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

Abstract

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 1910 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.