The cypermethrin (CY) insecticide is used in agriculture for the control of pests; however, due to its neurological action can affect non-target organisms such as anurans. The aim of this study was to evaluate the toxicity (median lethal concentration: LC50, and some sublethal effects: developmental delays, swimming performance and total length of larvae) of the insecticide CY (Cypermon® 20EC) exposed during 96 hours to embryos and tadpoles of four anuran species under laboratory and microcosm tests. The embryos of Rhinella humboldti were the most sensitive in laboratory conditions (LC50= 6.27 mg/L) and Boana xerophylla in microcosms (LC50= 88.32 mg/ha), whereas Engystomops pustulosus (laboratory: LC50= 1 1.80 mg/L, microcosms: LC50= 1 12.37 mg/ha) was the most resistant species. Rhinella marina showed an intermediate sensitivity. It was not possible to calculate the tadpole LC50 values due to the high mortality recorded in the experimental concentrations, both in laboratory and microcosms, which were 40 and 122 times lower than the value suggested for the application of the insecticide in field (500 mg/L and 1.52 mg/ha, respectively). On the other hand, it was found a significant decreasing in the total length and swimming performance of the larvae obtained from the embryos exposed to CY, but not in the embryonic developmental time. In conclusion, the exposure to the cypermethrin produced a high tadpole lethality and sublethal effects on developing embryos; therefore, under the recommended concentrations of field exposition, this insecticide is toxic for the study species.
ABSTRACT
Abstract:Anuran embryos and tadpoles are daily exposed to wide thermal variations in their ponds, with maximum temperatures at midday. The aim of this research was to study the impact of three daily variable thermal environments (with maximum experimental temperatures between 10:00 and 16:00 hours), on the survival, developmental time and body size of metamorphs of four tropical anuran species from lowland habitats in Colombia. A total of 50 embryos (Gosner stage ten) to metamorphosis (Gosner stage 46) of Rhinella humboldti, Hypsiboas crepitans and Engystomops pustulosus were exposed to each one of the three daily variable temperature treatments: high temperature (mean = 27.5 °C; maximum temperature = 34 ± 1 °C; range = 23-35 °C), medium temperature (25.5 °C; 29 ± 1 °C; 23-30 °C), and low temperature (24 °C; 24 ± 1 °C; 23-25 °C). For the other species, Espadarana prosoblepon, 40 embryos to metamorphosis were exposed to each one of the following thermal treatments: high temperature (mean = 22 °C; maximum temperature = 25 ± 1 °C; range = 18-26 °C), medium temperature (20.5 °C; 22 ± 1 °C; 18-23 °C), and low temperature (19 °C; 19 ± 1 °C; 18-20 °C). For all species, the thermal variable environment with the highest temperature showed the greatest accumulated survival, reduced significantly the developmental time from embryos to metamorphs, and the snout-vent-length of metamorphs. Therefore, under field conditions where ponds are exposed to thermally variable environments, the highest temperatures may promote a decrease in the period of time to metamorphosis, and a positive increase for the anuran survival; nevertheless, extreme temperatures were also found in the microhabitat of the species studied, higher than their upper thermal limits reported, which suggest a vulnerable situation for them and other tropical anurans from similar habitats. Rev. Biol. Trop. 65 (1): 55-63. Epub 2017 March 01.
ResumenLos embriones y renacuajos de anuros están expuestos diariamente a amplias variaciones térmicas en sus estanques, con temperaturas máximas al mediodía. El objetivo de esta investigación fue estudiar el impacto de tres ambientes térmicos diariamente variables, con temperaturas máximas experimentales entre las 10:00 y las 16:00 horas, sobre la supervivencia, tiempo de desarrollo y tamaño corporal de metamorfos de cuatro especies de anuros tropicales de hábitat de tierras bajas de Colombia. 50 embriones (estadio de Gosner diez) hasta la metamorfosis (estadio de Gosner 46) de Rhinella humboldti, Hypsiboas crepitans y Engystomops pustulosus fueron expuestos a cada uno de tres tratamientos de temperatura variable diariamente: temperatura alta (promedio = 27.5 °C; temperatura máxima = 34 ± 1 °C; rango = 23-35 °C), temperatura media (25.5 °C; 29 ± 1 °C; 23-30 °C), y temperatura baja (24 °C; 24 ± 1 °C; 23-25 ºC). Para la otra especie de estudio, Espadarana prosoblepon, 40 embriones hasta la metamorfosis fueron expuestos a cada uno de los siguientes tratamientos térmicos: temperatura alta (promedio = 22 °C; temperatura máxima = 25 ± 1 °C; rango = 18-26 °C), temperatura media (20.5 °C; 22 ± 1 °C; 18-23 °C), y temperatura baja (19 °C; 19 ± 1 °C; 18-20 °C). Para todas las especies, los ambientes térmicos variables con las temperaturas más altas tuvieron la mayor supervivencia acumulada, redujeron significativamente el tiempo de desarrollo de los embriones a metamorfos y la longitud hocico-cloaca de los metamorfos. Por lo tanto, bajo condiciones de campo donde las charcas están expuestas a ambientes térmicamente variables, las temperaturas más altas pueden promover una disminución en el tiempo de la metamorfosis y un aumento positivo para la supervivencia de los anuros; sin embargo, también se encontraron temperaturas extremas en los microhábitats de las especies estudiadas, más altas que sus límites térmicos máximos reportados, lo que sugiere una situación vulnerable para estas especies y otros anuros tropicales con hábitat similares.
Subject(s)
Animals , Anura/growth & development , Temperature , Larva/growth & development , Reference Values , Species Specificity , Time Factors , Ecosystem , Embryonic Development/physiology , AcclimatizationABSTRACT
El Propanil es un herbicida empleado en el control de arvenses que puede afectar organismos no blanco como los anuros. El objetivo del trabajo fue evaluar los efectos letales (concentración letal media, CL50) y subletales (retrasos en el desarrollo, longitud total y máxima distancia de natación) del Propanil (Propanil Trust® 500EC) sobre embriones y renacuajos de tres especies de anuros bajo condiciones de laboratorio y microcosmos, que incluyen algunos componentes de campo (sedimentos y material vegetal). La especie más sensible fue Rhinella humboldti (embriones: laboratorio CL50= 9,14 mg/L y microcosmos CL50= 83,92 mg/ha; renacuajos: laboratorio CL50= 5,09 mg/L y microcosmos CL50= 44,52 mg/ha), y la más resistente Hypsiboas crepitans (embriones: laboratorio CL50= 19,58 mg/L y microcosmos CL50= 179,53 mg/ha; renacuajos: laboratorio CL50= 16,54 mg/L y microcosmos CL50= 190,72 mg/ha). Engystomops pustulosus mostró una sensibilidad intermedia. En general, en laboratorio los CL50 indicaron una letalidad alta y se encontraron cambios significantes en la longitud total y la máxima distancia de natación de los organismos expuestos al Propanil, contrario a los resultados en microcosmos, aunque el tiempo de desarrollo embrionario no mostró diferencias entre tratamientos. Al comparar los CL50 se encontró que los renacuajos fueron más sensibles al herbicida que los embriones. En conclusión, el Propanil resultó tóxico para los embriones y renacuajos en condiciones de laboratorio pero tuvo un efecto menor en microcosmos. Esto demuestra que los componentes de campo de los microcosmos y la falta de renovación de las soluciones reducen la toxicidad del Propanil en los anuros de estudio.
Propanil is an herbicide used to control weeds that can affect non-target organisms such as anurans. The aim of this study was to assess the lethal (median lethal concentration, LC50) and sublethal effects (delays in development, total length and maximum swimming distance) of Propanil (Propanil Trust® 500EC) on embryos and tadpoles of three species of anurans under laboratory and microcosm conditions, which include some field components (sediments and vegetal materials). The most sensitive species was Rhinella humboldti (embryos: laboratory LC50= 9.14 mg/L and microcosm LC50= 83.92 mg/ha; tadpoles: laboratory LC50= 5.09 mg/L and microcosm LC50= 44.52 mg/ha), whereas the most resistant was Hypsiboas crepitans (embryos: laboratory LC50= 19.58 mg/L and microcosm LC50= 179.53 mg/ha; tadpoles: laboratory LC50= 16.54 mg/L and microcosm LC50= 190.72 mg/ha). Engystomops pustulosus showed an intermediate sensitivity. In general, in laboratory the LC50 indicated a high lethality and were found significant changes in the total length and maximum swimming distance of the organisms exposed to Propanil, as opposed to the microcosm results, although the time of embryonic development did not show differences between treatments. Comparing the LC50, it was established that tadpoles were more sensitive to the herbicide than embryos. In conclusion, the Propanil was toxic to embryos and tadpoles in laboratory tests but had a low effect in microcosms. This demonstrates that the field components of the microcosms and the lack of solution renewals notably decrease the toxicity of Propanil on the anurans studied.
ABSTRACT
El Roundup® Activo es un herbicida elaborado a base de glifosato ampliamente utilizado en Colombia para el control de malezas. Sin embargo, para su aplicación requiere ser mezclado con un coadyuvante que facilite su acción, tal como el Cosmo-Flux®411F el cual mejora la adherencia y fijación del herbicida en las hojas de las plantas. El objetivo de este estudio fue determinar la concentración letal media (CL50) y algunos efectos subletales (cambios en el tamaño corporal y en el desempeño natatorio) del Roundup® Activo y del Cosmo-Flux®411F en renacuajos de cuatro especies de anuros colombianos expuestos bajo condiciones controladas de laboratorio y en microcosmos. La especie más sensible a la exposición del Roundup® Activo fue Hypsiboas crepitans (Laboratorio: CL50 = 1414 µg a.e. de glifosato/L y microcosmos: CL50= 4 kg a.e. de glifosato/ha) y para el Cosmo-Flux®411F Rhinella humboldti (Laboratorio: CL50= 319 mg/L y microcosmos: CL50 = 632,3 L/ha). En laboratorio y microcosmos, la exposición al Roundup® Activo no alteró el tamaño corporal ni el desempeño natatorio de los renacuajos, mientras que el Cosmo-Flux®411F generó alteraciones del tamaño corporal pero no afectó el desempeño natatorio. Al comparar los CL50 de los dos agroquímicos con las concentraciones empleadas en campo, el Roundup® Activo generó un riesgo moderado mientras que el Cosmo-Flux®411F no resultó letal. Además, el Roundup® Activo fue notablemente más tóxico que el Cosmo-Flux®411F.
Roundup® Active is an herbicide based on glyphosate widely used in Colombia for control of illicit crops and weeds. However, it must be mixed with an adjuvant that facilitates its action, such as the Cosmo-Flux®411F which improves the adhesion and fixation of the herbicide into the leaves of the plants. The aim of this study was to determine the median lethal concentration (LC50) and some sublethal effects (changes in body size and swimming performance) of the Roundup® Active and the Cosmo-Flux®411F to tadpoles of four Colombian anuran species exposed under laboratory and microcosm conditions. The most sensitive species to exposure of Roundup® Active was Hypsiboas crepitans (Laboratory: LC50= 1414 µg a.e. glyphosate/L; microcosm: LC50= 4 kg a.e. glyphosate/ha), and for Cosmo-Flux®411F was Rhinella humboldti (Laboratory: LC50= 319 mg/L; microcosm: LC50= 632.3 L/ha). In laboratory and microcosms, Roundup® Active did not alter the tadpole body size nor the swimming performance, while the Cosmo-Flux®411F generated changes in the body size but not in the swimming performance. Comparing the LC50 of the two agrochemicals with respect to concentrations used in field, the Roundup® Active exerted a moderate risk whereas the Cosmo-Flux®411F was not lethal. In addition, the Roundup® Active was notably more toxic than the Cosmo-Flux®411F.
ABSTRACT
Glyphosate is the most widely used herbicide in the world with application in agriculture, forestry, industrial weed control, garden and aquatic environments. However, its use is highly controversial for the possible impact on not-target organisms, such as amphibians, which are vanishing at an alarming and rapid rate. Due to the high solubility in water and ionic nature, the glyphosate requires of surfactants to increase activity. In addition, for the control of coca (Erythroxylum coca) and agricultural weeds in Colombia, formulated glyphosate is mixed and sprayed with the adjuvant Cosmo-Flux®411F to increase the penetration and activity of the herbicide. This study evaluates the acute toxic and sublethal effects (embryonic development, tadpole body size, tadpole swimming performance) of the mixture of the formulated glyphosate Roundup® Active and Cosmo-Flux®411F to anuran embryos and tadpoles of four Colombian species under 96h laboratory standard tests and microcosms, which are more similar to field conditions as they include soil, sand and macrophytes. In the laboratory, embryos and tadpoles of Engystomops pustulosus were the most tolerant (LC50=3 904µg a.e./L; LC50=2 799µg a.e./L, respectively), while embryos and tadpoles of Hypsiboas crepitans (LC50=2 203µg a.e./L; LC50=1 424µg a.e./L, respectively) were the most sensitive. R. humboldti and R. marina presented an intermediate toxicity. Embryos were significantly more tolerant to the mixture than tadpoles, which could be likely attributed to the exclusion of chemicals by the embryonic membranes and the lack of organs, such as gills, which are sensitive to surfactants. Sublethal effects were observed for the tadpole body size, but not for the embryonic development and tadpole swimming performance. In microcosms, no toxicity (LC50 could not be estimated), or sublethal responses were observed at concentrations up to fourfold (14.76kg glyphosate a.e./ha) the highest field application rate of 3.69kg glyphosate a.e./ha. Thus, toxicity was less in the microcosms than in laboratory tests, which may be attributed to the presence of sediments and organic matter which rapidly adsorb glyphosate and surfactants such as POEA. It is concluded that the mixture of glyphosate (Roundup® Active) and Cosmo-Flux®411F, as used in the field, has a negligible toxic effect to embryos and tadpoles of the species tested in this study.
El glifosato es el herbicida más usado en el mundo con aplicaciones para la agricultura, control de malezas forestales, industriales, en jardines y ambientes acuáticos. Sin embargo, su uso es altamente controversial por el posible impacto sobre organismos no blanco, como los anfibios, los cuales están desapareciendo a una tasa alarmantemente rápida. Debido a su alta solubilidad en agua y naturaleza iónica, el glifosato requiere de surfactantes para incrementar su actividad. Además, para el control de Erythroxylum coca y de malezas en la agricultura en Colombia, el glifosato formulado es mezclado y rociado con el coadyuvante Cosmo-Flux®411F para incrementar la penetración y actividad del herbicida. Este estudio evalúa los efectos tóxicos agudos y subletales (desarrollo embrionario, tamaño corporal y desempeño natatorio de los renacuajos) de la mezcla del glifosato formulado Roundup® Activo con el Cosmo-Flux®411F en embriones y renacuajos de cuatro especies de anuros colombianos, bajo pruebas de 96h en condiciones estándar de laboratorio y microcosmos, que son más similares a las condiciones de campo al incluir tierra, arena y macrófitas. En laboratorio, los embriones y renacuajos de Engystomops pustulosus fueron los más tolerantes (CL50=3 904µg a.e./L; CL50=2 799µg a.e./L, respectivamente), mientras que los embriones y renacuajos de Hypsiboas crepitans fueron los más sensibles (CL50=2 203µg a.e./L; CL50=1 424µg a.e./L, respectivamente). R. humboldti y R. marina presentaron una toxicidad intermedia. Los embriones fueron más tolerantes a la mezcla que los renacuajos, lo cual podría ser atribuido a la exclusión de los químicos por las membranas embrionarias y a la falta de órganos, como las branquias, que son más sensibles a los surfactantes. Se observaron efectos subletales en el tamaño corporal de los renacuajos, pero no en el desarrollo embrionario ni el desempeño natatorio de los renacuajos. En microcosmos no se observaron efectos tóxicos ni respuestas subletales a concentraciones hasta cuatro veces (14.67kg glifosato a.e./ha) la tasa de aplicación más alta de 3.69kg glifosato a.e./ha. Por lo tanto, la toxicidad fue menor en los microcosmos que en las pruebas de laboratorio, lo que puede ser atribuido a la presencia de sedimentos y materia orgánica que absorbe rápidamente el glifosato y surfactantes como el POEA. Se concluye que la mezcla del glifosato (Roundup® Activo) y Cosmo-Flux®411F, como se aplica en campo, tiene un efecto tóxico bajo en los embriones y renacuajos de las especies estudiadas.
Subject(s)
Animals , Anura , Glycine/analogs & derivatives , Herbicides/toxicity , Larva/drug effects , Water Pollutants, Chemical/toxicity , Xanthones/toxicity , Anura/classification , Colombia , Glycine/toxicity , Toxicity Tests, AcuteABSTRACT
El glifosato es un herbicida usado en la agricultura que puede afectar especies no blanco. El objetivo del trabajo fue determinar los efectos letales (concentración letal media - CL50) y subletales (cambios en el tamaño corporal y desarrollo) del glifosato (Roundup® Activo) sobre embriones de cuatro especies de anuros expuestos durante 96 horas en pruebas de laboratorio y microcosmos. En laboratorio, la especie más tolerante fue Engystomops pustulosus (CL50 = 3033,18 µg a.e./L) y la más sensible Rhinella marina (CL50 = 1421,46 µg a.e./L), la cual mostró una reducción significativa en el tamaño corporal y retrasos en el desarrollo de los individuos. Las demás especies tuvieron un CL50 intermedio (Rhinella humboldti = 2899,36 µga.e./L; Hypsiboas crepitans = 2151,88 µg a.e./L). En todos los casos el CL50 fue menor a la concentración empleada en campo (5392,92 µg a.e./ L) indicando un efecto tóxico alto. En los microcosmos, los embriones de E. pustulosus fueron los más tolerantes (CL50 = 19,41 kg a.e./ha), mientras que los de R. humboldti los más sensibles (CL50 = 10,61 kg a.e./ha). Sin embargo, todas las especies tuvieron un CL50 superiora la concentración asperjada en campo (3,69 kg a.e./ ha), mostrando un efecto tóxico leve, y no hubo diferencias en el tamaño corporalni en el desarrollo de los individuos. Este resultado muestra que el glifosato, en su presentación comercial como Roundup® Activo, genera una mortalidad moderada en los embriones de anuros.
Glyphosate is an herbicide widely used in agriculture, which may affect non-target species. The aim of this study was to determine the lethal (Median lethal concentration - LC50) and sublethal effects (changes on body size and development) of glyphosate (Roundup® Active) to embryos of four anuran species, exposed during 96 hours under laboratory and microcosmtests. Under laboratory conditions, Engystomops pustulosus was the most tolerant species (LC50 = 3033,18 µg a.e./L) and Rhinella marina was the most sensitive (LC50 = 1421,46 µg a.e./L), which also showed a delayed development and significantly reduced body size. The other species had an intermediate LC50 (Rhinella humboldti = 2899,54 µg a.e./L; Hypsiboas crepitans = 2151,88 µg a.e./L). In all cases, the laboratory LC50 was lower than the concentration used in field (5392,92 µg a.e./L), indicating a high toxic effect. In the microcosm tests, embryos of E. pustulosus were the most tolerant (LC50 = 19,41 kg a.e./ha), while R. humboldti were the most sensitive (LC50 = 10,61 kg a.e./ha). In this case, all four study species had a higher LC50 than the concentration sprayed in field (3,69 kg a.e./ ha), so a lower lethal effect, and there were no significant differences in body size and development. This result shows that the glyphosate, as the commercial presentation Roundup® Active, produce a moderate mortality on anuran embryos.