Frozen Frogs: How Amphibians Survive the Harsh Alaskan Winters (Ranas congeladas: Cómo sobreviven las ranas al crudo invierno de Alaska?)

Artículo en Español e Inglés 

(Spanish and English article)


English article
Frogs that live at northern latitudes must find ways to survive the harsh winter season. Their solution? Freezing…but not to death.

Wood frogs (Lithobates sylvaticus) freeze upwards of 60% of their bodies during the winter months. "For all intents and purposes, they are dead," said Don Larson, a Ph.D. student at Fairbanks

Beginning in October, Larson tracked frogs throughout the harsh winter season. Prior to freezing for the entire season, he observed that frogs underwent 10-15 cycles of freezing and then thawing. Thinking that such freeze/thaw cycles may be the key to the frogs' survival through the winter season, Larson wanted to mimic these natural conditions back in the lab. To do this, he conducted a lab experiment where frogs were left unfrozen, frozen directly, or

frozen through a freeze/thaw cycle.

In the wild, all frogs survived throughout the long winter where temperatures ranged from -9°C to -18°C, a longer and colder period than previously observed with wood frogs. How did they avoid becoming frog-flavored popsicles? One clue was the amount of glucose in the frog's tissues, one of the primary agents that "protect" the frogs while they freeze. In both field and lab settings where the freeze/thaw cycles occurred, glucose concentrations increased between 2 and 10-fold, levels that have never been previously observed.

Glucose production occurs as frogs begin to freeze. Thus, Larson thinks that the high number of freeze/thaw cycles allows for a greater increase in glucose production.

While previous research has shown that wood frogs can tolerate low temperatures for short periods of time, frogs in Larson's study survived longer, had a higher incidence of survival (100%), and survived at colder temperatures than ever previously recorded. Moreover, his work highlights glucose as an agent for the survival of wood frogs in the harsh winter conditions. Now that Larson has a better understanding of how a frog's physiology changes in response to the winter season, his next step is to understand how things living inside them, such as parasites, will be affected. He hopes to use his current research to shape future studies that examine the role of the cold environment on host-parasite interactions in frogs.

Larson presented his research findings on freezing frogs at the 2014 Society for Integrative and Comparative Biology annual conference in Austin.
Source: Sciencedaily
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Artículo en Español
Las ranas que viven en las latitudes septentrionales (:del norte) deben encontrar maneras de sobrevivir al crudo invierno. Su solución? Congelarse ... pero no hasta la muerte.

Las Ranas de bosque o rana de la madera (Lithobates sylvaticus) se congelan más del 60% de sus cuerpos durante los meses de invierno. "Para todos los intentos y propósitos, están muertos", dijo Don Larson, Ph.D. estudiante en Fairbanks
A partir de octubre, Larson hizo un seguimiento de las ranas durante el riguroso invierno. Antes de que estas se congelaran para toda la temporada, observó que las ranas fueron sometidas a entre 10 y 15 ciclos de congelación y descongelación. Pensando que estos ciclos de congelación / descongelación pueden ser la clave para la supervivencia de las ranas a través de la temporada de invierno, Larson quiso imitar estas condiciones naturales en el laboratorio. Para ello, se llevó a cabo un experimento de laboratorio donde unas ranas se dejaron sin congelar, otras fueron congeladas directamente, y otras fueron congeladas a través de un ciclo de congelación / descongelación.

En la naturaleza, todas las ranas sobrevivieron durante el largo invierno donde las temperaturas oscilaron entre -9 ° C y -18 ° C , un período más largo y más frío que la observada previamente con ranas de madera. ¿Cómo evitar entonces congelarse? Una pista fue la cantidad de glucosa en los tejidos de la rana, uno de los principales agentes que "protegen " a las ranas mientras se congelan. En ambos escenarios de campo y de laboratorio donde se produjeron los ciclos de congelación / descongelación , las concentraciones de glucosa aumentaron entre 2 y 10 veces, niveles que nunca han sido observados con anterioridad.
La producción de glucosa se ​​produce cuando las ranas empiezan a congelarse. Por lo tanto, Larson piensa que el elevado número de ciclos de congelación / descongelación permite un mayor aumento en la producción de glucosa . 
Mientras investigaciones anteriores han demostrado que las ranas de madera pueden tolerar las bajas temperaturas durante períodos cortos de tiem
po , las ranas en el estudio de Larson sobrevivieron más tiempo, tuvieron una mayor incidencia de la supervivencia ( 100 %) , y han tolerado temperaturas más frías de las que jamás hayan sido registradas previamente . Por otra parte, otro aspecto destacado de su trabajo es que destaca el importante papel de la glucosa como agente para la supervivencia de ranas de madera en las duras condiciones invernales . Ahora que Larson tiene una mejor comprensión de cómo la fisiología de una rana cambia en respuesta a la temporada de invierno, su siguiente paso es entender cómo los seres vivos en su interior, como parásitos , se verian afectados. Tiene la esperanza de utilizar su investigación actual para dar forma a futuros estudios que examinen el papel del ambiente frío en las interacciones huésped-parásito en las ranas.
Larson presentó sus resultados de la investigación sobre la congelación de las ranas en la 2014 Society for Integrative and Comparative Biology annual conference celebrada en Austin, Texas.
Fuente: Sciencedaily

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