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Al igual que en otros archipiélagos oceánicos, los vertebrados terrestres están representados en bajo número de especies pero con una alta proporción de endemismos. Así, todos los reptiles autóctonos de Canarias son endémicos, y las islas cuentan con más especies de aves endémicas que en el resto del territorio nacional. Por el contrario, los anfibios, con escasa o nula dispersión sobre el mar, están ausentes de forma natural y solo existen unas pocas especies introducidas. Entre los mamíferos autóctonos destacan los murciélagos, aunque también existe una especie de musaraña endémica (Crocidura canariensis) en las islas y algunos islotes orientales. En el pasado hubo ratas gigantes en Tenerife (Canariomys bravoi) y en Gran Canaria (Canariomys tamarani), así como ratones gigantes en las islas orientales (Malpaisomys insularis).

Rana común (Pelophylax perezi)

Anfibios. Tres especies introducidas. La ranita meridional (Hyla meridionalis), introducida poco después de la conquista de las islas; la rana común (Pelophylax perezi), que ya estaba establecida en Gran Canaria y Tenerife al menos a finales del siglo XVIII; y la rana verde norteafricana (Pelophylax saharicus) introducida en Gran Canaria en la década de 1990.

Lagarto gigante de Tenerife (Gallotia intermedia)

Reptiles. Lagartos, lisas y perenquenes cuentan con diversas especies endémicas en las distintas islas. Todos los lagartos pertenecen al distintivo género canario Gallotia. De especial interés resultan los lagartos gigantes de alrededor de 70 cm de longitud, muy amenazados y que a duras penas sobreviven refugiados en acantilados donde soportan algo mejor la depredación de gatos asilvestrados y ratas. En El Hierro se encuentra Gallotia simonyi en la fuga de Gorreta y en el roque chico de Salmor; en La Gomera G. bravoana habita solo en el risco de La Mérica en Valle Gran Rey, y en Tenerife G. intermedia queda restringido a los acantilados de Los Gigantes y de Guaza. En La Palma se considera extinguido otro lagarto de gran talla (G. auaritae) aunque algunos indicios apuntan a que todavía podría quedar alguna población en algún acantilado remoto. De este linaje, coexistió con los aborígenes de Tenerife un lagarto incluso mayor (G. goliath) que sobrepasaba el metro de longitud. Más abundante que los anteriores, y no tan emparentado con ellos, es el lagarto gigante de Gran Canaria (G. stehlini), aunque en la actualidad se haya amenazado por la expansión de la culebra real de California (Lampropeltis californiae) introducida en la isla en época reciente.

Tizón (Gallotia galloti)

De mediano tamaño están los lagartos de Tenerife y La Palma (G. galloti) conocidos con el nombre de tizones, verdinos, barbazules, barboletes, paperos, o papazules, y los lagartos de El Hierro y La Gomera (G. caesaris). La especie de menor tamaño es la de las islas e islotes orientales (G. atlantica).

Los perenquenes, conocidos también en algunas islas como prácanes (La Gomera) y salamandras o salamancas (La Palma), se han diversificado según las islas: Tarentola angustimentalis en las islas e islotes orientales, T. delalandii en Tenerife y La Palma, T. gomerensis en La Gomera y T. boettgeri en Gran Canaria y El Hierro.

Lisa de las islas orientales (Chalcides simonyi)

Finalmente, las lisas, llamadas en algunas islas rolisas, lisnejas o lagartijas, están presentes en el archipiélago con cuatro especies: Chalcides viridanus en Tenerife, C. coeruleopunctatus en La Gomera y El Hierro, mientras que en Gran Canaria, mostrando una gran variedad de coloraciones según las zonas, se encuentra C. sexlineatus; en Lanzarote y Fuerteventura habita la más escasa y de mayor tamaño (C. simonyi)
Además de estas especies endémicas, se han establecido otras introducidas como perenquenes del género Hemidactylus: H. turcicus en Gran Canaria y Tenerife, y H. mabouia en Gran Canaria (Las Palmas). También existe una pequeña población de la lagartija de Madeira (Teira dugesii) en la ciudad de Las Palmas. Sin lugar a dudas, el caso más problemático y de difícil solución es la presencia en Gran Canaria de la culebra real de California, detectada en 2003, y que se ha extendido por buena parte de la isla depredando sobre reptiles endémicos. Otra serpiente, la culebrilla ciega de las macetas (Indotyphlops braminus), de pequeño tamaño y hábitos excavadores, se encuentra ya en la mayoría de las islas a causa del comercio de plantas para jardinería.
Por otra parte, algunas de las especies autóctonas han sido introducidas en islas fuera de su distribución nativa. Así, en Fuerteventura hay poblaciones asentadas del lagarto gigante de Gran Canaria, y en esta última isla hay una pequeña población del lagarto de las islas orientales. En La Palma también se encuentran lisas de Tenerife y Gran Canaria.
Aves. La avifauna nidificante está compuesta por unas 90 especies, de las cuales seis son endémicas: la paloma turqué (Columba bollii) propia de la laurisilva, la paloma rabiche (C. junoniae) cuyo hábitat principal es el bosque termófilo, el pinzón azul de Tenerife (Fringilla teydea) y de Gran Canaria (F. polatzeki) restringidos a los pinares, la tarabilla canaria (Saxicola dacotiae) presente solo en Fuerteventura, y el mosquitero canario (Phylloscopus canariensis) de amplia distribución en las islas centrales y occidentales. Asimismo, el archipiélago cuenta con una treintena de subespecies endémicas, algunas de las cuales son muy distintivas. El caso de los herrerillos canarios (Cyanistes teneriffae) y el de los pinzones comunes (Fringilla coelebs) es muy espectacular ya que se han diferenciado notoriamente en las islas, contando con cinco y cuatro subespecies respectivamente.
Entre las aves marinas, las islas albergan poblaciones de especies que no se reproducen en el resto del territorio nacional como son la pardela pichoneta (Puffinus puffinus), la pardela de Barolo (Puffinus baroli), el petrel de Bulwer (Bulweria bulwerii), el paíño de Madeira (Hydrobates castro) y el paíño pechialbo (Pelagodroma marina). Además, la pardela cenicienta atlántica (Calonectris borealis) mantiene importantes efectivos en el archipiélago, destacando la colonia de Alegranza con más de 10.000 parejas reproductoras. Además, las islas orientales cuentan con una interesante comunidad de aves esteparias entre las que destaca la avutarda hubara (Chlamydotis undulata), el corredor (Cursorius cursor), la terrera marismeña (Alaudala rufescens) y la ganga ortega (Pterocles orientalis).
Sin embargo, algunas de las especies son introducidas como las perdices (Alectoris barbara y A. rufa), la cotorra argentina (Myiopsitta monachus), la cotorra de Kramer (Psittacula krameri) o el pico de coral común (Estrilda astrild).

Mamíferos. Los murciélagos, con siete especies autóctonas, son los mejor representados. El orejudo canario (Plecotus teneriffae) es un endemismo de Canarias, mientras que el murciélago de bosque cuenta con una subespecie endémica de Tenerife y La Gomera (Barbastella barbastellus guanchae). Cuatro de las especies restantes son de pequeño tamaño salvo el murciélago rabudo (Tadarida teniotis), distribuido por las islas centrales y occidentales, siendo una de las especies europeas de mayor talla.

Murciélago de bosque (Barbastella barbastellus)
Musarañita (Suncus etruscus)

Entre las musarañas destaca la endémica Crocidura canariensis, aunque en Gran Canaria ha sido introducida la musaraña gris (C. russula) y en Tenerife la musarañita (Suncus etruscus).
El resto son especies introducidas como el conejo (Oryctolagus cuniculus), ratas (Rattus rattus y R. norvegicus), ratones (Mus musculus), ardillas morunas (Atlantoxerus getulus), muflones (Ovis orientalis), arruís (Ammotragus lervia), erizos morunos (Atelerix algirus), hurones (Mustela putorius furo) y gatos asilvestrados (Felis silvestris catus).