Biología

PK-B-313-QZ | EL AJOLOTE

Vida de ecosistemas terrestres

Asesor: Alma Gómez Valdenegro

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Resumen

El axolotl o ajolote es un anfibio asombroso que fascina a los pueblos que han habitado en su área de distribución, y también ha capturado la atención de muchas personas alrededor del mundo. Esto se debe a que esta salamandra posee características únicas y muy especiales. Por ejemplo, su condición micro-endémica (que sólo se distribuye en algunos cuerpos de agua en el Valle de México), o su capacidad de reproducirse conservando sus características de larva o joven; y su peculiar cualidad de regenerar ciertos órganos y miembros de su cuerpo (como las patas y la cola), además de ser considerado un alimento suculento desde épocas prehispánicas hasta nuestros días, con propiedades medicinales y afrodisiacas.

El ajolote por su belleza, importancia en el ecosistema y trascendencia histórica bien podría ser considerado como emblema y motivo de orgullo. 

Actualmente, el ajolote esta impreso en los billetes de cincuenta pesos mexicanos.

Pregunta de Investigación

¿Cuáles son las principales características del Ajolote?

Planteamiento del Problema

La población de ajolotes es realmente reducida y ha sufrido una disminución alarmante en las últimas décadas al grado de estar en riesgo de desaparecer, debido a la destrucción de su hábitat, a la contaminación, la introducción de especies invasoras y la gastronomía no sustentable. 

Actualmente, sólo hay registros de presencia de la especie en sitios aislados en el sistema de canales de Xochimilco.

Antecedentes

El ajolote fue descrito como especie por primera vez por Shaw y Nodder en 1798, y se distingue de otros anfibios por retener caracteres larvarios en estado adulto y durante todo su ciclo de vida, rasgo que lo restringe a un estado acuático. Este fenómeno biológico es conocido como neotenia, y ha sido estudiado desde un punto de vista anatómico, fisiológico, evolutivo y ontogénico, entre otros.

Dicho de otra forma, esta especie no sufre metamorfosis en estado silvestre (no cambia a salamandra), y llegada la madurez sexual mantiene características propias del estadio larvario, como las agallas, una cola serpenteante, la ausencia de párpados, un sistema de excreción amoniotélico y un sistema óseo constituido preponderantemente por tejido cartilaginoso.

Por lo anterior, se dice que ajolote mexicano tiene el secreto de la eterna juventud; aunque esto no quiere decir que la mutación ya no suceda. Si se encuentra en estrés o sufre algún cambio su hábitat, este maravilloso animal se convierte en salamandra, desgraciadamente si esto pasa su tiempo de vida se acorta, y deja de vivir en el agua y se vuelve terrestre.

El género Ambystoma nombre científico de los ajolotes, es una especie endémica de nuestro país, lo que quiere decir que no existe en ningún otro lugar del planeta.

Es una salamandra con longitud hocico-cloaca de 13 a 15 cm y de cloaca-cola de 10 a 12 cm. El largo de la cabeza es de 4 a 5 cm, mientras que de ancho es de 3 a 4 cm. La altura de la cola es de 2 a 3 cm. Presenta 11 pliegues intercostales. La cola está dorsolateralmente aplanada. La piel es lisa con numerosos poros en cuerpo y cabeza y las extremidades se sobreponen cuando se pliegan sobre el cuerpo. 

El color de los ajolotes depende de ciertas células con pigmento que reflejan la luz llamadas cromatóforos. Los cromatóforos pueden dividirse en diferentes tipos dependiendo del color del pigmento que tengan: 

  1. Los melanóforos contienen un pigmento marrón negruzco llamado eumelanina.
  2. Los xantóforos, carotenoides y pigmentos amarillos y rojizos conocidos como pteridinas.
  3. Iridóforos, unos compuestos orgánicos denominados purinas que, al cristalizarse, producen una iridiscencia brillante.

Existen ajolotes albinos, es decir, su coloración es amarillenta o blanquecina con branquias y ojos rojos, lo que significa que están ausentes las proteínas que producen los genes que codifican para los cromatóforos. 

Existen ajolotes blancos, que sí producen células con pigmento de manera normal; sin embargo, durante su desarrollo, estas células pigmentarias nunca migran a todas las partes del embrión, lo que resulta en la coloración blanca, estos presentan ojos oscuros y no rojos.

Los ajolotes hipermelanísticos, tienen una pigmentación muy oscura o negra, resultado de que no tienen células pigmentarias reflectantes.

Los ajolotes presentan un esqueleto que al no estar completamente osificado difiere de la mayoría de los vertebrados. Este proceso es evidente en la zona de las branquias que están compuestas en su totalidad por cartílago. 

El cráneo presenta mayor número de estructuras cartilaginosas qué óseas, y presenta conductos que comunican la cavidad nasal con la bucal, llamados coanas u orificio nasal interno.

En la columna vertebral el número de vértebras presentes es de 50 aunque pueden variar. La columna se puede diferenciar en cuatro partes: cervical, torácica, sacra y caudal. 

Otro aspecto interesante es que poseen costillas rudimentarias que se observan a lo largo de todo el cuerpo. 

Los ajolotes poseen cuatro extremidades, las dos anteriores poseen cuatro dedos mientras que las dos posteriores poseen cinco dedos.

Tienen 3 tipos de respiración: La primera es por sus branquias, La segunda es por medio de pulmones ya que a menudo salen al exterior a tomar una bocanada de aire, y el tercero y mas sorprendente es por medio de su piel, desgraciadamente esta gran cualidad lo hace muy vulnerable a la contaminación del agua ya que absorbe todos los químicos y contaminantes que los humanos tiran en la misma. 

Son animales carnívoros estrictos y poseen un tracto gastrointestinal relativamente corto y simple. El alimento es ingerido a través de su boca. Los ajolotes no mastican el alimento, sin embargo, poseen unas estructuras aserradas cartilaginosas en el paladar inferior y superior que fungen como dientes que ayudan a la sujeción de las presas. Su dieta puede ser muy variada y consistir en peces pequeños, artemia salina, lombrices de tierra, pequeñas larvas de insectos, raíces, semillas, hojas de plantas, algas, pequeños crustáceos, sanguijuelas, caracoles, entre otros. Debido a que no cuentan con párpados su visión no es buena pero tienen sensores en su cabeza lo que les ayuda a cazar.

En esta especie la madurez sexual se alcanza aproximadamente al año de edad. A partir de este momento tal vez podamos observar las diferencias entre machos y hembras. En los machos se presenta un incremento en el tamaño de las glándulas cloacales, el cual es perceptible a simple vista. Los machos son delgados, correosos y de cola más larga. Esta especie posee fecundación interna, es decir, existe intercambio de material genético cuando los espermatozoides fecundan los óvulos. La fecundación se lleva a cabo después de un vistoso ritual de cortejo, que sucede exclusivamente en el agua durante la época reproductiva y se le conoce como el vals, ya que el macho, al ser atraído por estímulos olfativos producidos por la hembra, la empieza a seguir, efectuando círculos consecutivos a lo largo de la columna de agua por tiempo indefinido, y una vez que lo logra, deposita su espermatóforo —una pirámide de unos cuantos milímetros de altura constituida en su base por material gelatinoso y en cuya punta se ubican los espermatozoides—, sobre la cual la hembra se posiciona para recogerlo con sus cloacas e introducirlo a una espermateca, donde posteriormente los espermatozoides se liberan para fecundar a los óvulos. En promedio, una hembra grávida deposita de 100 a 600 huevecillos por puesta, dependiendo la edad de la hembra; el tiempo de incubación puede oscilar entre los 12 y 18 días.

Esta especie ha sido estudiada debido a su gran capacidad de regeneración celular, la cual logra debido a que descubrieron que tiene 10 veces más material genético que los seres humanos.

Aunque no se ha documentado ni se han hecho estudios científicos para probar la efectividad de los ajolotes como medicina, durante mucho tiempo se han usado en la medicina tradicional de algunas culturas. Por ejemplo, en la cultura purépecha se le atribuyen propiedades curativas para el tratamiento de vías respiratorias, curación de empachos y sofocamientos y hasta como un remedio para facilitar el parto. Además, se utilizan como un energizante, revitalizante y reconstituyente del sistema inmune, por lo que se suelen administrar a personas con anemia, desnutrición o a adultos mayores. Asimismo, ajolotes de diferentes especies se han usado en la elaboración de pomadas, jarabes e infusiones como ingrediente principal. Es importante señalar que ninguna de estas propiedades curativas ha sido confirmada a través de un protocolo científico o clínico. 

Algunos de los factores que están afectando a la población de ajolotes son:

  • El ingreso de fauna que no es de la región como carpas y tilapias, las cuales se hicieron depredadores del ajolote.
  • La contaminación de su hábitat.
  • El calentamiento global, ya que el agua donde viven debe estar a menos de 20 grados centígrados, además de que el ajolote habita en aguas con poca o nula corriente de agua.

Objetivo

Descubrir y dar a conocer cuáles son las características principales del Ajolote y cómo podemos ayudar a conservarlo.

Justificación

El ajolote esta en peligro de extinción motivo por el cual es importante conocerlo y ayudar a conservarlo. Es una especie importante para el estudio de la medicina, por su gran capacidad  de regeneración celular.

Hipótesis

Si yo investigo más acerca de este tema, entonces puedo dar a conocer a mis compañeros todo lo que se sabe de este gran anfibio y fomentar una cultura de conservación. 

Método (materiales y procedimiento)

  • Obtuve información usando las herramientas electrónicas a las que tengo acceso y visite diferentes fuentes de información en línea; descubriendo así todas las características que se conocen hasta el momento sobre el Ajolote, las cuales se encuentran mencionadas en el apartado de antecedentes.
  • Hice una visita al Museo Nacional del Ajolote ubicado en Prolongación 5 de Mayo, 2do Parque Las Águilas, en la alcaldía Alvaro Obregón, en la Ciudad de México. A pesar de que el museo es un lugar pequeño es un lugar único dedicado a la preservación del ajolote. Este proyecto inicio en el 2017 con el objetivo de preservar y difundir sobre la importancia y rescate de ésta increíble especie endémica de la Cuenca del Valle de México.

Galería Método

Resultados

Pude conocer parte de la información que se conoce hasta el momento de este maravilloso anfibio.

El 1 de febrero de 2018, fue publicado en el número 554 de la revista científica Nature, el artículo “The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators”, el cual revela los resultados completos del genoma del ajolote mexicano. En este estudio, descubrieron que su genoma tiene 32 mil millones de pares de bases de ADN, esto es más de 10 veces el genoma del ser humano, esto lo convierte en el genoma más grande que ha sido secuenciado en la historia. Debido a esto, en 2018 se ingresó el decreto “1º de febrero Día Nacional del Ajolote Mexicano” en el senado de la República, esfuerzo que se ha adoptado por el gremio ajolotero y que a partir del 2021 se celebra mediante charlas, talleres y exposiciones para conocer más sobre los avances y esfuerzos que se realizan en torno a su preservación desde distintos rubros.

Galería Resultados

Discusión

Entre las varias causas por las que el ajolote está al borde de desaparecer, al menos en estado silvestre, están la reducción y contaminación de los cuerpos de agua en que habita, la sobreexplotación de la especie (ya que es consumido como alimento y usado como remedio tradicional para diversos males), la introducción de especies de peces exóticas en su hábitat y las enfermedades. 

En México esta especie está protegida por la ley bajo la categoría “sujeta a protección especial”, según la NOM-059-Semarnat-2010. Pero a pesar de estas medidas, la situación empeora sustancialmente conforme pasa el tiempo. Entre los esfuerzos por la conservación de esta especie está el montaje de colonias para reproducirla en cautiverio.

Conclusiones

Las razones para conservar ésta especie son muchas, entre ellas destacan:

  1. Médicas: Diversos estudios han determinado que esta salamandra posee la capacidad de regenerar cualquier tipo de tejido, incluyendo el cardíaco y el neuronal, característica que ya se investiga para que se implemente paulatinamente en tratamientos en el ser humano.
  2. Biológicas: Aunque poco conocido por la sociedad en general, el ajolote de Xochimilco es una de las especies más representativas de México, y ningún país debe permitirse perder parte de su biodiversidad, ya que cada una de las especies que la conforman constituye un patrimonio biológico invaluable para sus ciudadanos.
  3. Culturales: Al perder esta especie también perderíamos un representante vivo de nuestras raíces prehispánicas, que son parte de nuestra identidad como mexicanos. 

Debemos hacernos responsables de nuestra biodiversidad no sólo por los beneficios que de ella podemos obtener a corto o largo plazo, sino porque somos una especie consciente de las consecuencias negativas que nuestras acciones han tenido sobre los ecosistemas que habitan los demás.

Hay que sumarnos a la conservación de éstas especies, respetemos su hábitat y su tranquilidad.

Bibliografía

Summary

The axolotl or salamander is an amazing amphibian that fascinates the peoples who have inhabited its range, and has also captured the attention of many people around the world. This is because this salamander has unique and very special characteristics. For example, its micro-endemic condition (which is only distributed in some bodies of water in the Valley of Mexico), or its ability to reproduce while preserving its larval or young characteristics; and its peculiar quality of regenerating certain organs and members of its body (such as the legs and tail), in addition to being considered a succulent food from pre-Hispanic times to the present day, with medicinal and aphrodisiac properties. Due to its beauty, importance in the ecosystem and historical significance, the axolotl could well be considered an emblem and a source of pride. Currently, the axolotl is printed on the fifty Mexican peso bills.

Research Question

What are the main characteristics of the Axolotl?

Problem approach

The population of axolotls is really small and has suffered an alarming decrease in recent decades to the point of being at risk of disappearing, due to the destruction of their habitat, pollution, the introduction of invasive species and unsustainable gastronomy.

Currently, there are only records of the presence of the species in isolated sites in the Xochimilco canal system.


Ícono de validado por la comunidad

 

Background

The axolotl was first described as a species by Shaw and Nodder in 1798, and is distinguished from other amphibians by retaining larval characters in the adult stage and throughout its life cycle, a trait that restricts it to an aquatic state. This biological phenomenon is known as neoteny, and has been studied from an anatomical, physiological, evolutionary and ontogenic point of view, among others.

In other words, this species does not undergo metamorphosis in the wild (it does not change into a salamander), and when sexually mature it maintains characteristics of the larval stage, such as gills, a serpentine tail, the absence of eyelids, an ammoniacal excretion system and a bone system made up predominantly of cartilaginous tissue.

Due to the above, it is said that the Mexican axolotl has the secret of eternal youth; although this does not mean that the mutation no longer happens. If it is under stress or its habitat suffers some change, this wonderful animal becomes a salamander, unfortunately if this happens its life time is shortened, and it stops living in the water and becomes terrestrial.

The genus Ambystoma, scientific name of the axolotls, is an endemic species of our country, which means that it does not exist anywhere else on the planet.

It is a salamander with a snout-cloaca length of 13 to 15 cm and a cloaca-tail length of 10 to 12 cm. The length of the head is 4 to 5 cm, while the width is 3 to 4 cm. The height of the tail is 2 to 3 cm. It has 11 intercostal folds. The tail is dorsolaterally flattened. The skin is smooth with numerous pores on the body and head, and the extremities overlap when folded over the body.

The color of axolotls depends on certain light-reflecting, pigmented cells called chromatophores. Chromatophores can be divided into different types depending on the color of the pigment they have:

  • Melanophores contain a blackish-brown pigment called eumelanin.
  • Xanthophores, carotenoids, and yellow and reddish pigments known as pteridines.
  • Iridophores, organic compounds called purines that, when crystallized, produce a brilliant iridescence.

There are albino axolotls, that is, their coloration is yellowish or whitish with gills and red eyes, which means that the proteins that produce the genes that code for the chromatophores are absent.

There are white axolotls, which do produce cells with pigment in a normal way; however, during their development, these pigment cells never migrate to all parts of the embryo, resulting in white coloration, they have dark eyes and not red.

Hypermelanistic axolotls have a very dark or black pigmentation, a result of not having reflective pigment cells.

Axolotls have a skeleton that, being not completely ossified, differs from most vertebrates. This process is evident in the area of ​​the gills, which are composed entirely of cartilage.

The skull has a greater number of cartilaginous than bone structures, and has ducts that connect the nasal cavity with the oral cavity, called choana or internal nostril.

In the spine the number of vertebrae present is 50 although they can vary. The spine can be differentiated into four parts: cervical, thoracic, sacral, and caudal.

Another interesting aspect is that they have rudimentary ribs that can be seen throughout the entire body.

Axolotls have four limbs, the front two have four fingers while the back two have five fingers.

They have 3 types of respiration: The first is through their gills, the second is through their lungs since they often go outside to take a breath of air, and the third and most surprising is through their skin, unfortunately this great This quality makes it very vulnerable to water pollution since it absorbs all the chemicals and pollutants that humans throw into it.

They are strict carnivores and have a relatively short and simple gastrointestinal tract. Food is ingested through its mouth. Axolotls do not chew food, however, they have cartilaginous serrated structures on the lower and upper palate that act as teeth that help hold prey. Their diet can be very varied and consist of small fish, brine shrimp, earthworms, small insect larvae, roots, seeds, plant leaves, algae, small crustaceans, leeches, snails, among others. Because they do not have eyelids, their vision is not good, but they have sensors on their heads that help them hunt.

In this species, sexual maturity is reached at approximately one year of age. From this moment we may be able to observe the differences between males and females. In males there is an increase in the size of the cloacal glands, which is perceptible to the naked eye. Males are slim, leathery, and longer-tailed. This species has internal fertilization, that is, there is an exchange of genetic material when the sperm fertilize the ovules. Fertilization takes place after a showy courtship ritual, which happens exclusively in the water during the reproductive season and is known as the waltz, since the male, being attracted by olfactory stimuli produced by the female, starts her to follow, making consecutive circles throughout the water column for an indefinite time, and once it succeeds, it deposits its spermatophore —a pyramid a few millimeters high made up of gelatinous material at its base and at whose tip are located the spermatozoa—, on which the female positions herself to collect it with her cloacae and introduce it into a spermatheca, where the spermatozoa are subsequently released to fertilize the ovules. On average, a gravid female lays 100 to 600 eggs per clutch, depending on the age of the female; incubation time can range between 12 and 18 days.

This species has been studied due to its great capacity for cell regeneration, which it achieves because it was discovered that it has 10 times more genetic material than human beings.

Although no scientific studies or documentation have been done to prove the effectiveness of axolotls as medicine, they have long been used in traditional medicine in some cultures. For example, in the Purépecha culture, healing properties are attributed to it for the treatment of the respiratory tract, curing indigestion and suffocation, and even as a remedy to facilitate childbirth. In addition, they are used as an energizer, revitalizing and restorative of the immune system, so they are usually administered to people with anemia, malnutrition or older adults. Likewise, axolotls of different species have been used in the preparation of ointments, syrups and infusions as the main ingredient. It is important to note that none of these healing properties have been confirmed through scientific or clinical protocol.

Some of the factors that are affecting the population of axolotls are:

  • The entry of fauna that is not from the region such as carp and tilapia, which became predators of the axolotl.
  • Contamination of their habitat.
  • Global warming, since the water where they live must be less than 20 degrees Celsius, in addition to the fact that the axolotl lives in waters with little or no water flow.

Objective

Discover and make known what the main characteristics of the Axolotl are and how we can help conserve it.

Justification

The axolotl is in danger of extinction, which is why it is important to know it and help conserve it. It is an important species for the study of medicine, due to its great capacity for cell regeneration.

Hypothesis

If I do more research on this topic, then I can share with my colleagues everything that is known about this great amphibian and foster a culture of conservation.

Method (materials and procedure)

  • I obtained information using the electronic tools to which I have access and visit different sources of information online; thus discovering all the characteristics that are known so far about the Axolotl, which are mentioned in the background section.
  • I paid a visit to the National Museum of the Ajolote located in Prolongación 5 de Mayo, 2nd Parque Las Águilas, in the Alvaro Obregón mayor’s office, in Mexico City. Although the museum is a small place, it is a unique place dedicated to the preservation of the axolotl. This project began in 2017 with the aim of preserving and disseminating information about the importance and rescue of this incredible endemic species of the Valley of Mexico Basin.

Results

I was able to learn some of the information that is known so far about this wonderful amphibian.

On February 1, 2018, the article “The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators” was published in number 554 of the scientific journal Nature, which reveals the complete results of the Mexican axolotl genome. In this study, they discovered that its genome has 32 billion base pairs of DNA, this is more than 10 times the genome of the human being, this makes it the largest genome that has been sequenced in history. Due to this, in 2018 the decree “February 1 National Day of the Mexican Axolotl” was entered in the Senate of the Republic, an effort that has been adopted by the axolotl guild and that as of 2021 is celebrated through talks, workshops and exhibitions. to learn more about the progress and efforts being made around its preservation from different areas.

Discussion

Among the various causes for which the axolotl is on the verge of disappearing, at least in the wild, are the reduction and contamination of the bodies of water in which it inhabits, the overexploitation of the species (since it is consumed as food and used as traditional remedy for various ills), the introduction of exotic fish species into their habitat and diseases.

In Mexico this species is protected by law under the category “subject to special protection”, according to NOM-059-Semarnat-2010. But despite these measures, the situation worsens substantially as time goes by. Among the efforts for the conservation of this species is the assembly of colonies to reproduce it in captivity.

Conclusions

The reasons to conserve this species are many, among them are:

  • Medical: Various studies have determined that this salamander has the ability to regenerate any type of tissue, including cardiac and neuronal tissue, a characteristic that is already being investigated so that it can be gradually implemented in treatments in humans.
  • Biological: Although little known by society in general, the Xochimilco axolotl is one of the most representative species of Mexico, and no country should allow itself to lose part of its biodiversity, since each of the species that make it up constitutes a biological heritage invaluable to its citizens.
  • Cultural: By losing this species we would also lose a living representative of our pre-Hispanic roots, which are part of our identity as Mexicans.

We must take responsibility for our biodiversity not only for the benefits that we can obtain from it in the short or long term, but also because we are a species aware of the negative consequences that our actions have had on the ecosystems that others inhabit.

We must join in the conservation of these species, let us respect their habitat and their tranquility.

Bibliography