Ciclo de vida de las ranas

Al igual que otros anfibios, el ciclo de vida de una rana comienza normalmente en el agua, con un huevo que incuba en una larva, sin extremidades y con branquias, comúnmente conocida como renacuajo. Después de crecimiento adicional, durante el cual se desarrollan las extremidades y los pulmones, el renacuajo sufre metamorfosis, en la que se reorganiza su apariencia y órganos internos. Después de esto, es capaz de salir del agua como una rana en miniatura, las ranas respiran aire.

Reproducción

En las ranas existen dos tipos principales de reproducción, la reproducción prolongada y la explosiva. En la primera, adoptada por la mayoría de las especies, las ranas adultas en ciertas épocas del año se reúnen en un estanque, lago o arroyo para reproducirse. Muchas ranas colocan sus huevos en las masas de agua, en las que se desarrollan como larvas. Esto a menudo da lugar a migraciones anuales que implican a miles de ranas. En los reproductores explosivos, las ranas adultas maduras llegan a los sitios de reproducción en respuesta a ciertos factores desencadenantes, tales como las precipitaciones que ocurren en una zona árida. En estas ranas, el apareamiento y desove se lleva a cabo con prontitud y la velocidad de crecimiento de las larvas es, con el fin de hacer uso de las efímeras piscinas (estanques) antes de que se sequen.

Entre los criadores prolongados, los machos suelen llegar al lugar de cría primero y permanecen allí durante algún tiempo mientras que las hembras tienden a llegar tarde y salir poco después de que se han reproducido. Esto significa que los machos superan a las hembras en la orilla del agua y defienden sus territorios de otros machos. Anuncian su presencia mediante sonidos, a menudo alternando sus graznidos con las ranas vecinas. Los machos m grandes y fuertes tienden a tener los sonidos más profundos y mantener los territorios de mayor calidad. Las hembras seleccionan a sus compañeros, al menos en parte, sobre la base de la profundidad de su voz. En algunas especies existen machos satélites que no tienen territorio y no llaman. Ellos pueden interceptar las hembras que se acercan a un macho o hacerse cargo de un territorio desocupado. A veces los papeles se invierten y un macho llamando se da por vencido en su territorio y se convierte en uno satélite.

En los reproductores explosivos, el primer macho que encuentra un lugar de cría adecuado, realiza llamadas para que otras ranas, de ambos sexos, converjan en la piscina. Los criadores explosivos tienden a llamar al unísono, creando un coro que se oye desde muy lejos. Los sapos de espuelas (Scaphiopus spp.) De América del Norte entran en esta categoría. La selección y el cortejo del compañero no es tan importante como la rapidez en la reproducción. En algunos años, las condiciones adecuadas no ocurren y las ranas pueden pasar hasta dos o más sin cría.

En el lugar de cría, el macho monta a la hembra y se apodera de ella, con fuerza, alrededor del cuerpo. Típicamente, el apareamiento tiene lugar en el agua, la hembra libera sus huevos y el macho los cubre con el esperma; la fertilización es externa. En muchas especies, como el sapo de la planicie (Bufo cognatus), el macho retiene los huevos con sus patas traseras, que mantienen en su lugar durante unos tres minutos. Los miembros del género Nimbaphrynoides, en  África Occidental, son únicos entre las ranas en que son vivíparos; y los miembros de los Nectophrynoides de Tanzania son las únicas ranas que se sabe que son ovovivíparos. En ambos casos, la fecundación es interna y las hembras dan a luz a las ranas juveniles completamente desarrolladas.

Huevos

Los embriones de rana están típicamente rodeados por varias capas de material gelatinoso. La gelatina proporciona apoyo y protección al tiempo que permite el paso de oxígeno, dióxido de carbono y amoniaco. El huevo absorbe la humedad y se hincha en el contacto con el agua. Después de la fecundación, la parte más interna se licua para permitir el libre movimiento del embrión en desarrollo. En ciertas especies, como la rana de patas rojas del Norte (Rana aurora) y la rana de la madera (Rana sylvatica), existen algas verdes unicelulares simbióticas presentes en el material gelatinoso. Se piensa que estas pueden beneficiar a las larvas en desarrollo, proporcionándoles oxígeno extra a través de la fotosíntesis. La mayoría de los huevos son de color negro o marrón oscuro, y esto tiene la ventaja de absorber el calor del sol que retiene la cápsula aislante. El interior de las agrupaciones de huevo de la rana de madera (Rana sylvatica) es de hasta 6 ° C (11 ° F), más caliente que el agua circundante y esto acelera el desarrollo de las larvas.

La forma y el tamaño de la masa de huevos son característicos de la especie. Los Ranids tienden a producir cúmulos globulares que contienen grandes cantidades de huevos, mientras que los bufonids producen huevos largos como cuerdas cilíndricas.

La rana selva (Leptodactylus pentadactylus) hace un nido de espuma en una hondonada, los huevos eclosionan cuando se inunda el nido o los renacuajos pueden completar su desarrollo en la espuma, si no se produce la inundación. La rana arborícola de ojos rojos (Agalychnis callidryas) deposita sus huevos en una hoja encima de una piscina y cuando salen del cascarón, las larvas caen en el agua a continuación. Las larvas en desarrollo en los huevos pueden detectar las vibraciones causadas por avispas o de serpientes depredadoras próximas, y saldrán del cascarón temprano para evitar ser comidos. En general, la duración de la etapa de huevo depende de las especies y las condiciones ambientales. Los huevos acuáticos normalmente se incuban dentro de una semana, cuando la cápsula se divide como resultado de enzimas liberadas por las larvas en desarrollo.

Renacuajos

Las larvas que emergen de los huevos son conocidos como renacuajos (ocasionalmente guajacones) y suelen tener cuerpos ovalados y las largas colas, verticalmente aplanadas. Como regla general, las larvas son totalmente acuáticas, pero al menos una especie (Nannophrys ceylonensis) tiene renacuajos que son semi-terrestres y viven entre las rocas húmedas. Los renacuajos carecen de párpados y tienen esqueletos cartilaginosos, sistemas de línea lateral, branquias para la respiración y colas verticalmente aplanadas que utilizan para nadar. Desde el principio de su desarrollo, una bolsa branquial cubre las branquias y las patas delanteras. Los pulmones pronto comienzan a desarrollarse y se utilizan como un órgano de respiración accesorio. Algunas especies pasan por la metamorfosis estando aún dentro del huevo y salen del cascarón directamente en pequeñas ranas. Los renacuajos carecen de dientes verdaderos, pero las mordazas en la mayoría de las especies tienen dos filas alargadas, paralelas de pequeñas estructuras queratinizadas, llamados keradontes, en el maxilar superior. La mandíbula inferior por lo general tiene tres filas de keradontes rodeadas por un pico córneo, pero el número de filas puede variar y las disposiciones exactas de piezas bucales proporciona un medio para la identificación de especies. En el Pipidae, con la excepción de Hymenochirus, los renacuajos tienen barbos anteriores pareados, que hacen que se parezcan a pequeños bagres.

Los renacuajos son normalmente herbívoros, alimentándose principalmente de algas, incluyendo las diatomeas, filtrando el agua a través de las branquias. Algunas especies son carnívoras en la etapa de renacuajo, comiendo insectos, renacuajos más pequeños y peces. La rana de árbol cubana (Osteopilus septentrionalis) es una de una serie de especies en las que los renacuajos pueden ser caníbales. Los renacuajos desarrollan piernas tempranas pueden ser comidos por los otros, para que los desarrolladores finales puedan tener mejores perspectivas de supervivencia a largo plazo.

Los renacuajos son altamente vulnerables a ser comido por peces, tritones, escarabajos depredadores de buceo, y aves como el martín pescador. Algunos renacuajos, incluidos los del sapo de caña (Bufo marinus), son venenosas. La etapa de renacuajo puede ser tan corta como una semana en los reproductores explosivos o puede durar a través de uno o más inviernos seguidos, seguido de la metamorfosis en primavera.

Metamorfosis

Al final de la etapa de renacuajo, las ranas experimentan una metamorfosis en la que sus cuerpos hacen una transición repentina en la forma adulta. Esta metamorfosis suele durar sólo 24 horas y se inicia con la producción de la hormona tiroxina. Esto hace que los diferentes tejidos se desarrollen de diferentes maneras. Los principales cambios incluyen el desarrollo de los pulmones y la desaparición de las branquias y la bolsa branquial, que hacen las patas delanteras visibles. La mandíbula inferior se transforma en la gran mandíbula de los adultos carnívoros y el largo intestino en espiral del renacuajo herbívoro se sustituye por el intestino corto típico de un depredador. El sistema nervioso se adapta a la visión estereoscópica y el oído, los nuevos métodos de locomoción y la alimentación. Los ojos se vuelven a colocar más arriba en la cabeza y se forman los párpados y las glándulas asociadas. El tímpano, oído medio e interno se desarrollan. La piel se vuelve más gruesa y más dura, el sistema de línea lateral se pierde y glándulas de la piel se desarrollan. La etapa final es la desaparición de la cola, pero esto se lleva a cabo más tarde, el tejido que se utiliza para producir una aceleración del crecimiento en las extremidades.

Las ranas son muy vulnerables a los depredadores cuando están sometidas a la metamorfosis. En este momento, la cola se está perdiendo y la locomoción por medio de las extremidades apenas se está estableciendo.

Adultos

Después de la metamorfosis, los adultos jóvenes pueden dispersarse en hábitats terrestres o seguir viviendo en el agua. Casi todas las especies de ranas son carnívoras como adultos, se aprovechan de invertebrados incluyendo artrópodos, gusanos, caracoles y babosas. Algunas de las más grandes pueden comer otras ranas, pequeños mamíferos y peces. Algunas ranas usan sus lenguas pegajosas para atrapar a sus presas en rápido movimiento, mientras que otros impulsan el alimento a la boca con las manos. La rana de árbol Xenohyla truncata es una excepción, en parte herbívora, su dieta incluye una gran proporción de la fruta. Las ranas adultas son a su vez atacadas por muchos depredadores. La rana leopardo del norte (Rana pipiens) es comida por garzas, halcones, peces, grandes salamandras, serpientes, mapaches, mofetas, visones, ranas toro y otros animales.

Las ranas son depredadores primarios y una parte importante de la cadena alimenticia. Al ser de sangre fría, que hacen un uso eficiente de los alimentos que consumen, utilizando poca energía para los procesos metabólicos, mientras que el resto se transforma en biomasa. Son comidas por los depredadores secundarios y son consumidores primarios de los invertebrados terrestres, la mayoría de los cuales se alimentan de las plantas. Mediante la reducción de los herbívoros, desempeñan un papel en el aumento del crecimiento de las plantas y por tanto son parte de un ecosistema en equilibrio.

Poco se sabe acerca de la longevidad de las ranas y los sapos en la naturaleza, pero algunos pueden vivir por muchos años. Las ranas más antiguas se cree que pueden vivir hasta 14 años, incluyendo la etapa de renacuajo de cuatro años. Las ranas y sapos en cautiverio se han registrado viviendo hasta un máximo de 40 años, en un sapo común europeo (Bufo bufo). El sapo de caña (Bufo marinus) se ha sabido por sobrevivir 24 años en cautiverio y la rana toro (Rana catesbeiana) 14 años. Ras ranas de climas templados hibernan durante el invierno y cuatro especies son conocidas por ser capaces de soportar la congelación durante este tiempo, incluyendo la rana de la madera (Rana sylvatica).