TRABAJO

Comparación de caracteres corporales y del veneno de Bothrops alternatus entre poblaciones de las provincias de Buenos Aires y Entre Ríos, Argentina

 

Adolfo Rafael de Roodt ^1,2, Laura Cecilia Lanari ², Rodrigo Daniel Laskowicz ², Sandra Botassi³, Daniela Marisa Rocco ¹, Vanessa Costa de Oliveira ¹, Pablo Ignacio Regner ¹

¹ Laboratorio de Toxinopatología, Centro de Patología Experimental y Aplicada, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires, Uriburu 950, 5º Piso, Lab. 555 (C1114AAD) Buenos Aires, Argentina.
² Área Investigación y Desarrollo/Serpentario, Instituto Nacional de Producción de Biológicos, Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud, Ministerio de Salud de la Nación, Av. Vélez Sarsfield, 563 (1281) Buenos Aires, Argentina.
³ Parque La Máxima, Municipalidad de Olavarría, Prov. de Buenos Aires.

Recibido: 10/08/11
Revisado: 24/10/11
Aceptado: 11/11/11

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RESUMEN

Comparamos caracteres corporales y producción de veneno de ejemplares de Bothrops alternatus de una población aislada geográficamente (Olavarría, región de Tandilia, Buenos Aires) con otra en su área de distribución continua de Concordia (Entre Ríos). Estudiamos el largo corporal, peso, separación entre dientes inoculadores, cantidad de veneno y de proteínas en el veneno por ejemplar. No se hallaron diferencias en los caracteres estudiados entre ambas poblaciones (p > 0.05). Las hembras fueron mayores que los machos en ambas muestras, entre un 12-18% (p< 0.05) respecto al largo corporal, y entre 38-57% respecto al peso. No se hallaron diferencias significativas entre los ejemplares de ambas localidades en la cantidad de veneno obtenido respecto a su materia seca (p >0.5; Olavarría: 142 ± 65 mg/animal, Concordia: 160 ± 80 mg/animal), aún ajustando la cantidad de veneno producida respecto al tamaño, mediante el cociente veneno/largo corporal (p >0.6). Tampoco hubo diferencias en el contenido proteico, siendo para ambas muestras de 0.697 ± 0.096 mg de proteínas/mg de veneno seco. Nuestros datos sugieren que los ejemplares de la población aislada de Tandilia no presentan variaciones en el tamaño corporal o en la cantidad de veneno producida, respecto a los ejemplares de Concordia.

PALABRAS CLAVE: Serpientes; Veneno; Caracteres morfológicos; Variación intraespecífica; Dimorfismo sexual.

ABSTRACT

Some corporal characters and venom yield of adult specimens of Bothrops alternatus from the isolated region of Olavarría (Tandilian Region, Buenos Aires) and the region of continuous distribution of Concordia (Entre Ríos) were compared. Corporal length, weight, separation between fangs, venom yield by snake and the amount of protein in the venom were determined. No differences in the distinct characters from specimens from both regions were found (p > 0.05). Females were greater than males in both samples, 12-18% (p< 0.05) regarding the corporal length and of 38-57% (p< 0.05) regarding the corporal weight. No difference in the dry venom yield from snakes of both localities was observed (p > 0.5; Olavarría= 142 ± 65 mg / animal, Concordia= 161 ± 80 mg / animal) even adjusting the venom yield with the corporal length by the relation mg of venom / corporal length (p > 0.6). No differences were observed in the protein content of the dry venom which was of 0.697 ± 0.096 mg of protein / mg of dry venom. From the study of these samples, it could be suggest that specimens from the isolated population of Tandilia, does not present variation in the corporal size or the amount of venom yield regarding those of the continuous distribution (Concordia).

KEYWORDS: Snakes; Venom; Morphological characters; Intraspecific variation; Sexual dimorphism.

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INTRODUCCIÓN

Bothrops alternatus (incluida en Rhinocerophis por Fenwick et al., 2009) es una de las especies del género con mayor distribución en Argentina, encontrándose desde el norte hasta el centro del país. Es una de las especies de serpiente venenosa que más comúnmente puede hallarse en relación con núcleos urbanos (de Roodt et al. 2006; Lanari et al., 2010), como sectores del conurbano bonaerense, alrededores de La Plata y otras ciudades dentro de su distribución en Argentina (Scanferla y Nenda, 2005).

Se ha citado en B. alternatus la existencia de poblaciones que se distribuyen de manera continua y de poblaciones «aisladas» sobre la base de sus registros corológicos (Barrio y Miranda, 1966). Las poblaciones del norte del país hasta las de la llanura pampeana son consideradas con distribución continua. Las poblaciones «aisladas» se encuentran en los macizos montañosos de Tandilia-Ventania y en el partido de General Lavalle en la provincia de Buenos Aires (Barrio y Miranda, 1966; Campell y Lamar 1989). El sistema de Tandilia se extiende desde Olavarría al Noroeste hasta Sierra de los Padres al sureste, en dónde se hallaron dos ejemplares de esta especie (Vega y Bellagamba, 1990).

Barrio y Miranda (1966) estudiaron ejemplares de poblaciones aisladas y continuas que fueron ordeñados y posteriormente fijados, observando algunas diferencias inmunoquímicas entre venenos de diferentes localidades. Aunque no registraron variaciones significativas en el número y tipo de dibujos básicos, de escamas dorsales, ventrales y subcaudales, reportaron una tendencia al aumento en el número de dibujos en sentido Norte-Sur. Barrio y Miranda (1966) comunicaron una variación en la forma y disposición de las manchas del cuerpo desde la forma arriñonada característica hasta la forma fusionada, con sus dos extremos interrumpidos cerca de la parte inferior y una tendencia a fusionarse en la línea medio dorsal a las manchas contralaterales, configurando un diseño en forma de «X» (Figura 1). Este último patrón suele observarse comúnmente en las poblaciones meridionales de Buenos Aires, San Luis y Sur de Córdoba (Barrio y Miranda 1966), si bien muy ocasionalmente puede observarse en ejemplares de la zona continua. Al no encontrarse características diferenciales apreciables y significativas entre sus poblaciones, se considera a Bothrops alternatus una especie monotípica (Barrio y Miranda, 1966).

Figura 1. A la izquierda, un ejemplar de Concordia (Entre Ríos). Foto gentileza del Dr. Carlos Núñez Cortés. A la derecha, un ejemplar de Olavarría (Buenos Aires). Obsérvese la variación entre los diseños. Los ofidios considerados en este trabajo presentaban estos patrones.

Aunque esta especie mantiene características morfológicas similares en su amplia distribución, el aislamiento de poblaciones, como las del macizo de Tandilia, podría ser eventual causa de diferenciación genética, fenotípica, morfológica, fisiológica o bioquímica. Diferencias en la alimentación (disponibilidad y tipo de presas), la presencia de predadores, las condiciones geográficas y climatológicas (Marques et al., 2002; Keogh et al., 2005; Meik et al., 2010) pueden afectar algunas características fenotípicas de poblaciones también llamadas variaciones ecotípicas (Angarita-Sierra, 2009), como el tamaño corporal (Forsman, 1991; Tracy, 1999; Pergams y Ashley, 2001; Krause et al., 2003; Jordan et al., 2005). Respecto al veneno, su producción puede verse afectada por numerosísimas variables (Chippaux et al., 1991). Por otro lado, encontramos variaciones toxicológicas de venenos de B. alternatus de diferentes regiones (Lanari et al., 2006, 2010) e individuales (de Roodt et al., 2011). Además de estas variaciones cualitativas o cuantitativas, se debe considerar que serpientes de una misma especie mostraron una correlación directa entre tamaño y producción de veneno (de Roodt et al., 1998; Mirtschin et al., 2003; Furtado et al., 2006). Todos estos factores influencian la cantidad de veneno que puede inocular una serpiente y por lo tanto influenciar en la gravedad del envenenamiento independientemente de las características bioquímicas del mismo.

El objetivo de este trabajo fue investigar posibles diferencias en el tamaño corporal y producción de veneno entre ejemplares de B. alternatus de Tandilia (zona serrana aislada en la ecorregión de la Pampa húmeda) y de Concordia (ecorregión del Espinal) pertenecientes a un área de distribución continua.

MATERIALES Y MÉTODOS

Serpientes

Se trabajó con 46 ejemplares adultos vivos de B. alternatus, de las provincias de Entre Ríos (localidad de Concordia, 31º23'S 58º01'O) y de Buenos Aires (localidad de Olavarría, 36º53'S 60º18'O). Los ejemplares provenientes de Concordia (24 hembras y 6 machos) fueron donados por los Bomberos Voluntarios de esa ciudad, y alojados en el Serpentario del Instituto Nacional de Producción de Biológicos (INPB) de la Administración Nacional de Institutos y Laboratorios de Salud «Dr. Carlos G. Malbrán». Los ejemplares de Olavarría (9 hembras y 7 machos) fueron obtenidos por el Zoológico «La Máxima» de dicha ciudad y alojados en el Serpentario del INPB o en el Reptiliario del Zoológico «La Máxima» en similares condiciones de cautividad. En todos los casos, los animales se albergaron en habitáculos con agua filtrada ad libitum, se alimentaron con ratones cada 15 días y recibieron ciclos de luz-oscuridad de 12 horas.

Para el cuidado y mantenimiento de los ofidios se siguieron las prácticas sugeridas para instituciones académicas (Pough, 1991).

Medidas corporales y extracción de veneno

La extracción de veneno y la toma de medidas corporales se llevaron a cabo con, al menos, tres operarios para las maniobras de sujeción, a fin de disminuir errores por el movimiento de los animales.

La medición del largo corporal (LC) se realizó con el ofidio totalmente estirado sobre una superficie plana previamente graduada de a 5 cm, tomando las medidas intermedias con una regla graduada en milímetros. Con los animales mayores a 1 m, se procedió a sujetar la cabeza y el tercio anterior del cuerpo por un operario, fijando los tercios medio y posterior otros dos operarios. Con los animales menores de 1 m, se procedió de igual forma pero con dos operarios. Las mediciones se consideraron con una sensibilidad de 5 mm. El LC fue medido desde el extremo anterior de la placa rostral hasta el extremo posterior de la cola y se expresó en cm.

El peso corporal de los ofidios (PC) en todos los casos se determinó previo a la alimentación de los mismos mediante balanzas pediátricas (animales grandes: > a 500 g) o digitales granatarias con sensibilidad de 1 g en los animales medianos y pequeños. El PC se expresó en gramos.

La separación entre dientes inoculadores (SDI) se midió con los dientes extendidos (tomada desde el lado interno de los dientes inoculadores, en extremo de los mismos de forma paralela al borde maxilar), utilizando un calibre electrónico, expresándose en mm. A fin de ajustar la relación entre LC y SDI se estimó el cociente SDI/LC, que se expresó en mm/cm. El veneno fue extraído manualmente por el masajeo de las glándulas productoras, desecado al vacío y guardado a -20ºC. El veneno desecado se pesó en una balanza analítica con sensibilidad de 0.1 mg, indicándose el peso en miligramos. Se determinó la cantidad de proteínas de las diferentes muestras mediante el método de Bradford (Bradford, 1976) y se estimó la cantidad de proteína por peso seco de veneno, que se expresó en mg y en porcentaje. Para conocer la relación entre el tamaño (LC) y el veneno obtenido, se estudió la relación LC/veneno extraído por regresión lineal.

Para descartar las variaciones en la cantidad de veneno obtenido relacionadas con el tamaño de los animales, se utilizó el cociente veneno obtenido/ largo corporal (V/LC) que se expresó en mg/cm.

Análisis de los datos

Los datos se expresan como la media con su desvío estándar. Para evaluar la relación entre SDI y LC se analizaron las variables por una regresión lineal. La normalidad de los datos se comprobó por los test de Kolmogorov-Smirnov y de D´Agostino-Pearson. Para las comparaciones entre grupos, se utilizó el estadístico t de Student. Todos los cálculos estadísticos fueron realizados con el programa Prism 4.0 (GraphPad Inc., CA).

RESULTADOS

Medidas corporales

Los resultados de LC y PC se muestran en las Figuras 2 y 3. Teniendo en cuenta el total de animales (n= 46), los valores obtenidos fueron: LC= 100.9 ± 13.3 cm (mín.= 76 cm y máx. =127 cm) y PC= 521.9 ± 283.0 g (mín.= 100 g y máx.= 1210 g). De acuerdo a lo esperado, las hembras mostraron mayor tamaño que los machos (LChembras= 105.2 ± 11.7 cm versus LCmachos= 90.1 ± 10.7 cm, p< 0.0002, t= 4.016; PChembras= 602.1 ± 274.5 g versus PCmachos= 323.0 ± 197.3 g, p= 0.0018, t= 3.324). Estas diferencias se mantuvieron en las dos localidades estudiadas. Las hembras fueron mayores que los machos en Concordia (LC= 105.4 ± 11.7 cm versus 92.8 ± 12.9 cm, respectivamente, p= 0.0294, t= 2.296; PC= 602.6 ± 263.6 g versus 338.5 ± 261.1 g, p= 0.0364, t= 2.198) y en Olavarría (LC= 104.9 ± 12.5 cm versus 87.8 ± 8.7 cm, p= 0.0098, t= 3.021; PC= 600.6 ± 324.3 g versus 309.6 ± 143.4 g; p= 0.0476, t= 2.187).

Figura 2. Largo (cm) de los ejemplares de Bothrops alternatus. En el eje horizontal se presentan los datos: Total= total de los ejemplares; Ba Total= total de ejemplares de Buenos Aires; ER Total= total de ejemplares de Entre Ríos; Hembras Total= total de ejemplares hembra; Hembras BA= total de ejemplares hembra de Buenos Aires; Hembras ER= total de ejemplares hembra de Entre Ríos; Machos Total= total de ejemplares macho; Machos BA= total de ejemplares macho de Buenos Aires; Machos ER= total de ejemplares macho de Entre Ríos. Las barras indican el promedio en cada grupo.

Figura 3. Peso (gr) de los ejemplares de Bothrops alternatus. En el eje horizontal se presentan los datos: Total= total de los ejemplares; Ba Total= total de ejemplares de Buenos Aires; ER Total= total de ejemplares de Entre Ríos; Hembras Total= total de ejemplares hembra; Hembras BA= total de ejemplares hembra de Buenos Aires; Hembras ER= total de ejemplares hembra de Entre Ríos; Machos Total= total de ejemplares macho; Machos BA= total de ejemplares macho de Buenos Aires; Machos ER= total de ejemplares macho de Entre Ríos. Las barras indican el promedio en cada grupo.

No se encontraron diferencias en las medidas corporales entre machos de Olavarría y Concordia, ni entre hembras de ambas localidades. En el caso de las hembras, no se registraron diferencias significativas en el LC (p= 0.9222, t= 0.099), ni en el PC (p= 0.9865, t= 0.017). Tampoco se observaron diferencias significativas en los machos respecto al LC (p= 0.04194, t= 0.839) ni al PC (p= 0.8047, t= 0.253).

La relación entre SDI y LC, fue positiva en ambos casos (r2 > 0.6) y las pendientes SDI/LC fueron de 0.222 ± 0.036 para los animales de Olavarría y de 0.223 ± 0.032 para los de Concordia (p= 0.9396; F= 0.062). Los valores de SDI no mostraron diferencias significativas entre las dos localidades (p= 0.3087, t= 1.027), siendo 18.7 ± 3.5 mm para los ejemplares de Concordia y de 17.7 ± 3.1 mm para los de Olavarría. Ajustando los valores mediante el cociente SED/LC, tampoco se pudieron observar diferencias significativas entre ambas muestras (p= 0.3113, t=1.023), determinándose los valores de 0.182 ± 0.023 mm/cm para los de Concordia y de 0.190 ± 0.026 mm/cm para los de Olavarría (Tabla 1).

Tabla 1. Largo corporal (LC) y separación entre dientes inoculadores (SDI) de los ejemplares de Bothrops alternatus de Concordia y Olavarría: t = t de Student; p = valor de significancia; F= F test; r2= coeficiente de regresión lineal; m= pendiente de la recta

Veneno

La cantidad de veneno promedio obtenido de los ejemplares de las dos localidades fue similar en ambos casos (p= 0.5851, t= 0.557; Olavarría= 142 ± 65 mg / animal, Concordia= 161 ± 80 mg / animal). Como la cantidad de veneno podría haberse visto influenciada por el tamaño de los ejemplares, se ajustó la cantidad de veneno al LC y tampoco se hallaron diferencias significativas en la cantidad de veneno obtenido (p= 0.6283, t= 0.494; Olavarría= 1.388 ± 0.698 mg de veneno/cm de LC, Concordia= 1.553 ± 0.711 mg de veneno /cm de LC). De acuerdo a lo observado previamente en ejemplares de Bothrops (de Roodt et al., 1998; Furtado et al., 2006), tampoco se observaron diferencias entre machos y hembras en las cantidades de veneno, aún ajustadas (p > 0.5, t > 0.05) (Tabla 2).

Tabla 2. Datos del veneno (V) extraído de los ejemplares de Bothrops alternatus de Concordia y Olavarría: PS= peso seco; LC= largo corporal; t = t de Student; p = valor de significancia; F= F test; r2= coeficiente de regresión lineal; m= pendiente de la recta.

El estudio por regresión lineal del LC y veneno extraído dio una r2 positiva en ambos casos (r² > 0.7) con pendientes de 2.227 ± 0.712 para las muestras de Olavarría y de 2.628 ± 0.792 para las de Concordia (p= 0.719; F 0.140). La cantidad de proteínas contenidas en los venenos (0.697 ± 0.096 mg de proteínas/mg veneno o 69.7 ± 9.6 %) fue similar en ambas poblaciones; los ejemplares de Olavarría mostraron 68.0 ± 11.8 % y los de Concordia 70.0 ± 7.3 % de proteína por peso seco (p= 0.6107, t= 0.5164) (Tabla 2).

DISCUSIÓN

Las poblaciones de B. alternatus de ambas regiones poseen características similares en cuanto al tamaño corporal y la cantidad de veneno obtenido, incluso en la cantidad de veneno por peso seco, aún cuando se ajusta la cantidad de veneno al largo corporal de los ejemplares. Lo mismo fue comprobado en el contenido proteico de los venenos. Estos resultados no coinciden con los indicados en algunas especies de serpientes donde se observaron diferencias en el tamaño corporal de poblaciones aisladas (Forsman, 1991; Bronikowski, 2000; Krause et al., 2003; Keogh et al., 2005; Woodward et al., 2005; Sharpe et al., 2008; Angarita-Sierra, 2009; Meik et al., 2010). Diferencias de tamaño intraespecíficas relacionadas con el hábitat han sido descriptas en otros grupos de vertebrados como los peces (Sharpe et al., 2008), aves (Boag, 1987), mamíferos (Pergmans y Ashley, 2001; Yom-Tov y Geffen, 2006) y lacertilios (Pereyra, 1986; Tracy, 1999; Jordan et al., 2005; Wikelski, 2005).

En los ejemplares de B. alternatus estudiados, no observamos diferencias en cuanto al LC o PC entre los ejemplares de Tandilia (que presumiblemente podría considerarse una población aislada dentro de la llanura Pampeana) y los de Concordia (zona de distribución continua), a pesar de las muy diferentes características climáticas, geográficas (Ministerio de Salud, 2004) y zoológicas en cuanto a la oferta cualitativa de roedores (Gómez Villafañe et al., 2005; Muzzachiodi, 2007). Respecto a las diferencias geográficas y climáticas, la similitud entre los caracteres considerados para los ejemplares de ambas regiones, indicarían que las condiciones ambientales no serían lo suficientemente diferentes entre las dos regiones o que la capacidad adaptativa de B. alternatus permite que poblaciones aisladas sometidas a diferentes condiciones, no presenten diferencias.

Asimismo, la oferta de alimento no parecería ser lo suficientemente diferente como para influir en el fenotipo. Ese punto es especialmente importante en el caso de B. alternatus cuya alimentación sería exclusivamente de mamíferos, en especial roedores, desde su nacimiento (Martins et al.,2002; Giraudo et al., 2008; de Fátima Nunes, 2006; Zelanis et al., 2008).

En coincidencia con lo observado en este estudio, en B. alternatus la cantidad de veneno que  puede extraerse de una serpiente tiene relación directa con su talla corporal (de Roodt et al., 1998 y datos no publicados; Mirtschin et al., 2002; Furtado et al., 2006). Si bien otros factores también pueden afectar la producción de veneno (Chippaux et al., 1991), el tamaño corporal es uno de los factores más fuertemente relacionados con la producción de veneno de serpientes (Chippaux et al., 1991; de Roodt et al., 1998; Mirtschin et al., 2002). En este estudio encontramos una correlación entre el tamaño de las serpientes (LC y PC) y la cantidad de veneno producido (r² > 0.7 en ambos casos). Otra característica que afecta fuertemente la producción de veneno es el tamaño de la cabeza del ofidio (Mirtschin et al., 2002), que puede correlacionarse con el tamaño del animal (Mirtschin et al., 2002; Sabattini et al., 2003), debido a que este determina el tamaño de las presas que las serpientes pueden llegar a ingerir (Meik et al., 2010). Esta variable es muy importante y no siempre considerada. Se han observado cambios en el tamaño corporal y de la boca en serpientes sometidas a factores exógenos durante largos períodos de tiempo (Phillips y Shine, 2004), poniendo en evidencia la relación existente entre estas dos características en ofidios. En el presente estudio no vimos diferencias en la SDI entre los ejemplares de ambas regiones, característica que puede relacionarse con el tamaño de la cabeza (Mirtschin et al., 2002); además encontramos correlación entre la SDI y el LC y entre este y la producción de veneno (r² >0.7 en ambos casos).

Los datos obtenidos nos sugieren que si bien el veneno de B. alternatus de estas regiones no es similar bioquímica ni toxicológicamente (Lanari et al., 2006, 2010; de Roodt et al., 2011), no presentaría diferencias cuantitativas respecto a la cantidad de veneno obtenida a partir de cada ejemplar o a la cantidad de proteínas por materia seca del veneno. Se podría suponer entonces, que la cantidad de veneno que producen y pueden inocular los ejemplares de B. alternatus de estas regiones, serían similares cuantitativamente. Estos datos, tienen utilidad práctica dentro del campo sanitario, dado que, la cantidad de veneno que puede obtenerse a partir de un ejemplar de determinado tamaño es importante para la producción de venenos, estimando las cantidades que pueden obtenerse a partir de las poblaciones en serpentarios (de Roodt et al., 1998). También tiene utilidad para estimar la cantidad de veneno que un ejemplar pudo potencialmente inocular en una mordedura (Sabattini et. al., 2003).

El análisis de los datos obtenidos de estas muestras, indicaría que se puede considerar que los ejemplares de Tandilia (Olavarría) y Entre Ríos (Concordia) no presentan diferencias en las características analizadas. Estudios adicionales, podrían ampliar el conocimiento sobre posibles características diferenciales de las poblaciones aisladas de B. alternatus, el vipérido de gran talla más meridional del mundo y una de las especies con mayor importancia sanitaria en la Argentina.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a los Revisores anónimos por sus sugerencias y comentarios, los cuales han mejorado sustancialmente al manuscrito.

LITERATURA CITADA

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