High frequency of larval abnormalities of the toad Rhinella arenarum (Anura: Bufonidae) in an Argentinian agroecosystem

Introduction: The frequent use of pesticides is currently considered a cause of environmental pollution due to the high rate of entry of these substances into agroecosystems. This constitutes a risk for the species that inhabit these ecosystems, in particular anurans whose characteristics make them prone to exposure to and interaction with environmental pollutants. Objective: To report the occurrence of abnormalities in larvae of the common toad Rhinella arenarum inhabiting ponds surrounded by agroecosystems. Methods: In two consecutive springs (2015 and 2016), reproductive events of common toads were monitored in temporary pond systems in agricultural and non-agricultural areas, located near the city of La Plata (Buenos Aires, Argentina). The physicochemical parameters of the ponds were measured, and the stage of each reproductive event was recorded, such as the numbers of adult toads, amplexus and clutches. In the laboratory, the larvae were measured and photographed, their stage of development was recorded, and their morphology was examined under a stereomicroscope. Representative samples (normal and abnormal) from each pond studied were processed for histopathological analysis. Results: In the field studies carried out on a population of R. arenarum collected in an agroecosystem, a lower number of reproductive adults and clutches were observed in relation to the population of a non-agricultural pond. A total of 1 910 larvae were collected: 529 and 1 381 larvae from ponds located in non-agricultural and agricultural areas, respectively. Larvae from the agroecosystem showed two types of abnormalities: severe tail flexure and abdominal bloating. In addition, five degrees of severity could be determined in relation to abdominal bloating. Conclusions: This work reports the high frequency and severity of abnormalities observed in the early stages of R. arenarum larvae living within an agroecosystem, providing evidence of the negative impact that agricultural activities cause on aquatic ecosystems surrounded by farming areas.

Introducción: El uso frecuente de plaguicidas es considerado actualmente una causa de contaminación ambiental debido a las altas tasas de ingreso de estas sustancias a los agroecosistemas. Esta situación es un riesgo para las especies que habitan en estos ecosistemas, en particular los anuros cuyas características los hacen propensos a la exposición e interacción con contaminantes ambientales. Objetivo: Informar la presencia de anormalidades en larvas del sapo común Rhinella arenarum que habitan en estanques rodeados por un agroecosistema. Métodos: En dos primaveras consecutivas (2015 y 2016), se monitorearon los eventos reproductivos del sapo común proveniente de sistemas de estanques temporales ubicados en zonas agrícolas y no agrícolas, cerca de la ciudad de La Plata (Buenos Aires, Argentina). Se midieron los parámetros fisicoquímicos de los estanques y se registraron las etapas de cada evento reproductivo como el número de sapos adultos, amplexos y nidadas. En el laboratorio, las larvas fueron medidas y fotografiadas, se registró su estado de desarrollo y se examinó la morfología de cada una bajo microscopio estereoscópico. Se procesaron muestras representativas (normales y anormales) de cada estanque estudiado para análisis histopatológico. Resultados: En la población de R. arenarum que vive dentro de un agroecosistema, se observó un menor número de adultos reproductores y puestas en relación con la del estanque en la zona no agrícola. Se recolectaron un total de 1 910 larvas: 529 y 1 381 larvas de estanques ubicados en zonas no agrícolas y agrícolas, respectivamente. Las larvas del agroecosistema mostraron dos tipos de anormalidades: severa flexión de la cola y distensión abdominal. Además, se pudo determinar cinco grados de gravedad en relación con la distensión abdominal. Conclusiones: Una alta frecuencia y severidad de anormalidades en los estadios tempranos de larvas de R. arenarum que viven dentro de un agroecosistema proporciona evidencia del impacto negativo que las actividades agrícolas causan en los ecosistemas acuáticos rodeados por áreas de cultivo.

Attraction to conspecifcs in Rhinella icterica and R. ornata tadpoles (Anura: Bufonidae) / Atração por coespecíficos em girinos de Rhinella icterica e R. ornata (Anura: Bufonidae)

Abstract: Tadpoles are able to perceive and discriminate signals from environment and they may use this ability in behaviors and ecological processes. Recognition mechanisms may be involved in schooling by means of attraction among individuals, characterizing a social process. By means of laboratory experiments the present study investigated the presence or absence of attraction to conspecifics in tadpoles of Rhinella icterica and R. ornata, two sympatric species from the Atlantic Forest of southeastern Brazil. We collected eggs of these two species in the field and reared them in laboratory according to two different methods (isolated or in groups of siblings). Tadpoles were submitted to experiments of choice between conspecifics, heterospecifics, and an empty compartment. Rhinella icterica tadpoles preferred to associate with conspecifics rather than R. ornata tadpoles, and we verified this is an innate behavior. Rhinella ornata tadpoles failed to discriminate between conspecifics and R. icterica tadpoles. When submitted to choice between a group of tadpoles of the other species and an empty compartment, R. icterica tadpoles presented random distribution, while R. ornata tadpoles preferred to associate with heterospecifics. Our results indicate R. icterica tadpoles have preference to associate with conspecifics, while R. ornata tadpoles may school indiscriminately. This study contributes for a better understanding of larval anuran social behavior.

Resumo: Os girinos são capazes de perceber e discriminar sinais do ambiente e podem usar essa capacidade em comportamentos e processos ecológicos. Mecanismos de reconhecimento podem estar envolvidos na agregação por meio da atração entre indivíduos, caracterizando um processo social. O presente estudo investigou, por meio de experimentos de laboratório, a presença ou ausência de atração por coespecíficos em girinos de Rhinella icterica e R. ornata, duas espécies simpátricas, da Mata Atlântica do sudeste do Brasil. Coletamos ovos dessas duas espécies no campo e os cultivamos em laboratório de acordo com dois métodos diferentes (isolados ou em grupo de irmãos). Os girinos foram submetidos a experimentos de escolha entre coespecíficos, heteroespecíficos e compartimento vazio. Girinos de Rhinella icterica preferiram associar-se a coespecíficos do que com girinos de R. ornata, e verificamos que este é um comportamento inato. Os girinos de Rhinella ornata não conseguiram discriminar entre coespecíficos e girinos de R. icterica. Quando submetidos à escolha entre um grupo de girinos da outra espécie e um compartimento vazio, os girinos de R. icterica apresentaram distribuição aleatória, enquanto os girinos de R. ornata preferiram associar-se a girinos heteroespecíficos. Nossos resultados indicam que girinos de R. icterica preferem associar-se a coespecíficos, enquanto girinos de R. ornata podem agregar-se indiscriminadamente. Este estudo contribui para uma melhor compreensão do comportamento social de larvas de anuros.

Girinos de três espécies de Aplastodiscus Lutz, 1950 (Anura - Hylidae) ocorrentes no Estado da Bahia, Brasil / Tadpoles of three species of Aplastodiscus Lutz, 1950 (Anura - Hylidae) occurring in the State of Bahia, Brazil

Nós estudamos a morfologia dos girinos de Aplastodiscus sibilatus (Cruz, Pimenta, & Silvano, 2003); Aplastodiscus cavicola (Cruz & Peixoto, 1985) Aplastodiscus ibirapitanga (Cruz, Pimenta, & Silvano, 2003) e a comparamos com os girinos de outras espécies do grupo Aplastodiscus albosignatus disponíveis na literatura. Os resultados reforçam um dos dois agrupamentos do complexo de A. albosignatus propostos na literatura, que inclui A. cavicola, A. ibirapitanga e A. leucopygius. Os girinos das espécies deste grupo apresentam "gap" no lábio anterior, três reentrâncias no lábio posterior, fórmula dentária 2(2)/4(1) e distância internasal maior do que as distâncias entre as bordas internas das órbitas dos olhos. Para outro grupo, no qual A. sibilatus está incluído, não observamos nenhuma característica em comum. Girinos de A. sibilatus se diferenciaram dos girinos das demais espécies de Aplastodicus pela fórmula dentária variável 4(1,4)/7(1), 4(1,4)/6(1), 4(1,2,4)/6(1) e 3(1,3)/5(1).

We studied the morphology of tadpoles of Aplastodiscus sibilatus (Cruz, Pimenta, & Silvano, 2003); Aplastodiscus cavicola (Cruz & Peixoto, 1985) and Aplastodiscus ibirapitanga (Cruz, Pimenta, & Silvano, 2003) and compared it with tadpoles of other species of Aplastodiscus albosignatus group available in literature. The results reinforce one of the two species groups of A. albosignatus complex, which includes A. cavicola, A. ibirapitanga and A. leucopygius. Tadpoles of species of this group have anterior lip gap, three indentations in the posterior lip, labial tooth row formula 2(2)/4(1) and internarial distance greater than the distance between inner margins of the eyes orbits. For another group, in which A. sibilatus is included, we did not observe any characteristic in common. Tadpoles of A. sibilatus differ from those of other Aplastodiscus species by the dental formula variable 4(1,4)/7(1), 4(1,4)/6(1), 4(1,2,4)/6(1) e 3(1,3)/5(1).