Declínio da População Mundial de Anfíbios Devido a Infecção Por Batrachochytrium dendrobatidis (Longcore, Pessier e Dk Nichols 1999), o Fungo Causador da Quitridiomicose

Fernanda Pyramides do Couto

Rafaella Gevegy Negrão

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RESUMO: O declínio da população mundial de anfíbios tem como principal causa o Batrachochytrium dendrobatidis (Longcore, Pessier & Nichols DK 1999), fungo causador da quitridiomicose, doença que vem dizimando populações de anfíbios por todo o mundo. O fungo ataca a pele, que para anuros é essencial à vida, sendo então disseminado com extrema rapidez e facilidade. A rã Xenopus laevis (Daudin, 1802), de origem africana, é imune e pode ser considerada um vetor da infecção fúngica. Acredita-se que ela seja a responsável pela disseminação do fungo, já que foi muito comercializada para realização de estudos e testes de gravidez na década de 30. As mudanças climáticas assim como alguns fatores ambientais estão favorecendo a proliferação do fungo e cientistas correm contra o tempo na tentativa de achar uma solução para controlar e exterminar esse problema que pode extinguir populações inteiras de anfíbios e consequentemente causar um desequilíbrio ecológico irreparável.

Palavras-chave: Batrachochytrium dendrobatidis. Anfíbios. Extinção. Chytrids. Xenopus Laevis

1 - INTRODUÇÃO:

Em meados dos anos noventa os cientistas começaram a perceber uma ligeira diminuição das populações de anuros em diferentes países, várias epidemias aconteceram isoladamente em regiões diferentes dos continentes. Os modelos de infecção obtidos sugeriram que a epidemia tinha a característica de infectar uma ampla faixa de anuros podendo continuar a espalhar-se, mesmo depois que a espécie infectada havia desaparecido, inicialmente suspeitou-se de um vírus. (JUNCÁ, 2001).

Resultados de estudos feitos com anfíbios infectados comprovaram que a contaminação era causada por um fungo mortal para os anuros, o Batrachochytrium dendrobatidis, que hoje representa seu parasito mais ameaçador, instala-se na pele impedindo as trocas gasosas. (GOMES, 2006).

O desaparecimento de anfíbios foi discutido pela primeira vez há quase 20 anos, no I Congresso Mundial de Herpetologia, realizado na Inglaterra, em 1989 onde foram estabelecidas várias iniciativas que buscavam perceber as causas e dimensão desta catástrofe. (SILVEIRA, 2006). Desde então, dezenas de espécies desapareceram e muitas mais encontram-se à beira da extinção (FONSECA, 2008). O objetivo desse trabalho é fazer uma revisão de literatura a cerca da origem, disseminação, atuação e o impacto causado pelo fungo responsável pela quitridiomicose na população mundial de anfíbios, apontando o risco de extinção em massa da anurofauna.

2 - REVISÃO DE LITERATURA:

Após uma década de estudos e debates sobre o declínio das populações de anfíbios, este fenômeno mundial pouco tem sido investigado pelos pesquisadores brasileiros. (JUNCÁ, 2001). Várias pesquisas foram iniciadas para explicar porque as populações mundiais de anfíbios estão desaparecendo e constatou-se que um terço (32%), ou seja, 1896 espécies de todo o mundo estão ameaçadas. (PARRIS, 2006). Algumas possíveis respostas foram encontradas: flutuações naturais das populações, mudanças climáticas, aumento da incidência de raios ultravioletas, poluição das águas, contaminação por pesticidas, espécies invasoras, comércio ilegal de animais silvestres e infecções por fungos quitrídios são algumas das causas que podem estar levando à exterminação da anurofauna. (SILVANO e SEGALLA, 2005).

O patógeno mais ameaçador aos anfíbios é sem dúvida o fungo, da divisão Chytridiomycota (Arx, 1967),B. dendrobatidis, descrito em 1998 por pesquisadores australianos como um fungo letal para anuros (JUNCÁ, 2001).O fungo é causador da quitridiomicose, doença emergente conhecida por dizimar populações inteiras de anfíbios, inclusive em regiões com vegetação intacta. Essa doença está associada a declínios populacionais drásticos em várias espécies de anfíbios principalmente nas Américas, Oceania e Europa. (FONSECA, 2008). O impacto da quitridiomicose em rãs gera a mais espetacular perda da biodiversidade, registrado na história dos vertebrados. (SKERRATT, BERGER, SPEARE et al, 2007).

Os quitrídeos (Arx, 1967) formam um grupo muito difundido de fungos de solo que normalmente infecta algas, outros fungos, plantas, protozoários e invertebrados. O primeiro relato de infecção de vertebrados por chytrids surgiu em 1998, quando esse fungo foi apontado como causador da morte de anuros na Austrália e na América Central. (JUNCÁ, 2001 e POUGH, 2003).

Pouco se sabe sobre a atuação deste patógeno. O fungo é diplóide e se reproduz de forma assexuada, apresentando zoósporos reprodutores móveis, nas formas ovóides que vivem na água ou lama e conseguem penetrar na pele do anfíbio. Quando ocorre a penetração, o zoósporo amadurece, absorve sua cauda e se aloja na epiderme formando estruturas ramificadas denominadas hifas que se estendem pela pele e um corpo reprodutor esférico, o zoosporângio. Um único zoósporo amadurece em 4-5 dias e se torna um zoosporângio contendo centenas de zoósporos que são liberados na água. (POUGH, 2003). Esses zoósporos podem ser difundidos por animais, pneus de carros, botas de pesquisadores que ao transitarem entre habitats de rãs, atuam como disseminadores, transportando lama contaminada. (PARRIS, 2006).

A duração da sobrevida do B. dendrobatidis in water varied with the source of the water and the strain of fungus ( Table ).dendrobatidis em água varia de acordo com a fonte da água e da estirpe do fungo. Estudos realizadosFor all three water samples, zoospores attached to the plastic of the flasks and grew into zoosporangia, but new zoospores appeared to be released only into the lake water. com três amostras de água (água deionizada, água clorada, e água de um lago), mostraram que os zoósporos anexados ao plástico dos frascos cresceram para zoosporângios, mas novos zoósporos pareciam ser liberados somente na água do lago. Os zoósporos do B. dendrobatidis were highly active when placed into all three types of water and progressively attached to the flask to form sessile zoosporangiadendrobatidis foram altamente ativos quando colocados em todos os três tipos de água e progressivamente esse ciclo continua até que a cultura se torne excessiva e a inibição do crescimento ocorra, possivelmente pela limitação de nutrientes ou pelo acúmulo de resíduos metabólicos. Este estudo confirma que a ausência de atividade por zoósporos, ou crescimento de novos zoosporângios, não é um indicador de uma cultura não viável ou morta. Estes resultados têm relevância imediata para controle de doenças e de quarentena estratégicas. Water in contact with amphibians should be regarded as contaminated with B. Anfíbios em contato com a água devem ser considerados contaminados com B. dendrobatidis for up to at least 7 weeks after last contact with the amphibian.Dendrobatidis. For quarantine purposes, all water, moist soil, and wet fomites imported into a country with amphibians should be regarded as infectious for B. (JOHNSON e SPEARE, 2003).

As infecções por chytrids não parecem ser letais nos girinos, já que estes carecem de queratina no tegumento. O que já se verificou é que o fungo causa deformações nos dentes córneos e partes queratinizadas da boca, sendo assim, os girinos atuam como reservatório do fungo já que podem viver até três anos sem se metamorfosear. Porém, nos animais adultos ele infecta a pele, a perfura e muito poucas espécies conseguem sobreviver, pois, em geral, o patógeno utiliza quitina, queratina e celulose como nutrientes. (SILVEIRA, 2006). Em estudo realizado para perceber a capacidade de crescimento e ação queratinolítica de B. dendrobatidis, o resultado nos mostra maior crescimento em ágar triptona, seguido de ágar pele de rã e o mais lento em cozidos de pele de serpente e ágar, foi perceptível uma variedade de enzimas proteolíticas que podem ser queratinizantes, incluindo tripsina e quimiotripsina. Estes achados apóiam a predileção deste fungo pela pele de anfíbios (SYMONDS, TROTT, BIRD et al, 2008).

O mecanismo pelo qual o fungo se torna uma doença fatal não é ainda conhecido. Pesquisadores sugerem que o fungo produza toxinas letais ou que a infecção promova um funcionamento anormal da pele. Como a homeostase hídrica e gasosa dos anfíbios é realizada por esse órgão que é extremamente permeável, a infecção pode levá-los à morte. (GOMES, 2006). Para investigar a patologia da quitridiomicose, amostras de sangue foram coletadas de anuros infectados, doentes e não infectados. Em uma rã em estágio grave da doença havia reduzido do plasma a osmolalidade, sódio, potássio, magnésio e concentrações de cloreto. Os resultados de albumina plasmática, hematócrito e uréia indicam uma hidratação inalterada, demonstrando que o desequilíbrio osmótico é causado pela perda de eletrólitos (VOYLES, BERGER,YONG, et al, 2007).

A espessura normal da camada córnea está entre 2 a 5 μ m, mas uma pesada infecção pelo parasita pode torná-la mais espessa podendo chegar até 60 μ m.(PARRIS, 2006). Também já se sabe que a doença é transmitida pelo contato direto entre os animais ou por dispersão dos esporos no ambiente, principalmente pela água e lama. (SILVEIRA, 2006). O fungo é altamente transmissível e algumas pessoas têm acusado os cientistas de introduzir inadvertidamente esporos da patogenia para dentro dos ecossistemas, descartando espécies de estudo infectadas no meio ambiente. (LIPS, 2008).

Ainda é um mistério a origem do fungo e como ele se propaga. A África pode ser a origem de B. dendrobatidis, já que a maior ocorrência da doença foi registrada no continente.(PARRIS, 2006). Evidence supporting this include the facts that: (i) the site of the earliest known occurence of the disease was in Africa, (ii) the major host ( Xenopus laevis ) shows no disease symptoms when infected by the fungus, and (iii) there is a plausible route (ie the international trade of X. laevis ) to explain the movement of the disease from Africa to other parts of the world. Um estudo de 2004 atribuiu a propagação do fungo à rã Xenopus laevis, uma espécie introduzida, pois durante décadas ela foi utilizada com duvidosa confiabilidade para predizer se uma mulher estava grávida. (ROCHA, 2006). O teste consistia na resposta da fêmea de X. laevis, em produzir óvulos em menos de 24 horas, a pequenas quantidades de hormônio gonadotrofina-coriônico (coletado na urina), se a mulher estivesse grávida. (BASTOS, 2003).

A técnica, desenvolvida na África do Sul nos anos trinta, obteve um grande sucesso em todo o mundo. Exemplares dessa rã começaram a transitar pelos laboratórios do mundo inteiro para realização de testes de gravidez. Cientistas afirmam que os organismos causadores de doenças e os anfíbios têm coexistido ao longo de toda a existência destes últimos e algumas espécies de anfíbios aparentemente estabeleceram uma relação estável com seus patógenos. (POUGH, 2003). Um grupo de pesquisadores liderados pelo cientista australiano Rick Speare lançou a teoria de que, na África, sapos e o fungo B. dendrobatidistinham convivido por um longo período, durante o qual o animal teria desenvolvido resistência à parasitose. O alto índice de exportação teria levado à disseminação da doença, conhecida como Chytridiomycosis, na Europa, Austrália, parte da Ásia e América, sendo atualmente considerada uma das grandes causas do declínio no número de anfíbios no mundo. (ROCHA, 2006). A capacidade de este fungo sobreviver no ambiente sem a presença de um anfíbio hospedeiro pode extrapolar sete semanas. (JOHNSON e SPEARE, 2003), e o período de incubação da doença pode ser 9-76 dias, com a maior parte dos infectados sucumbindo entre 18-48 dias. If a chytrid infection is suspected a variety of treatments are plausible as discussed above. (BREM, MENDELSON e LIPS, 2008).

Na Austrália, a partir de um grande número de anuros moribundos, suspeitou-se inicialmente de um vírus como causador da epidemia. Os modelos de infecção obtidos sugeriam que a epidemia tinha uma habilidade de infectar uma ampla faixa de animais e podia continuar a se espalhar, mesmo depois de uma espécie infectada desaparecer completamente.O interesse por este grupo de fungos cresceu diante da alta mortalidade observada em áreas sem pesticidas ou qualquer produto tóxico. Os fungos foram encontrados em quase todas as populações observadas. Algumas espécies têm mostrado resistência a este fungo. A rã de olhos vermelhos, Litoria chloris (Boulenger, 1892) apresentou alta mortalidade no final dos anos 80, mas está se recuperando. As espécies mais ligadas a ambientes de águas lóticas, incluindo Rheobatrachus silus (Liem,1973) e R. vitellinus (Mahony, Tyler e Davies, 1984),parecem, no entanto, ter sido dizimadas pelofungo. Outras vinte e quatro espécies têm sido afetadas, das quais onze dramaticamente. (JUNCÁ, 2001).

Cientistas afirmam que, uma vez que o fungo chega a um lugar novo, ele se espalha como um incêndio. (LIPS, 2008). Na América Central, uma onda de declínios e desaparecimentos populacionais foi traçada da Costa Rica até o Panamá durante o período de 1988 a 1996. A onda está movendo-se para o sul à velocidade de 50-100 quilômetros por ano. Na Austrália a onda de infecção pro quitrídeos talvez esteja movendo-se para o norte através de Queensland e dos Northern Territories. (POUGH, 2003).

A quitridiomicose já foi identificada no Brasil, o país onde é encontrada a maior diversidade mundial de anuros. O primeiro registro brasileiro de infecção por quitrídios foi relatado por Felipe Toledo, do Laboratório de Herpetologia da Universidade Estadual Paulista de Rio Claro, e colaboradores, na revista Amphibian & Reptile Conservation (volume 4, número 1, 2006). A doença foi detectada na rã-de-corredeira, Hylodes magalhaesi (Bokermann, 1964), espécie que ocorre em regiões elevadas da Mata Atlântica. Para os pesquisadores brasileiros, não está confirmado que a quitridiomicose seja responsável pelo declínio de espécies de anfíbios. Segundo eles, trata-se mais de uma questão de sinergismo, em que um problema estimula outro. O primeiro relato não implica que o B. dendrobatidis seja novidade no Brasil, há indícios de que ele já existia no país nos anos 1980. (FAPESP, 2006). Existe a possibilidade de que anfíbios fossem portadores resistentes ao fungo, mas desenvolveram a doença quando deparados a outros fatores debilitantes, como o aumento de poluição, perda de habitat ou outras alterações ambientais. (GOMES, 2006).

Ao contrário do que se pensava, anfíbios em cativeiro não estão seguros do fungos quitrídeos e mortalidades em jardins zoológicos e em coleções particulares foram reportados durante 2006 e 2007, nos Estados Unidos, Japão, Austrália e Europa (incluindo Reino Unido). (BREM, MENDELSON e LIPS, 2008).

O motivo pelo qual as populações de anfíbios estão repentinamente sucumbindo às infecções por quitrídeos ainda é desconhecido. Há uma dúvida: Será que os chytrids são novos patógenos dos Amphibia ou algo está acontecendo com os anfíbios e chytrids que torna as infecções mais letais que costumavam ser? (POUGH, 2003). Pesquisas recentes alertam para as alterações climáticas. Mudanças inesperadas no clima podem afetar as relações entre hospedeiros e parasitas por vários caminhos, influenciando em um aumento da mortalidade.(JUNCÁ, 2001).

O aquecimento generalizado faz com que se forme uma camada adicional de nuvens sobre as florestas tropicais onde vivem alguns anfíbios. Isso significa que as noites ficam mais quentes e os dias mais frios, criando as condições para o fungo proliferar-se. A teoria foi confirmada pela constatação de que as espécies de sapos que vivem em áreas altas, onde as temperaturas são baixas, ou em áreas baixas, extremamente quentes, têm muito mais chances de sobreviver do que os sapos que vivem em altitudes intermediárias. (JUNCÁ, 2001).

Acredita-se que a infecção ocorra frequentemente em temperaturas frias e observações feitas por especialistas sugerem que a variação na imunidade dos anfíbios, relacionada com a temperatura e a biologia de B. dendrobatidis pode aumentar a prevalência e a agressividade da infecção. Em meses quentes, a prevalência do fungo é menor, pelo fato de que o sistema imunológico de anfíbios é mais efetivo em temperaturas mais elevadas. (GOMES, 2006). Cientistas afirmam também que o fungo prefere temperaturas mais baixas que podem explicar a alta precedência do fungo em altitudes elevadas nos trópicos.In culture conditions optimum growth occurred at 23°C, with slower growth occuring at 28°C and (reversible) cessation of growth occuring at 29°C (Longcore, Pessier, Nichols, 1999, in Daszak et al. 1999).Em condições ótimas, em cultura, o crescimento ocorreu a 23° C, com o crescimento mais lento ocorrido a 28°C, e da cessação do crescimento ocorridos a 29°C(Longcore, Pessier, Nichols, 1999, in Daszak et al. 1999). Foram feitas investigações à partir da atividade zoospórica, fisiologia e produção de proteases, nestas, isolados do fungo cresceram e reproduziram em temperaturas de 4-25ºC e em pH 4-8. O crescimento foi maior em 17-25ºC e em pH 6-7, a exposição de culturas a 30ºC por 8 dias matou 50%. As proteases foram ativas contra azocasein a temperaturas de 6-37ºC, e em uma faixa de pH de 6-8 (PIOTROWSKI, ANNIS, LONGCORE, 2004). Outras pesquisas mostram que dentro de 35 dias após a metamorfose, 50% das rãs alojadas em 22ºC morreram, enquanto 95% das rãs alojadas em 17ºC morreram. Ambas as temperaturas estão dentro da faixa térmica ideal para o crescimento do fungo, propondo que a diferença do resultado indica o efeito da temperatura sobre a resistência do hospedeiro à quitridiomicose, ao invés de um efeito sobre o próprio fungo. (ANDRE, PARKER, BRIGGS, 2008).

Several different treatment regimes have been used with varying degrees of success including various anti-fungal drugs and exposure to high temperatures.Tratamentos diferentes têm sido usados com variados graus de sucesso, incluindo vários medicamentos antifúngicos, e exposição a temperaturas elevadas, Probably the most readily available and cost-effective drug treatment is itraconazole, administered as a bath (see http://www.open.ac.uk/daptf/froglog/FROGLOG-46-1.html ). porém, os resultados ainda não são satisfatórios. Um grupo de cientistas da Nova Zelândia declarou ter encontrado uma possível cura para a doença, o cloramfenicol. Porém, adoção generalizada do cloramfenicol ainda está sendo debatida. As autoridades da União Europeia e dos Estados Unidos receiam efeitos adversos nos seres humanos. (BREM, MENDELSON e LIPS, 2008).

Na Costa Rica, algumas espécies de anuros conseguem ficar expostos ao sol por um longo período de tempo sem causar danos à sua pele, graças a uma pigmentação diferente, chamada pterorhodin, que ao invés de absorver a luz, reflete. Cientistas da Universidade de Manchester, no Reino Unido, afirmaram que se a temperatura de sapos contaminados por Chytrids forem elevadas por períodos curtos, os fungos podem desaparecer. Então, concluiu-se que a exposição desses sapos ao sol pode ser um mecanismo natural de defesa contra o fungo. (ROCHA, 2008).

Enquanto cientistas buscam respostas sobre o fungo e um meio de combatê-lo, algumas medidas podem ser tomadas fim de evitá-lo. Águas, solos úmidos, e qualquer objeto inanimado ou substância capaz de transportar organismos contagiantes infecciosos, importados para um país com anfíbios devem ser considerados como infecciosos, a menos que os anfíbios não estejam infectados. A similar strategy should be adopted when introducing new amphibians into a captive colony or collection. Esses materiais supostamente contaminados não devem ser reutilizados e devem ser desinfectados antes que sejam descartados para o ambiente. Amphibians should not be placed into enclosures with water used previously by other amphibians without prior disinfectiAny other wet objects that have been in contact with amphibians should either be disposed of or disinfected before repeat use. Various disinfection strategies have been described (ML Johnson et al., unpub. data). (JOHNSON e SPEARE, 2003).

Quarantine should consist of at least 2-3 months in a room isolated from all other amphibians and serviced by staff not in contact with the established amphibian collection.During this time, animals should be tested for chytrid (see below) and kept at temperatures between 18 and 25°C in order for chytrid to be at its most active and therefore detectable.Many tropical amphibians will be dead by the time a problem is visibly detected but incubation period for the disease can be 9-76 days, with most succumbing in 18-48 days. A sobrevivência de algumas populações de rãs tem ocorrido em alguns locais contaminados (por exemplo, minas de ouro, cobre, fundição), sugerindo que alguns poluentes podem ter efeitos antifúngicos sobre B. dendrobatidis in water varied with the source of the water and the strain of fungus ( Table ).dendrobatidis, e estão sendo estudados esses componentes químicos. (SKERRATT, BERGER, SPEARE et al, 2007).

3 – CONCLUSÃO

O fungo Batrachochytrium dendrobatidis é o causador da quitridiomicose, doença que vem dizimando as populações de anfíbios. Ainda não se sabe ao certo de onde ele surgiu e como conter seu crescimento, apesar de ser conhecido que mudanças climáticas favorecem sua dissipação. Estão sendo realizados estudos em torno de sua resistência sem a presença anfíbia, e da resistência dos anfíbios ao fungo, já que Xenopus laevis parece ser imune a essa infecção e pode ser um possível vetor do patógeno.

Este declínio tem sido alardeado por conservacionistas e biólogos, pois um grande número de extinções e reduções populacionais foi detectado em várias regiões do mundo. O Brasil tem a maior diversidade mundial de anfíbios anuros (sapos, rãs e pererecas), esses animais merecem a preocupação dos cientistas, pois boa parte dessas espécies vive no cerrado e na Mata Atlântica, ecossistemas nos quais há sérios problemas de desmatamento.

Os anfíbios são predadores de insetos e invertebrados e servem como alimento a muitos grupos de animais, sendo extremamente importantes à cadeia alimentar e à manutenção do equilíbrio terrestre e aquático, atuam no controle de pragas agrícolas, são usados como bioindicadores e sua pele possui substâncias de grande importância médica. A perda desenfreada de populações ou até mesmo de espécies inteiras certamente trará conseqüências sérias aos ecossistemas afetados, o que pode causar um impacto ambiental irreparável. Se algo está prejudicando os anfíbios, provavelmente afetará outros animais e até mesmo o homem.

Não sabemos se há tempo, mas algo tem de ser feito na tentativa de mudar este quadro, caso contrário, é provável que o planeta perca centenas de espécies e que ocorra um grande desequilíbrio em nosso ecossistema. Com este pensamento, cientistas se uniram e formaram a Arca Anfíbia, um movimento que busca salvar estes animais da extinção. Além disso, o ano de 2008 foi eleito o "Ano das Rãs" na tentativa de salvar as espécies mais ameaçadas e ajudar a assegurar sua sobrevivência a longo-prazo.

"Todas as informações contidas nesta obra são de responsabilidade dos autores"

4- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


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