AlmaMater - Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabi...El Colegio de la Frontera Sur, México....

número 3 marzo 2014

ISSN 1390-793X

REVISTA CIENTÍFICA MULTIDISCIPLINARIA DE LA UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ

AlmaMaterEdiciones

Revista Hippocampus

UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ - ULEAM DEPARTAMENTO CENTRAL DE INVESTIGACIÓN – DCI

DIRECTORIO Dr. Medardo Mora Solórzano Rector de la Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí

Lcdo. Leonardo Moreira Vicerrector Académico, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí

Econ. Elvira Rodríguez Ríos Directora del Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí

Dra. María Isabel Silva Iturralde Directora Revista Hippocampus

Dr. Julio César Marín Leal Editor de Contenido Científico

CONSEJO EDITORIAL Maribel Carrera Fernández Doctora en Ciencias Marinas, Instituto Politécnico Nacional, México. Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Departamento Central de Investigación, líder de la línea de investigación “Biología y ecología de los peces”. Ecuador.

Juan Alberto Figueroa Pico Biólogo Pesquero, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Investigador del Departamento Central de Investigación.Línea de Investigación: Biología y ecología de invertebrados marinos, Ecuador.

Daniel Griffith PhD. Ecología y Biología Evolutiva. Universidad de Michigan, Ann Arbor, Estados Unidos de Norte América. Universidad Laica “Eloy Alfaro” de

Manabí, Departamento Central de Investigación, líder de la línea de investigación “Ecología de la fauna terrestre tropical”. Ecuador.

Julio César Marín Leal Doctor en Fisiología, Biología de Organismos, Poblaciones e Interacciones. Université de Caen Basse-Normandie, Francia. Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Departamento Central de Investigación, líder de la línea de investigación “Tratamiento fisicoquímico y biológico de aguas residuales”. Ecuador.

Pablo Jesús Ramírez Barajas Doctor en Ecología y Desarrollo Sustentable. El Colegio de la Frontera Sur, México. Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Departamento Central de Investigación, líder de la línea de investigación “Caracterización ecológica de la fauna media y grande en áreas protegidas y fragmentadas de Manabí”. Ecuador.

Maria Isabel Silva Iturralde Estudios doctorales en Comunicación y Cultura. Universidad de Illinois, Estados Unidos de Norte América. Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Departamento Central de Investigación. Líneas de investigación, Antropología visual, raza, clase y género, estudios culturales de las comunicaciones.

COMITÉ EDITORIAL EXTERNO Ignacio Ángel Angós Iturgaiz Doctor en Ingeniería Agronómica, Universidad Pública de Navarra. Profesor Prometeo en la Universidad de Ambato. Líneas de investigación: Tecnología de alimentos, Agronomía.

Elisabeth Behling Doctora en Ingeniería Ambiental, Universidad del Zulia, Venezuela. Línea de investigación: Tratamiento biológico de aguas residuales.

Gilberto Colina Doctor en Química Ambiental, Universidad de Zulia, Venezuela. Línea de investigación: Remoción de contaminantes por procesos fisicoquímicos y biológicos.

Laugeny Díaz Doctora en Microbiología Ambiental, Universidad de Zulia, Venezuela. Línea de investigación: Biotecnología algal.

Benjamín García Páez PhD. en Economía, Universidad Autónoma de México (UNAM). Líneas de investigación: Economía Aplicada y Economía de los Recursos Naturales y Desarrollo Sustentable.

Felipe Galván Magaña PhD. Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR). Instituto Politécnico Nacional (IPN), México.

José Rivera PhD. Servicio Nacional de Pesquerías Marinas, Estados Unidos de Norte América.

Foto de portada: Fondo Rocoso Los Ahorcados. Autor: Nancy Cabanillas

DE LA UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ

DEPARTAMENTO CENTRAL DE INVESTIGACIÓN

NÚMERO 3 MARZO 2014

REVISTA CIENTÍFICA MULTIDISCIPLINARIA

Manta-Ecuador

EDITORIAL

El Departamento Central de Investigación (DCI) de la Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí (ULEAM),

edita la Revista Hippocampus desde el mes de marzo del año 2013 con el fin de estimular las inquietudes

académicas y dirigida no solo a la comunidad científica sino a los interesados en conocer y profundizar el

conocimiento de los temas tratados.

Los dos primeros números de esta revista (marzo y septiembre de 2013) estuvieron dedicados a la Colección

Recursos Marinos, donde se incluyeron trabajos sobre la langosta verde (Panulirus gracilis) en las costas de

la Provincia de Manabí (Ecuador), desarrollados en el seno del DCI por investigadores de la ULEAM. La

intención de estos trabajos fue divulgar de manera amplia, pero con un sentido técnico, los hallazgos

científicos alcanzados por el equipo de investigación durante varios años de labores, en conjunción con las

comunidades locales de pescadores y pobladores de las costas manabitas.

La creciente demanda por parte de la comunidad científica regional y nacional, y los procesos de desarrollo

y consolidación de la investigación científica y tecnológica en la ULEAM, hacen que la Revista Hippocampus,

a partir de su tercer número (marzo de 2014), reestructure su línea editorial con la finalidad de ampliar su

campo de acción, mediante la integración de diversas disciplinas del saber, para publicar trabajos en las

áreas de: ciencias biológicas, ciencias ambientales, ciencias del mar, ciencias agropecuarias, ciencias de la

salud, ambiente, ingeniería, gestión y desarrollo, y otras afines, considerando los siguientes aspectos:

investigación científica, innovación tecnológica, desarrollo académico, vinculación y extensión universitaria

e interdisciplinariedad. Para esta nueva etapa de la revista, publicaremos trabajos, entre los que se

cuentan: artículos de investigación científica y tecnológica, notas científicas, notas de divulgación, artículos

de revisión, cartas al director y otros documentos.

La Revista Hippocampus con su nueva política editorial pretende aportar una opción académica y factible

para la creciente comunidad de investigadores e investigadoras del Ecuador, donde puedan realizar sus

publicaciones, como respuesta a los planes de reestructuración, promoción y consolidación de la ciencia,

tecnología e innovación, por parte del Estado Ecuatoriano. Es por ello que, invitamos a la comunidad

científica nacional e internacional, a enviar sus manuscritos a la Revista Hippocampus para la consideración

de su publicación. Estamos en el proceso de solicitud de indexación al Sistema Regional de Información en

Línea para Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Latindex, de la que

esperamos ser parte en los próximos meses.

Esta, su revista

Dra. María Isabel Silva Iturralde Directora de la Revista Hippocampus

Dr. Julio César Marín Leal Editor de Contenido Científico

CONTENIDO

EDITORAL

Artículos de investigación científica y tecnológica

ESTUDIO EXPERIMENTAL DE NASAS ESTÁNDARES COMO ARTE DE

CAPTURA DE Panulirus gracilis EN JARAMIJÓ, MANABÍ, ECUADOR

EXPERIMENTAL STUDY OF STANDARD TRAPS AS ART OF CAPTURING THE

Panulirus gracilis IN JARAMIJÓ, MANABÍ, ECUADOR

Ricardo Castillo Ruperti, Juan Figueroa Pico, David Mero del Valle

DESPOLIMERIZACIÓN DEL QUITOSANO POR OXIDACIÓN

OXIDATIVE DEPOLYMERIZATION OF CHITOSAN

Khalid Ziani

Notas de divulgaciónLA ECOTOXICOLOGÍA SALUDA A LOS MANABITAS: ¿QUÉ ES? Y ¿CÓMO NOS

PUEDE SER ÚTIL? Cristiano V.M. Araújo, Luís Alberto Cedeño Macías, David Villareal de la Torre, Fernando R.

Diz

CORALES, UNA NUEVA ESTROFA EN LA MISMA CANCIÓN Nancy Cabanillas-Terán

TIBURONES Y RAYAS EN LA MIRA: LA IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DE

REPRODUCCIÓN Maribel Carrera Fernández

PARÁSITOS MARINOS, ¿A QUIÉN LE IMPORTAN?

Francisco Neptalí Morales-Serna, Peggy Loor-Andrade, Rosa María Medina-Guerrero,

Emma J. Fajer-Ávila

Nota de estudiante

LAS MACROALGAS COMO INDICADORES DE SALUD EN LOS ECOSISTEMAS

MARINOS Limber Alcívar-Mendoza

INSTRUCTIVO PARA PUBLICACIONES

1

7

14

22

28

33

38

39

Castillo et al. 2014

1

Artículo de investigación científica y tecnológica

Hippocampus #3, 1- 6, 2014

ESTUDIO EXPERIMENTAL DE NASAS ESTÁNDARES COMO ARTE DE

CAPTURA DE Panulirus gracilis EN JARAMIJÓ, MANABÍ, ECUADOR

Ricardo Castillo Ruperti*, Juan Figueroa Pico, David Mero del Valle Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí,

Casilla Postal 2732, Manta 130802, Manabí, Ecuador. *Correo electrónico: [email protected]

RESUMEN El presente estudio consistió en determinar la eficacia de la Nasa tipo estándar como arte pasivo de captura de la langosta verde Panulirus gracilis en un sector de la costa de Manabí. Se comparó la eficacia de la nasa con tres diferentes atrayentes (cuero de vaca, calamares y langostas vivas). Se realizaron tres experimentos comparando tres diferentes tratamientos (atrayentes) mediante tres pruebas independientes, una para cada atrayente. Se utilizaron siete nasas (unidades de observación) colocadas alternadamente, cuatro con atrayentes y tres blancos (sin atrayente) y posteriormente se monitoreó durante tres días consecutivos para cuantificar las capturas. Este tipo de nasa demostró no ser efectiva para la captura de Panulirus gracilis, sin embargo, en los monitoreos encontramos la presencia de peces principalmente de las familias Serranidae, Chaetodontide y Pomancentridae, varios de esto, como la cabrilla de piedra Epinephelus labriformis, se los observó alimentándose de manto de calamar, mientras que otros peces utilizaron las nasas como refugios temporales. La falta de efectividad de las nasas pudo deberse a su diseño, las cuales presentan una entrada de “una dirección”, lo que permite un fácil ingreso de las langostas, sin embargo, se asume que esta fue la vía que utilizaron las langostas para escapar. Palabras clave: arte de captura, atrayentes, langosta verde, nasas, Panulirus gracilis.

EXPERIMENTAL STUDY OF STANDARD TRAPS AS ART OF

CAPTURING THE Panulirus gracilis IN JARAMIJÓ, MANABÍ, ECUADOR

ABSTRACT We tested the effectiveness of standard type fishing traps (nasas) as passive gear for green lobster Panulirus gracilis in the central coast of Manabi by comparing three different attractants (cowhide, squid mantle and live lobsters). Three experiments with attractants as independent tests were made. Seven fishing traps (observation units) were laid, four with attractants in and three with no attractants in. Traps were checked during three consecutive days to determinate the lobsters capture. Traps seems not to be effective for green spiny lobster of P. gracilis, however fish from Serranidae, Chaetodontide and Pomancentridae families were observed inside the traps feeding or using traps as temporal shelters. Lack of effectiveness could be related with the design of traps, “one direction” entrance, could facilitate the entry and exit of lobsters in the traps. Keywords: art of capturing, attractants, green lobster, Panulirus gracilis, traps.

INTRODUCCIÓN Durante varias décadas, en la costa continental de Ecuador se ha explotado comercialmente la langosta verde Panulirus gracilis por parte del sector pesquero artesanal. La langosta verde se presenta como un recurso de fácil acceso y muestra gran importancia pesquera y económica (Figueroa y Mero 2013), lo cual ha incrementado la demanda del recurso provocando un aumento del esfuerzo de pesca y una mayor captura de individuos con tallas menores a las permitidas legalmente, y de hembras ovígeras. Esta constante expansión de la pesquería de langosta ha provocado

efectos sobre las estructuras poblacionales del recurso encontrándose paulatinamente tallas medias de captura más pequeñas (Loesch y López 1966, Cun y Campo 1993, Villón et al. 2000, Castleberry y Riebensahm 2011, Figueroa y Mero 2013). Tradicionalmente, la captura de este recurso se realiza con red o trasmallo de fondo y con varilla de metal (Correa et al. 1994), artes de pescas con propiedades específicas clasificados en dos categorías principales: pasivos y activos. Con los artes pasivos, la captura por lo general se basa en el movimiento de la especie objetivo de la pesca hacia el arte (ej. redes

mailto:[email protected]



2



estacionarias; nasas), mientras que con los artes activos la captura involucra una persecución dirigida a la especie objetivo de la pesca (ej. arrastres, arpón) (Cochrane 2005). El arte de captura con red es un método de pesca pasivo, usado en ambientes rocosos poco profundos y con elevada turbidez, donde esta especie de langosta se agrega (Briones y Lozano 2000). Este arte tiene una alta efectividad capturando langostas, sin embargo, el mismo se muestra poco selectivo, pudiendo capturar individuos jóvenes y hembras ovígeras, además de tener un alto porcentaje de captura incidental (peces, moluscos y crustáceos) (Ramírez et al. 2012; WWF 2006). El arte de captura con varillas de acero (arte activo) se utiliza buceando con compresor de aire (Correa et al. 1994, Gaibor 2001). Este arte, a pesar de ser muy selectivo en las capturas, provoca la muerte de los organismos capturados, a esto se le puede sumar la falta de concienciación por parte de los pescadores, quienes incurren en la captura de organismos por debajo de la talla legal y hembras ovígeras (Ramírez et al. 2012, WWF 2006). Estudios biológicos pesqueros en la costa continental del Ecuador indican que alrededor del 90% de individuos capturados se encuentran por debajo de talla legal, y existe una clara disminución de la talla media poblacional (Figueroa y Mero 2013, Castillo, et al. 2013, Castleberry y Riebensahm 2011, Murillo et al. 2013). Por tal motivo, es importante desarrollar estudios experimentales que permitan determinar un método de captura eficiente, que evite la captura de organismos pequeños y que no los lesione, dando la posibilidad de ser regresados al agua vivos, principalmente en el caso de las hembras ovígeras. Las nasas estándar han sido utilizadas con éxito para el manejo de la pesquería de langostas (Briones y Lozano 2000, Lewis 2006, López 2010), siendo la forma de las nasas y los atrayentes que se utilizan los factores principales que inciden en la eficacia del arte (Heatwole et al. 1988, Ramírez et al. 2012). Con base en estos antecedentes, el objetivo de este trabajo fue el de evaluar un arte de captura pasivo, reportado por la literatura, y determinar su efectividad y eficiencia en la captura de la langosta verde P. gracilis para fines de investigación (captura de organismos vivos intactos) o para fines comerciales (captura de especímenes que cumplan con la talla legal).

METODOLOGÍA Selección del Sitio para la Colocación de las Nasas En primera instancia se preseleccionaron con ayuda de los pescadores de la zona cinco sitios frente a la costa de Jaramijó (Manabí-Ecuador). Se determinó el sitio con mayor abundancia de langostas, estimando su abundancia de langosta mediante buceo Scuba. Se realizaron 15 horas efectivas de buceo (durante el día y por la noche), expresándose la abundancia como número de langostas avistadas en un tiempo estandarizado de 60 minutos. Se realizó un análisis comparativo de abundancia para elegir el sitio que presentó el mayor número de langostas avistadas por unidad de tiempo.

Nasas Para los experimentos se utilizaron siete nasas tipo estándar, también denominadas nasas amigables (trampas fabricadas con tablillas de madera). La dimensión de las nasas fue de 100cm de largo, 70 cm de ancho y 35 cm de altura (2450 m3 de volumen), con separaciones entre tablillas de 4 cm y la abertura de entrada de 20x20 cm (Figura 1). La fabricación de las nasas se realizó con las especificaciones y medidas sugeridas en WWF (2008).

Atrayentes Para fines de este estudio se usaron tres atrayentes diferentes: langostas juveniles, cuero de vaca y manto de calamar. Las langostas utilizadas eran juveniles, de entre 60–70 mm de longitud cefalotoráxica (LC), las cuales fueron colocadas vivas en el interior de las nasas con la finalidad de inducir agregación de langostas de acuerdo a los resultados obtenidos por (Heatwole et al. 1988). Los atrayentes, manto de calamar y cuero de vaca, se mantuvieron dos días con salmuera,

Figura 1. Vista lateral de una nasa tipo estándar de madera. Flecha negra indica la abertura de entrada de la nasa.


3



antes de su colocación (Figura 2), lo que permitió concentrar los olores y evitar su rápida putrefacción (WWF 2006).

Diseño Experimental Para los experimentos se consideraron dos factores: tipo de atrayente y el contenido de la nasa (nasas con atrayente y sin atrayente). Los experimentos consistieron en comprobar la eficacia de las nasas con o sin atrayente, y la eficiencia de cada atrayente, razón por la cual se realizaron tres experimentos independientes: El primer experimento se realizó utilizando langostas vivas como atrayente. Las siete nasas (unidades de observación) fueron colocadas alternando los tratamientos y controles, es decir, nasas con atrayentes y vacías respectivamente. Se utilizaron cuatro réplicas para los tratamientos (M1, M2, M3, M4), y tres réplicas para los controles (C1, C2, C3) (Figura 3). Las nasas se separaron entre sí por aproximadamente 20 m en forma de lingada (línea de cuerda con varias nasas). Para el segundo y tercer experimento se usó como atrayente manto de calamar y cuero de vaca respectivamente. Cada experimento se realizó de forma separada manejando la misma metodología descrita del primer experimento.

Procedimiento para Colocación de Nasas y Muestreo Las nasas se colocaron en el sitio denominado “Diarena” (00º 55’129” S, 80º138’134” W), frente a las costa de Jaramijó, a una profundidad aproximada de 10 m y sobre fondo blando. Previo a su colocación, las nasas

pasaron por un proceso de “envejecimiento”, que consistió en sumergirlas durante una semana en agua marina, con el fin de que perdieran los olores característicos de la madera y extraños al medio marino (WWF 2008). El lance de las nasas fue en forma de lingada (Figura 4), y posteriormente mediante buceo Scuba se procedió a fijarlas al fondo marino, con la ayuda de estacas y piedras. A continuación se fijaron los trayentes dentro de las nasas y estas se monitorearon durante tres días consecutivos, de acuerdo a lo sugerido en WWF (2008). Las nasas fueron revisadas cada 24 horas en las mañanas por un equipo de buzos, con el fin de determinar el número de langostas capturadas e identificar los organismos que podrían entrar (Figura 5). Se estableció que a las langostas encontradas se les tomarían medidas de longitud cefalotoráxica, longitud abdominal y peso para posteriormente devolverlas al mar.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN En ninguno de los tres experimentos realizados se pudieron capturar langostas, mientras que en el experimento donde se colocaron langostas vivas como atrayentes, éstas lograron escapar.

Figura 2. Preparación de atrayentes con salmuera en recipiente plástico cerrado.

Figura 3. Diseño experimental que muestra el orden en la colocación de las nasas de madera. M=tratamientos (nasas con atrayente). C=controles (nasas sin atrayente).

Figura 5. Monitoreo de las nasas mediante buceo Scuba.

Figura 4. Lanzado de las de las nasas en sitio Diarena (Jaramijó), referenciado mediante GPS.


4



En los monitoreos de las nasas se pudieron observar otras especies capturadas incidentalmente, principalmente peces (Tabla 1).

El total de especies observadas dentro de las nasas fue de 26, de las cuales 20 fueron peces, cinco crustáceos y un molusco (Tabla 2). El atrayente constituido por manto de calamar resultó ser el más efectivo para captar organismos, principalmente peces de la familia Serranidae, sin embargo, en las tres pruebas se pudieron observar otras especies dentro de las nasas.

DISCUSIÓN YCONCLUSIONES El traslado y manipulación de las nasas presentó varios inconvenientes. Por el peso y tamaño de las trampas fue necesaria la participación de al menos cinco personas para manipular las siete nasas (subida a la embarcación y lance). Los pescadores de langostas de Jaramijó indican que utilizan embarcaciones pequeñas (bongos y lanchas) que miden de 5 a 7 m de largo y de 1 a 1,4 m de ancho, y que cuentan con la ayuda de un solo

pescador (Figueroa y Gorozabel 2012), esto reafirma la poca facilidad que tendrían para manipular y transportar las nasas. Estos resultados contrastan con varios estudios (WWF 2008, Lewis 2006) en los que probaron la eficacia de las nasas amigables y donde utilizaron embarcaciones pesqueras industriales, lo que permitía llevar a bordo una gran cantidad de nasas, además se contó con la colaboración de varios pescadores y buzos para realizar las actividades de lance, colocación y recogida de las nasas. Las nasas de madera no se sumergían fácilmente, por lo que fue preciso colocar piedras en su interior. Además, se pudo comprobar que las nasas al ser armadas con material que se degrada con el agua de mar (clavos de hierro), tienen una vida útil entre 4 a 5 meses, lo que representa una gran desventaja de estas nasas frente a las nasas tradicionales (estructura de hierro), las cuales fácilmente se sumergen y su vida útil, es mayor, lo que representaría menos gastos a largo plazo. Las nasas tipo estándar en este estudio no fueron eficaces para la captura de la langosta verde P. gracilis, no obstante, esto no significa que el arte (trampas) no sea útil para este fin. Sin embargo, Ramírez et al. (2012), concluyen que las nasas no son artes efectivos para capturar langostas P. penicillatus y P. gracilis, a pesar que ellos señalan varias causas que pudieron influenciar el bajo promedio de captura (0,04 langosta/trampa), como: el poco tiempo de exposición de las trampas y competencia entre las langostas y otros organismos. En un estudio realizado sobre el comportamiento de la langosta Homarus americanus, frente a nasas, indican que tan solo el 6% de las langostas que entran en la nasas son capturadas, y que esto fue a causa de que las langostas que se encontraban dentro de las nasas al momento del levante de las nasas, mientras que el resto de langostas que ingresaron escaparon principalmente por la entrada de “una dirección” antes del levante (Jury et al. 2001). La información aportada por Jury et al. (2001), determina diversos factores que influyen en la captura de H. americanus con nasas, generando fuertes indicios de que posiblemente el comportamiento de P. gracilis se asemeje al de H. americanus, y que el diseño de la entrada de “una dirección” de la nasa, permitiría el escape de las langostas. Esto se corroboró en la tercera prueba del experimento que se realizó con langostas juveniles, las cuales fueron colocadas dentro de las nasas y al

Tabla 2. Número de individuos por especie

observados en las nasas con carnada.

Tabla 1. Especies encontradas en los monitoreos

de las nasas.


5



momento de realizar el monitoreo las langostas habían escapado. En varios estudios realizados en Centroamérica (Reyes et al. 2007, WWF 2008, Lewis 2006), donde se analizaron nasas amigables, que en la mayoría de casos, usaron como atrayente el cuero de vaca para la captura de langosta espinosa Panulirus argus, los resultados no demostraron que este tipo de carnada sea efectiva para atraer a P. gracilis. Los buceos realizados para determinar la abundancia de langostas demostraron que P. gracilis manifiesta un comportamiento diferente a P. argus, y que al parecer no se alejan mucho de sus refugios naturales, lo que pudiera ser indicativo de que las langostas nunca se acercaron lo suficiente a las nasas, ni estuvieron expuestas a los olores de los atrayentes colocados. En tal sentido, se hace necesario determinar cuál es el comportamiento in situ de P. gracilis frente a las nasas y los diferentes atrayentes utilizados mediante el uso de un sistema de vigilancia de video. La probabilidad de que una langosta entrara en una trampa y sea capturada parece depender de varios factores, incluyendo el número de individuos que ya están en la trampa (efecto de saturación), la etapa de muda, condición reproductiva, el tamaño, el sexo, la saciedad, la densidad de depredadores, tipo de hábitat, temperatura del agua, la estación y la hora del día (Jury et al. 2001). Con respecto a esto, en los monitoreos realizados para los tres experimentos, se pudieron observar varias especies dentro de las nasas, mucho de estos peces de la familia Serranidae, Chaetodontide y Pomancentridae. Mero y Macías (2010), realizaron un experimento en laboratorio donde parte de la dieta de las langostas P. gracilis estaba compuesta por calamares, lo cual constituye como una carnada atractiva para estos individuos. En nuestros resultados, unas de las observaciones más consistentes durante los monitoreos realizados a las nasas con manto de calamar, fue el hallazgo de peces como la cabrilla de piedra Epinephelus labriformis (Figura 6) alimentándose de la carnada y mostrando un comportamiento agresivo con los buzos e incluso evitando que otros peces ingresen a las nasas. Estas observaciones sugieren que, los diferentes organismos que se encuentran en las nasas son un factor que puede influir en que las langostas

se acerquen a las nasas y que ingresen en las mismas. Por otra parte, Heatwole et al. (1988), determinaron que las nasas que contenían en su interior langostas juveniles como atrayentes vivos tuvieron tres veces más capturas de langostas que aquellas que usaron cabezas de peces y cuero de vaca, sin embargo, el presente experimento no pudo reafirmar esta conclusión, debido a que las langostas ubicadas dentro de las nasas como atrayente lograron escapar.

Finalmente, este trabajo aporta información resaltante para diseñar nuevas pruebas con nasas modificadas hechas de materiales más adecuados, y que presenten entradas que permitan el fácil ingreso de las langostas a la nasa, pero que a su vez eviten el escape de las mismas. También se plantea la necesidad de comprobar la eficiencia de otro tipo de atrayentes. Además, en el campo de artes pasivos (trampas) para captura de langosta verde P. gracilis, existe mucho por conocer para determinar el diseño de nasa más efectivo y el atrayente más eficiente.

AGRADECIMIENTOS A la Zootecnista Constanza Erazo, al Biólogo Marcos Calle (investigador del Instituto Nacional de Pesca). A Cristhian Mieles, José Plua, Jorge Figueroa (voluntarios) y Leiner Pinoargote Capitán de la embarcación.

Figura 6. Cabrilla de piedra Epinephelus labriformis dentro de la nasa.


6



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Briones, P. y Lozano, E. (2000). The spiny lobsters fisheries in México. In: B.F. Phillips y Kittata editors. Spiny Lobsters: Fisheries and Culture, 2nd edition. Oxford: Fishing News Books, pp. 169–188.

Castillo, Figueroa, Mero y Erazo. (2013). Langosta verde Panulirus gracilis: Avances en estudios biológicos y ecológicos para la construcción de estrategias de conservación y manejo. En : Hippocampus. Revista Científica. Colección Recursos Marinos No. 2. Manta – Ecuador. Alma Mater (sep., 2013). ISSN 1390-793X.

Castleberry, C. y Riebensahm, D. (2011). Value chain analysis of the main artisanal fisheries in the Galera-San Francisco Marine Reserve. Nazca Institute for Marine Research, Quito. Ecuador.

Correa, J., Herrera, M., Villanueva, G., y Campos, J. (1994). Informe sobre el recurso langosta en la región insular y continental del Ecuador. Instituto Nacional de Pesca. Departamento de Ecología Marina, pp. 1–7.

Cochrane, Kevern. (2005). Guía del Administrador pesquero, medidas de ordenación y su aplicación. FAO Documento técnico de pesca. Nº 424. Cap. 2. Uso de medidas técnicas en la pesca responsable: regulación de artes de pesca, pp. 231.

Cun, M. y Campos, J. (1993). Estudio de las capturas comerciales de Panulirus gracilis (Langosta verde) del noreste del golfo de Guayaquil (1970-1979). Bol. Cient. Tec. Instituto Nacional de Pesca. Ecuador. Nº12, pp. 1-19.

Figueroa, J. y Gorozabel, A. (2012). Estudio del recurso pesquero langosta verde Panulirus gracilis en Manta y Jaramijó, Manabí, Ecuador (2011-2012). Informe final de resultados.

Figueroa, J. y Mero, D. (2013).Talla de captura y reproducción de la langosta verde Panulirus gracilis (Decapoda: Palinuridae) en la costa de Manabí Ecuador. Rev. Biol. Trop. Vol. 61(3), pp. 1189-1199. Septiembre 2013.

Gaibor, N., Rosero, J. y Altamirano, M. (2001). El impacto de la migración humana en las artes de pesca artesanales y semi industriales utilizadas en los parques nacionales Galápagos (Isla Isabela) y Machalilla. Informe Técnico de Consultoría para The Nature Conservancy y Fundación Natura. Guayaquil. Ecuador, pp. 76

Heatwole, D. W., Hunt, J. H., y Kennedy, Jr. (1988). Catch Efficiencies of live lobsters decoy and other attractants in the Florida spiny lobsters fishery. Fla. Mar. Res. Publ. N°44, pp. 15.

Jury, Hunt, O’Grady y Winsor. (2001). Lobster trap video: in situ video surveillance of the behavior of Homarus americanus in and around traps. Rev. Mar. Freshwater. Vol. 52, pp. 1125-1132.

Lewis, J. (2006). Eficiencia pesquera de la nasa amigable en las capturas artesanales de langosta espinosa Panulirus argus en los Cayos Miskitus. URACCAN-IREMADES & WWF Centro América, pp. 24.

Loesch, H. & E. López. (1966). Observaciones sobre la langosta de la costa del Ecuador. Bol. Cient. Tec. Instituto Nacional de Pesca. Ecuador. Nº 1, pp. 1-30.

López, W., y Sánchez, J. (2010). Pesca de Panulirus gracilis (Crustacea: Palinuridae) en el complejo recifal los Cóbanos, El Salvador XVI. Simposio Ibérico de Estudios de Biología Marina. Alicante (España).

Mero, D. y Macías, J. (2010). Análisis de bioensayos para la reproducción en cautiverio de la langosta espinosa Panulirus gracilis durante el periodo de noviembre 2009 a julio de 2010. Tesis de licenciatura en Biología Pesquera. Universidad laica “Eloy Alfaro” de Manabí. Manta.

Murillo J., Oviedo M., Loor, A. y Candell. 2013. Estado del recurso langosta verde Panulirus gracilis, y percepción de los pescadores sobre las pesquerías de Anconcito, provincia de Santa Elena. Universidad de Santa Elena. Centro de Investigaciones Marinas –CIBMA.

Ramírez, J., Castrejón, M. y Reyes, H. (2012). Selectividad y eficiencia de la pesca de langosta espinosa (Panulirus penicillatus y P. Gracilis) mediante el uso experimental de trampas en la Reserva Marina de Galápagos. En : Mejorando la pesquería de langosta espinosa en la Reserva Marina de Galápagos. WWF. Galápagos, Ecuador, pp. 45-112.

Reyes, C., Rodríguez y Carrillo. (2007). Evaluación del Tipo de Trampa y Carnada en la Pesquería de la Langosta Espinosa, Panulirus argus en la Costa Yucateca. Proceedings of the 60th Gulf and Caribbean Fisheries Institute. November 5 – 9. Punta Cana, República Dominicana.

Villón, C., Cedeño, I., Correa J. y Peralta, M. (2000). Situación actual del recurso langosta (Panulirus gracilis) en la costa continental ecuatoriana: Opciones de manejo para la pesquería, Instituto Nacional de Pesca, Ecuador.

WWF. 2006. Cómo lograr mayores ingresos pescando de manera sustentable. Manual de Prácticas Pesqueras de Langosta en el Arrecife Mesoamericano. WWF-México/Centroamérica. Pp. 97.

WWF. 2008. Informe sobre el experimento comparativo del funcionamiento de las nasas langosteras de uso tradicional y de tipo amigable con varias adecuaciones. Pp. 1.

Ziani 2014

7



DESPOLIMERIZACIÓN DEL QUITOSANO POR OXIDACIÓN

Khalid Ziani* Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí,


RESUMEN

En el presente trabajo se determinaron los factores que afectan el proceso de despolimerización del

quitosano por oxidación, y el impacto del peso molecular (Mw) del quitosano degradado sobre la

actividad antimicrobiana. La despolimerización del quitosano fue llevada a cabo mediante una

degradación por oxidación, usando dos niveles de peróxido de hidrógeno. El Mw inicial y final fue

analizado mediante viscosimetría y cromatografía de permeación de gel (GPC). También, se analizó el

efecto de las reacciones de oxidación sobre el grado de desacetilación (DD), mediante dos técnicas

(espectroscopías por UV y por H-RMN). El espectrómetro de infrarrojo por transformada de Fourier, se

utilizó para identificar posibles cambios después del proceso de despolimerización. La actividad

antimicrobiana del quitosano hidrolizado, fue comprobada ante Listeria innocua. Los resultados

indicaron que todos los tratamientos llegaron a reducir el Mw del quitosano inicial, sin alterar la

estructura química de la molécula. Los diferentes tiempos de reacción y concentraciones de H2O2

estudiados, dieron lugar a quitosanos con Mw menores que el inicial pero no controlados. Por otra

parte, al igual que el quitosano inicial, los quitosanos despolimerizados mostraron la misma eficacia

ante la Listeria innocua.

Palabras clave: actividad antimicrobiana, grado de desacetilación, peróxido de hidrógeno, peso

molecular.

OXIDATIVE DEPOLYMERIZATION OF CHITOSAN

ABSTRACT

Factors affecting the depolymerization process of chitosan and the impact of molecular weight (Mw) on bioactive properties of degraded chitosan were studied. The depolymerization of chitosan was conducted by oxidative degradation using hydrogen peroxide. The degradation was monitored by gel permeation chromatography (GPC) and viscosimetry. Fourier transform infrared (FT-IR) and 1H–NMR spectrum analysis, were used to identify the chitosan structure after depolymerization process. The antimicrobial effect of the depolymerised chitosan were tested against Listeria innocua as model strain of Listeria monocytogenes. Results indicated that all treatments reduced the molecular weight of initial chitosan without changes on the chemical structure of chitosan molecule, different reaction times and H2O2 concentration gave chitosan with uncontrolled molecular weights. Viscosimetry resulted a better method to measure the Mw of chitosan. For the degree of deacetylation (DD), both UV and H-RMN spectrometry gave similar results indicating that the DD of hydrolysis products decreased compared with the initial chitosan. No changes of the antimicrobial activity were observed, the initial chitosan and depolymerised chitosans showed same effectiveness against Listeria innocua. Keywords: antimicrobial activity, degree of deacetylation, hydrogen peroxide, molecular weight.

INTRODUCCIÓN El quitosano, β(1-4)-2 amino-2-deoxy-β-D-glucan, es un biopolímero obtenido de la

desacetilación de la quitina (Musarrat et al. 2013). Diversos estudios han revelado que la mayoría de las propiedades de los productos a


Ziani 2014

8



base de quitosano dependían de las características del propio quitosano como es el peso molecular y el grado de desacetilación (Kumar et al. 2007, Jeon et al. 2001). Para determinar el grado de desacetilación (DD), varios trabajos descritos en la literatura trataron de facilitar el cálculo de este parámetro (Hirai et al. 1991, Fernandez-Megia et al. 2005, Duarte et al. 2001, Heux et al. 2000). El peso molecular del quitosano representa una media de los pesos de las moléculas presentes en la muestra. El peso molecular se suele expresar normalmente como número molecular promedio Mn o como peso molecular promedio. Algunos de los métodos utilizados para determinar el peso molecular son: la viscosimetría, la dispersión de luz y la cromatografía de permeación de gel (GPC). Uno de los factores que limitan la aplicación de los quitosanos en algunos sectores es su elevada viscosidad en medios ácidos debido a su peso molecular elevado y una baja solubilidad a pH superiores a 5. El quitosano con un peso molecular bajo tiene tendencia a ser más eficaz, los oligómeros de quitosano muestran tener mejor propiedades físicas (mejor solubilidad), químicas y biológicas (absorbentes de lípidos) (Feng et al. 2004). Se puede obtener el quitosano con bajo peso molecular mediante la despolimerización física, enzimática o química (Pangburn et al. 1982, Kumar et al. 2007). Los quitosanos pueden ser despolimerizados también químicamente por diferentes mecanismos: por hidrólisis ácida o por degradación oxidativa empleando ácido nitroso, ozono o peróxido de hidrógeno. En todas ellas se busca la rotura de los enlaces O-glicosídicos del polímero. Hasta la fecha ha habido muy pocos informes sobre el mecanismo de la despolimerización del quitosano usando H2O2. El objetivo principal de este artículo es el estudio de despolimerización de un quitosano de alto peso molecular por oxidación usando solamente peróxido de hidrógeno (H2O2), un método simple, limpio y no costoso. Los parámetros de proceso estudiados fueron: tiempo de la reacción y la relación oxidante/quitosano. La caracterización del quitosano se hizo usando diferentes métodos: viscosimetría y cromatografía de permeación de geles para medir el peso molecular, la espectroscopía de UV/visible y la resonancia magnética nuclear H-RMN para determinar el grado de desacetilación. La eficacia de los

quitosanos degradados resultantes fue comprobada usando un Test de bioactividad ante la Listeria innocua, una bacteria Gram-positiva, no patógena para humanos, fácil de manejar y que se comporta igual que la Listeria monocytogenes (Sebti & Coma 2002), la bacteria responsable de la listeriosis.

METODOLOGÍA Materiales El quitosano de alto peso molecular usado para despolimerizar se obtuvo en France Chitine. (Marseille, Francia). El ácido clorhídrico, acetato de sodio, ácido acético y el peróxido de hidrógeno fueron proporcionados por Sigma, France. Listeria innocua 430 fue suministrada por el LMAB collection (ISTAB, Université Bordeaux I, Francia), la cual fue cultivada en el medio Tryptose broth (TB) (DIFCO 62176, Detroit, U.S.A). Proceso de Despolimerización del Quitosano Se añadieron 2 g de quitosano en 100 ml de agua destilada con 0,5% de HCl y se agitó la solución durante 2 horas, al cabo de la cuales la solución tenía un pH = 4,90-5. Después de filtrar usando papel filtro, se añadieron las cantidades de peróxido de hidrógeno correspondientes (1,5 y 3,5% p/p y las soluciones se llevaron a una temperatura constante de 30 ºC durante (90 y 180 min). Después de la reacción de oxidación, se ajustó el pH a 7 usando NaOH. Por último, para precipitar el quitosano se usaron 300 ml de etanol. El quitosano precipitado se recuperó secándolo a 40º C a vacío (temperaturas más altas de secado alteraban el color del quitosano).

Espectroscopía Infrarrojo IR Para el estudio de la estructura química del quitosano, se utilizó un espectrómetro de infrarrojo por transformada de Fourier Nicolet 210. Las muestras se prepararon en pastillas de KBr (1 mg de quitosano en 100 mg de KBr). Las muestras de quitosano se secaron previamente durante un mínimo de una hora. Para cada muestra, se realizaron 64 barridos con a una resolución del 4 cm-1, en un intervalo de longitudes de onda entre 500-4000 cm-1. Los picos fueron registrados por porcentajes de transmisión.

Determinación del Peso Molecular. Par medir y comparar el peso molecular del quitosano inicial y el degradado, se emplearon dos métodos diferentes, el primero basado

Ziani 2014

9



sobre la viscosimetría y el segundo usando Cromatografía de Permeación de Gel (GPC), también conocida como Cromatografía de Exclusión (SEC). Viscosidad intrínseca: La viscosidad intrínseca se midió a partir de una solución de 1 mg/ml de los quitosanos en solvente 0,1 M ácido acético/0,2 M NaCl, empleando viscosímetros capilares tipo Ubbelohde (Schott-Geräte, Alemania) en un baño de agua a temperatura constante de 25ºC. Se calculó la viscosidad intrínseca por medio de las ecuaciones de Huggins y Kraemer. Posteriormente, se calculó el peso molecular promedio Mw de la muestra, con la ecuación de Mark-Houwink-Sakurada.

a

wMKm )(

Cromatografía de permeación de gel: La cromatografía de permeación en gel (GPC) permitió determinar el peso molecular, además de la distribución de pesos moleculares del polímero. Se usó el sistema GPC TSP P100 instrument, con una columna STABILITY GFC 3000 5µm 200Å 300 x 8 mm.

Determinación del Grado de Desacetilación Espectroscopía de UV-Visible: método de la primera derivada. Se siguió el método propuesto por Muzzarelli (1985). Se empleó para ello un espectrofotómetro GBC UV/Visible 920.

Resonancia magnética nuclear H-RMN. El 1H-NMR se registró usando un Bruker DRX 500 (500 MHz). El programa MestRe-C se usó para procesar los espectros. Las señales asignados del 1H-NMR estaban basados sobre trabajos previos (Varum et al. 1991). El cálculo del grado de desacetilación se hizo usando el método desarrollado por (Fernandez-Megia et al. 2005).

Actividad Antimicrobiana de los Quitosanos Despolimirizados Para el test de bioactividad se siguió el método adaptado por Sebti & Coma (2002). El porcentaje de inhibición se calculó mediante la ecuación siguiente:

100x

testigoplaca UFC Numero

tratadaplaca UFC Numero testigoplaca UFC Numero(%) Inhibición

RESULTADOS Análisis del Espectro IR- FT En la Figura. 1 se muestran los espectros del quitosano antes y después de una degradación por el peróxido de hidrógeno. El espectro FT-IR es una herramienta potente que permite observar los distintos enlaces existentes dentro de la molécula de quitosano, además de poder identificar los cambios que pueden pasar después del proceso de despolimerización.

Tanto en el quitosano inicial como en el degradado, se pueden atribuir los picos que aparecen en las longitudes de onda 3450, 1650, 1357, y 1020 cm-1, a los grupos hidroxilos, carbonilo o carboxilo, metilo y C — O — C, respectivamente (Kang et al. 2007), mientras que las absorciones en 1604,34 y 1321 cm-1, corresponden a los enlaces N--H de los amidos II y amido I, respectivamente. El pico observado a 895 cm-1 corresponde al enlace β(1-4) (Feng et al. 2004). Estos resultados muestran que la estructura principal de la macromolécula del quitosano, no ha sido modificada y que la ruptura de la cadena polimérica se realizaba a nivel del enlace glucosídico β(1-4).

Determinación del Peso Molecular Viscosimetría. Se calcularon las rectas correspondientes al quitosano inicial y los quitosanos resultantes, empleando las ecuaciones de Huggins y de Kraemer. Por el corte común de ambas rectas sobre el eje de ordenadas para c = 0, se obtiene el valor de la viscosidad intrínseca [η] (Figura. 2). Posteriormente, se calcularon los pesos

16

04

,35

16

47

,83

11,0

11,5

12,0

12,5

13,0

13,5

14,0

14,5

15,0

15,5

%T

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wav enumbers (cm-1)

Quitosano Despolimerizado

Quitosano inicial

T %

Wave numbers cm-1

Figura 1. Espectros FT-IR del quitosano inicial y del quitosano despolimerizado con 3,5% p/p H2O2, 180 min.

Ziani 2014

10



1/Mt = 1/M0 + kt/m

moleculares de los distintos quitosanos (Tabla 1).

Cromatografía de permeación de gel. A partir de los tiempos de retención de los estándares, se obtuvo la curva polinómica. El peso molecular de las muestras se calculó a partir de los tiempos de retención en la columna de la (GPC) correspondiente a cada quitosano. Los dos métodos utilizados en este trabajo aportaron resultados diferentes sobre el Mw de las muestras medidas. Esto fue en parte debido a que la medida mediante (GPC) representa el Mw mayoritario de las moléculas de cada una de las muestras, mientras que lo medido por viscosimetría representa el Mw medio de cada una de las muestras. Este último método fue más rápido y de más fácil manejo, mientras que la determinación del peso molecular a partir de GPC resultó más problemática a la hora de pasar las muestras por la columna, además de ser un método costoso (sobre todo los estándares de Mw específicos). Los resultados muestran que todos los tratamientos consiguieron bajar la viscosidad del quitosano inicial y por tanto bajar su peso molecular (Tabla 1). El Mw medido por GPC resultante del tratamiento 3,5% H2O2 durante

180 min, presentó el mayor descenso respecto al Mw inicial. No obstante, el tratamiento con 1,5% de H2O2 durante 180 min, resultó como el tratamiento que dio la mayor bajada del Mw medio inicial (92%) medido mediante viscosimetría Se esperaba que a mayor concentración de peróxido de hidrógeno y a mayor tiempo de tratamiento, se consiguieran pesos moleculares más bajos. Sin embargo, este no fue coherente con los resultados obtenidos, tanto desde el punto de vista de la medida por viscosimetría como por GPC. Por tanto, los resultados indican que la despolimerización no dependía ni del tiempo del tratamiento ni de la cantidad de peróxido de hidrógeno usada, al contrario de lo descrito en el trabajo realizado por Chang et al. (2001), que relacionó la cinética de la reducción del peso con la siguiente ecuación:

Donde t representa el tiempo de reacción, m el peso molecular del monómero, y K (min-1) un constante que variaba de 4.2x10-4 a 7,1x10-6 min-1. Se puede decir que la ecuación lineal entre la inversa del peso molecular y el tiempo de degradación, es válida solamente si la cinética de la degradación del peróxido de hidrógeno es lineal también, lo cual es difícil de controlar, sobre todo si se sabe que existen varios factores (impurezas y metales en el propio quitosano), que afectan a la descomposición del peróxido de hidrógeno para generar el radical hidroxilo (HO.), el principal responsable de la despolimerización. Otro factor que puede influir sobre esta despolimerización no controlada, es la distribución no ordenada de los monómeros a lo largo de la cadena polimérica del quitosano.

Mecanismo de Despolimerización La despolimerización del quitosano de alto peso molecular llevada a cabo en este trabajo, dio lugar a quitosanos con pesos moleculares menores. Sin duda el radical hidroxilo (HO.) fue el responsable de esta despolimerización, rompiendo el enlace glucosídico β (1-4), tal y como ha sido descrito en la literatura (Tanioka et al. 1996; Chang et al. 2001). Las diferencias entre unos autores y otros se centran en el origen del radical hidroxilo (HO.). Tanioka et al. (1996) y Chang et al. (2001), pensaron que la despolimerización del quitosano se produjo por el hidroxilo generado

4

6

8

10

12

14

16

18

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10Vis

co re

duci

da/ V

isco

inhe

rent

e (d

l/g)

Conentración g/dl

Huggins Kraemer

Figura 2. Determinación de la viscosidad intrínseca del quitosano inicial.

Tabla 1. Viscosidades y pesos moleculares de los quitosanos estudiados.

Muestras

Tipo de tratamiento a

30 ºC

Viscosidad intrínseca

Peso molecular (Da)

[H2O2] (p/p)

Tiempo (min)

[η] (dl/g) Viscosimetría GPC

Quito Ini 0 0 6,01 865 495 249 144 Quito 1 1,50% 90 0,56 67 757 15 222 Quito 2 1,50% 180 0,55 66 832 21 419 Quito 3 3,50% 90 0,67 81 384 21 108 Quito 4 3,50% 180 0,79 97 489 8 151

Ziani 2014

11



RH+HO. R.+ H2O

por la hidrólisis del peróxido de hidrógeno, causada por la existencia de metales como el hierro y el cobre en el quitosano. Según Feng et al. (2004), el balance de la despolimerización del quitosano usando el peróxido de hidrógeno se hace mediante una serie de reacciones:

El peróxido de hidrógeno es más ácido que el agua con un pKa= 11,6. El anión hidroperóxido es muy inestable, su reacción con H2O2 da lugar a un radical hidroxilo (HO.) muy reactivo. Durante el tratamiento, el R__NH2 reacciona con H + para producir R__NH3

+, lo que causa una caída en la concentración de [H+] y un aumento en el pH. Además, HOO- se descompone rápidamente para producir (HO.), lo que significa una descomposición continua de H2O2 como se demuestra en la reacción, sin la necesidad de iones metálicos como el Fe+3 y el Cu+2 que catalizan la descomposición del H2O2 .El radical hidroxilo es un oxidante potente. Su principal acción para abstraer el hidrógeno ante los polisacáridos ha sido probada (Kawakishi 1977). Los radicales (HO.) son oxidantes muy poderosos y no son muy selectivos en cuanto al sustrato sobre el que reaccionan. En consecuencia, reaccionan con el quitosano de forma muy rápida captando los átomos de hidrógeno de estos según la reacción siguiente:

Para llegar a la escisión del enlace glucosídico, la captación de los hidrógenos tiene que ser al nivel del Carbono-1 y del Carbono-4 del quitosano.

Grado de Desacetilación El grado de desacetilación de las distintas muestras fue calculado mediante espectroscopía de UV-Visible: método de la primera derivada, y a partir de los espectros 1H-RMN (Figura. 3). En la Tabla 2, se muestran los resultados del grado de desacetilación (DD) del quitosano inicial, además de los quitosanos resultantes de las diferentes despolimerizaciones.

El método con H-RMN desarrollado por Fernandez-Megia et al. (2005), resultó rápido y exacto igual que la técnica de espectroscopia de UV-Visible. La única diferencia se refleja en alto coste que presenta el RMN como equipo de medida. Los dos métodos utilizados para el cálculo del grado de desacetilación dieron lugar a resultados coherentes. Comparando el grado de desacetilación de los quitosanos resultantes de la despolimerización, se observó una ligera disminución en comparación con el quitosano inicial. Los tratamientos con mayor tiempo 180 min dieron quitosanos con el menor grado de desacetilación, un dato que afirma el resultado obtenido por la espectroscopia FT- IR, por la aparición de una nueva absorción al punto 1647 cm-1. Similares resultados han sido observados en los trabajos realizados por Jin et al. (2004).

Bioactividad ante la Listeria innocua La acción antimicrobiana de los quitosanos resultantes fue estudiada y comparada con el quitosano inicial. Los resultados del ensayo de bioactividad de los diferentes quitosanos ante la Listeria innocua aparecen en la Tabla 3.

R__NH2 + H+ === R___NH3+

H2O2=== H+ + HOO- H2O2 + R__NH2 ==== R___NH3

+ + HOO-

ppm (f1)1.02.03.04.05.06.0

0

50

100

150

600.

00

2.69

Figura 3. El espectro H RMN del quitosano inicial.

Tabla 2. Grado de desacetilación de los quitosanos estudiados.

Muestras

Tipo de tratamiento Grado de

desacetilación (%)

[H2O2] (p/p)

Tiempo (min)

H-NMR UV

Quito Ini 0 0 98,5 97,8

Quito 1 1,50% 90 97,3 96,1

Quito 2 1,50% 180 96,3 95,7

Quito 3 3,50% 90 97 96,8

Quito 4 3,50% 180 96,2 95.8

Ziani 2014

12



Los resultados indican que la eficacia antimicrobiana del quitosano ante la Listeria innocua, se conservó después del proceso de despolimerización por oxidación. El Tratamiento 2 sin quitosano y que correspondía a la solución con ácido acético a pH= 5,4 llego a inhibir la Listeria innocua, pero a un porcentaje que no superó el 10%. La inhibición del crecimiento de la Listeria innocua fue total por todos los tipos de quitosano (Figura 4), un resultado que comprueba la acción antimicrobiana del quitosano. Esta característica del quitosano se relaciona con la protonización del grupo amino en la posición C2 del monómero glucosamina, a pH por debajo de 6 (Coma et al. 2003). Los aminos protonizados suelen crear una perturbación al nivel de las paredes celulares de las bacterias que provoca su muerte.

La estructura principal de los quitosanos resultantes de la despolimerización, no ha sido modificada. Con una concentración al 1 % y un pH alrededor de 5,4; se puede decir que hubo suficientes grupos aminos protonizados para garantizar la inhibición total del crecimiento de Listeria innocua. Queda demostrado por tanto, que la actividad antimicrobiana se mantiene en el quitosano después de ser hidrolizados por oxidación. Una primera consecuencia tecnológica sería la posibilidad de realizar soluciones formadoras de films más concentradas e igualmente (o potencialmente más) efectivas. Soluciones de quitosano sin hidrolizar no pueden superar el 3%, dado que la viscosidad es demasiado elevada y existe riesgo de gelificación. Una solución con un alto contenido en quitosano reduciría significativamente tanto el tiempo como la energía del proceso de secado necesario para formar films.

CONCLUSIONES La despolimerización de quitosano de alto peso molecular por oxidación, usando peróxido de hidrógeno, permitió la rotura del enlace glucosídico β (1-4), lo que dio lugar a quitosanos con peso molecular bajo. La despolimerización no alteró la estructura principal del quitosano. Sin embargo, fue difícil de controlar por el tiempo de tratamiento o las concentraciones de peróxido de hidrógeno usadas, debido principalmente al desconocimiento de las cantidades generadas de hidroxilo (OH.); principal responsable de la despolimerización y las impurezas, así como la distribución no controlable de los monómeros a lo largo de la cadena polimérica del quitosano. El intervalo de los pesos moleculares obtenidos y la bajada del grado de desacetilación de los quitosanos resultantes de la despolimerización, no afectaron la actividad antimicrobiana del quitosano ante la Listeria innocua, lo que indica que se puede mejorar la solubilidad sin alterar la eficacia del quitosano.

Control Solución con quitosano

UFC Listeria innocua

Figura 4. Actividad antimicrobiana de la solución de quitosano desplolimerizado ante Listeria innocua.

Tabla 3. Efecto de recubrimientos a base de quitosano sobre el crecimiento de Listeria innocua en medio sólido.

Tratamient

os Tipo de solución

CFU % de

inhibición

1 Control 117 ± 2 0

2 Ácido acético 106 ± 5,6 9,4 ± 3,3

3 1% Quitoini 0 100

4 1% Quito 1 0 100

5 1% Quito 2 0 100

6 1% Quito 3 0 100

7 1% Quito 4 0 100

Ziani 2014

13



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Chang, L.B., Tai, M.C. and Cheng, F., 2001. Kinetics and products of the degradation of chitosan by hydrogen

peroxide. Journal of Agricultural Food Chemistry 49, pp. 4845–4851.

Coma V., Deschamps A, Martial-Gros A. 2003. Bioactive packaging materials from edible chitosan polymer. Journal of Food Science 68(9):2788–92.

Duarte, M. L., Ferreira, M. C., Marvao, M. R., & Rocha, J. 2001. Determination of the degree of acetylation of chitin materials by 13C CP/MAS NMR spectroscopy. International Journal of Biological Macromolecules, 28, 359–363.

Feng T., Yu Liu, Keao Hu, Binyuan Z. 2004. Study of the depolymerization behavior of chitosan by hydrogen peroxide. Carbohydrate Polymers Volume 57, Issue 1, 12 August 2004, Pages 31-37.

Fernandez-Megia, Eduardo; Novoa-Carballal, Ramón; Quinoa, Emilio; Riguera, Ricardo. 2005. Optimal routine conditions for the determination of the degree of acetylation of chitosan by 1H-NMR.:Carbohydrate. Polymers, 61, 155–161.

Heux, L., Brugnerotto, J., Desbrières, J., Versali, M.-F., & Rinaudo, M. 2000. Solid state NMR for determination of degree of acetylation of chitin and chitosan. Biomacromolecules, 1, 746–751.

Hirai, A., Odani, H., & Nakajima, A. 1991. Determination of degree of deacetylation of chitosan by 1H NMR spectroscopy. Polymer Bulletin, 26, 87–94.

Jeon, Y.J, Park P.J. y Kim S.K., 2001. Antimicrobial effect of chitooligosaccharides produced by bioreactor. Carbohydrate Polymer 44, pp. 71–76.

Jin J, Song M, Hourston DJ. 2004. Novel chitosan-based films cross-linked by Genipin with improved physical properties. Biomacromolecules 5:162-168

Kang Bin, Yao-dong Dai, Hai-qian Zhang y Da Chen. 2007. Synergetic degradation of chitosan with gamma radiation and hydrogen peroxide. Polymer Degradation and Stability, V92, Issue 3, 359-362.

Kawakishi, S., Kito, Y. and Kito, Namiki, M., 1977. Radiation-induced degradation of D-glucose in anaerobic condition. Agricultural Biological Chemistry 41, pp. 951–957.

Kumar Acharya B. Vishu, Mandyam C. Varadaraj, Lalitha R. Gowda y Rudrapatnam N. Tharanathan. 2007.Low molecular weight chitosans - Preparation with the aid of pronase, characterization and their bactericidal activity towards Bacillus cereus and Escherichia coli. Biochimica et Biophysica Acta 1770, 495-505.

Musarrat H. Williams P. A., Tverezovskaya. O. 2013. Extraction of chitin from prawn shells and conversion to low molecular mass chitosan. Food Hydrocolloids, 31, 166–171.

Muzzarelli, R. A. A.1985. Determination of the degree of acetylation of chitosans by first derivative ultraviolet spectrophotometry. Carbohydrate Polymers, 5, 461–472.

Pangburn, S.H., P.V. Trescony, y J. Heller, 1982. .Lysozyme degradation of partially deacetylated chitin, its films and hydrogels. Biomaterials, 3(2): p. 105-108.

Sebti I & Coma V, 2002, Active edible polysaccharide coating and interactions between solution coating compounds, Carbohydrate Polymers 49, pp. 139–144.

Tanioka, S.; Matsui, Y.; Irie, T.; Tanigawa, T.; Tanaka, Y.; Shibata, H.; Sawa, Y.; Kono, Y. 1996. Oxidative depolymerization of chitosan by hydroxyl radical. Biosci., Biotechnol., Biochem. 60, 2001-2004.

Varum, K. M., Anthonsen, M. W., Grasdalen, H., & Smidsrød, O. 1991. Determination of the degree of N-acetylation and the distribution of Nacetyl groups in partially N-deacetylated chitins (chitosans) by highfield N.M.R. spectroscopy. Carbohydrate Research, 211, 17–23.

http://www.sciencedirect.com/science/journal/0268005X

Araújo et al. 2014

14

Nota de divulgación

Hippocampus #3, 14- 21, 2014

LA ECOTOXICOLOGÍA SALUDA A LOS MANABITAS: ¿QUÉ ES? Y ¿CÓMO NOS PUEDE SER ÚTIL?

Cristiano V.M. Araújo1, Luís Alberto Cedeño Macías2, David Villareal de la Torre2, Fernando R. Diz3

1Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Casilla Postal 2732, Manta 130802, Manabí, Ecuador. *Correo electrónico:

[email protected]

2Facultad de Ciencias del Mar, Universidad Laica Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Casilla Postal 2732, Manta 130802, Manabí, Ecuador.

3Instituto de Formación Agraria y Pesquera de Andalucía (IFAPA) Centro "El Toruño", Departamento de Recursos Pesqueros, Camino Tiro de Pichón s/n

Apartado 16, 11500 El Puerto de Santa María, Cádiz, España.

Ecotoxicología, su Origen e Importancia Ecotoxicología es una palabra tan estrambótica y generalmente tan desconocida que no resulta raro que nos pueda sonar casi como un trabalenguas. Sin embargo, si la analizamos con detenimiento, nos daremos cuenta que, al igual que un sinfín de términos científicos, es una palabra compuesta, de modo que, si la dividimos por partes, vemos que “Eco-toxico-logia” está formada por dos importantes ramas científicas como son la Ecología y la Toxicología. La Ecología es una ciencia más conocida por el público en general, que se centra en el estudio de los seres vivos, su distribución y abundancia en los ecosistemas, y en cómo ellos se relacionan con los factores ambientales (Andrew y Mapstone 1987, Underwood 1990). Las clásicas preguntas en un estudio ecológico son: ¿dónde están los organismos?, ¿cuántos son? y ¿qué determina que estos organismos estén aquí? Por otro lado, la Toxicología es una ciencia mucho menos conocida, y se dedica a estudiar los efectos de los contaminantes sobre el ser humano (Walker et al. 2001). La unión de estas dos ciencias hizo surgir la Ecotoxicología, que tiene como enfoque central evaluar los efectos de la contaminación sobre los ecosistemas, incluyendo toda la comunidad biológica asociada, su estructura y funcionamiento, al igual que las consecuencias para la especie humana (Chapman 2002). Con la Ecotoxicología los

aspectos relacionados con la calidad ambiental tienen un espectro más amplio, integrando los organismos, ecosistemas, paisaje y seres humanos dentro del mismo contexto. Tradicionalmente, la Química era la ciencia que se encargaba de indicar cuán contaminado estaba un ambiente mediante análisis de los compuestos presentes en el aire, agua, sedimento o tierra, y a qué concentraciones estaban. Estos datos, aunque ofrecen una descripción muy valiosa del medio ambiente, no nos dicen nada sobre el estado de salud de los organismos que habitan en él y que son parte fundamental de ese medio. Actualmente, las evaluaciones de la calidad ambiental incorporan la Ecotoxicología como herramienta fundamental para inferir sobre los niveles de contaminación y los riesgos reales o potenciales que esos niveles suponen para los organismos. Desafortunadamente, como el desarrollo urbano e industrial viene asociado a la producción de residuos que pueden ser tóxicos para los ecosistemas, la Ecotoxicología pasa a ser fundamental siempre y cuando haya actividades urbanas, industriales y/o agrícolas, con la consecuente producción de residuos. Los estudios ecotoxicológicos pueden tener un carácter predictivo, cuando se evalúa el efecto potencial que un contaminante puede causar en los ecosistemas, antes de que éste sea vertido; o puede servir para monitorear los niveles de


Araújo et al. 2014

15


Hippocampus #3, 14- 21, 2014

toxicidad e impactos ya existentes (Calow 1989). Para poder estimar cómo los compuestos químicos presentes (o no) en el ambiente pueden afectar a los organismos, se suelen realizar experimentos de laboratorio, también conocidos como bioensayos o ensayos ecotoxicológicos (Figura 1). En estos bioensayos, se elige un organismo modelo y se expone a un contaminante o a muestras ambientales contaminadas, y al cabo de un tiempo predeterminado, se evalúa su respuesta. Muchos son los organismos que se usan o se han usado en los estudios ecotoxicológicos, como copépodos, gasterópodos, peces o microalgas marinas (Figura 2); e igual de variadas pueden ser las respuestas que se mide en ellos para evaluar el efecto del contaminante, como la supervivencia, crecimiento, reproducción, alimentación o comportamiento, entre muchas otras. Además, los organismos pueden ser expuestos directamente en el medio ambiente, en zonas de interés de estudio, o incluso se puede hacer un muestreo de los organismos de un lugar determinado para evaluar su estado de salud.

El presente artículo busca describir cuán importante la Ecotoxicología puede ser para la provincia de Manabí (pero no restringida a ésta), dar a conocer los proyectos de investigación en desarrollo en la actualidad en la región, los estudios que se pretenden realizar el próximo año y, finalmente, cuáles podrían ser las expectativas de la llegada de ése recién visitante a quien se le da una calurosa bienvenida.

Manta: Pesca, Industria y el Papel de la Ecotoxicolgía Una de las problemáticas ambientales a nivel mundial en la actualidad es la contaminación de las zonas costeras, como consecuencia de las descargas de sustancias potencialmente tóxicas lanzadas directamente al mar o transportadas por los ríos hacia la costa. Como una gran ciudad en constante desarrollo, Manta sufre en el ámbito ambiental los efectos del crecimiento económico e industrial. Visto que las actividades que promueven el desarrollo de una ciudad, como pueden ser la industria y el propio crecimiento urbano, generan residuos que tienen como destino final los ecosistemas acuáticos; estudiar los impactos que puedan provenir de los variados sectores en desarrollo se hace una tarea imprescindible y de carácter legal, una vez que existen normativas al respecto que visan garantizar la conservación del ambiente. En Manta estos efectos son notorios, especialmente si echamos un vistazo a los ríos Manta, Burro y Muerto. Estos ríos, especialmente en su desembocadura, son conocidos por el aspecto de deterioración, su mal olor y su potencial contaminación. Todas las descargas que van a dichos ríos, además de degradar directamente la biota local, pueden generar problemas a la salud humana. Asimismo, los efectos sobre la zona

Figura 1. Montaje de diferentes ensayos ecotoxicológicos.

Figura 2. Fotos de algunos de los organismos usados en los estudios ecotoxicológicos: los copépodos Boeckella occidentalis intermedia [foto: Project Noah] y Tisbe battagliai [foto: Fernando R. Diz]; el gasterópodo Hydrobia ulvae [foto: CVM Araújo]; la microalga Cylindrotheca closterium [foto: CVM Araújo]; el cladócero Daphnia magna [foto: Hajime Watanabe, PLoS Genetics] y el pez Danio rerio.

Araújo et al. 2014

16


Hippocampus #3, 14- 21, 2014

estuárica son notorios (Figura 3), e incluso éstos pueden extenderse mar adentro y afectar a uno de los principales recursos de la ciudad: la pesca. El deterioro de la costa ecuatoriana por efectos de la contaminación debe preocuparnos y debemos evitarlo por todos los medios, teniendo en cuenta la riqueza biológica que posee y que ésta es fuente de sustento y prosperidad para el país. La zona costera del Ecuador presenta una

gran biodiversidad debido a las condiciones climáticas generadas por la presencia de fenómenos naturales como la corriente fría de Humboldt y la corriente cálida del Niño, que favorecen el crecimiento de peces de gran importancia comercial (Agüero 1992). Entre las ciudades costeras, Manta es considerada como el principal puerto pesquero del Ecuador (Peralta 2009). El Puerto de Manta cuenta con una de las mayores flotas pesqueras del país, con más de 300 flotas industriales y un promedio de 3.000 flotas artesanales que movilizaron en 2012 cerca de 150 mil toneladas (Puerto de Manta 2013). Por lo tanto, la pesca es considerada una de las principales actividades productivas en la ciudad, donde se concentra el 85% de lo que se pesca en todo el país, aportando el 7% al Producto Interno Bruto (PBI) nacional y colocándose en el tercer puesto de producción después del petróleo y el banano (Senplades 2011). Entre las especies más capturadas dentro del sector industrial y artesanal pesquero, están el atún aleta amarilla (Thunnus albacares), el atún ojo grande (T. obesus), el bonito barrilete (Katsuwonus pelamis), especies objetivas de las embarcaciones atuneras; acompañadas de otras especies de

interés comercial como el dorado (Coryphaena hippurus), guajo (Acanthocybium solandri), bonito pata seca (Euthynnus lineatus), bonito sierra (Sarda orientalis), y de peces pelágicos pequeños (morenillo, pinchagua, chuhueco, sardina redonda, sardina del sur y jurel), pez espada (Xiphias gladius), picudo (Makaira nigricans), entre otros (FAO 2011). En ese sentido, el atún representa el principal producto de exportación

de pesca en Manta, siendo procesado para la elaboración de enlatados, lomos; precocidos, frescos y congelados. Las otras especies de peces pelágicos son utilizadas mayormente en la elaboración de harina de pescado, y la pesca blanca es empacada en fresco y filetes, cuya gran parte de la producción es exportada al exterior hacia países europeos como Alemania, España e Italia, países centroamericanos (El Salvador, Puerto Rico, Costa Rica), el Caribe y los Estados Unidos (FAO 2011).

A pesar de la existencia de un registro de los desembarques de peces pelágicos grandes en la costa ecuatoriana, no existe un amplio y difundido conocimiento sobre el estado de contaminación de los peces de interés comercial. Los grandes pelágicos, como depredadores tope de la cadena trófica, pueden acumular los contaminantes a través de la alimentación (Walker et al. 2001, Newman y Unger 2002). La recopilación de información sobre la acumulación de metales pesados en peces ampliamente comercializados es crucial para la salud humana y para poder entender los niveles de contaminación a que están expuestos los

Figura 3. Desembocadura de los ríos Manta y Burro con sus vertidos lanzados en la zona estuárica “La Poza” en Manta.

Araújo et al. 2014

17


Hippocampus #3, 14- 21, 2014

organismos en su medio. Estudios similares a nivel local, regional y nacional son muy escasos, por lo que urge obtener información adecuada sobre la calidad del pescado que se consume y del ambiente en que los peces viven. Muchos estudios se han desarrollado en diferentes partes del mundo con el hito de detectar los niveles de contaminación en peces ampliamente consumidos por la población, tal como en Bosnia-Herzegovina (Alibalié et al. 2007), Brasil (Morgano et al. 2014), Chile (Tapia et al. 2012), China (Zhu et al. 2013), Eslovenia (Petkovšek et al. 2012), España (Siscar et al. 2013), Estados Unidos (Burger y Gochfeld 2011), India (Deshpande et al. 2009), Irán (Agah et at. 2009), Italia (Licata et al. 2005), Japón (Endo et al. 2008), México (Ordiano-Flores et al. 2011), Nigeria (Olaifa et al. 2004), Omán (Al-Busaidi et al. 2011), Portugal (Vieira et al. 2011), Turquía (Mol 2011) y muchos otros.

Ambas actividades, la industrial y la pesquera, son fundamentales para el crecimiento y desarrollo de la ciudad, sin embargo, no pueden hacer la vista gorda a la preservación de la calidad ambiental. Para ello, herramientas como las que fornece la Ecotoxicología son de gran valía y pueden marcar la diferencia entre un desarrollo irresponsable y descontrolado, y un desarrollo sostenible y comprometido con la calidad ambiental. Actualmente, en Ecuador se está aumentando el interés por este tipo de estudios, como se describe en el apartado presentado a continuación.

Proyectos de Investigación

La llegada de esa nueva ciencia a Manta ha sido impulsada por las necesidades descritas en el apartado anterior. Su arribo es materializado no solo por la presencia de nuevos investigadores, sino que también, y especialmente, por el desarrollo de nuevos proyectos de investigación que se están llevando a cabo a través del Departamento Central de Investigación de la ULEAM. A continuación se describe en detalle dos de los proyectos en los que los conocimientos en Ecotoxicología pueden contribuir para una mejor evaluación de la calidad ambiental.

Uno de los proyectos actuales con enfoque ecotoxicológico desarrollado en la ciudad de Manta se titula “Estudio ecotoxicológico de estas dos especies de peces pelágicos - atún aleta amarilla (T. albacares) y dorado (C. hippurus) - de importancia comercial en Manta, Manabí, Ecuador” cuyo objetivo es determinar la concentración de mercurio y cadmio totales en dos especies de peces pelágicos de interés comercial en Manta. Una de las vías de contaminación que puede afectar seriamente la especie humana se da a través de la ingestión de alimentos contaminados. Al respecto, se puede hablar de dos tipos de contaminación asociada a la alimentación: la contaminación biológica, debida a la ingesta de organismos potencialmente nocivos para la especie humana, y la química, que se da por el consumo de alimentos que contienen productos químicos, por ejemplo los vegetales tratados con agroquímicos, o la carne animal y los compuestos acumulados (tal como hormonas y antibióticos) en los tejidos y órganos consumidos.

Entre las substancias tóxicas de interés ecotoxicológico, los metales cadmio y mercurio son considerados unos de los más peligrosos debido a su elevada toxicidad, alta capacidad para acumularse en los órganos y difícil eliminación, ya que no son biodegradables (Newman y Unger 2002). Esas características conllevan una tendencia a que los efectos dañinos de este tipo de contaminación se potencien a lo largo de la red trófica, proceso conocido como biomagnificación (Walker et al. 2001, Newman y Unger 2002). Es decir, cuando un organismo se alimenta de otro que esté contaminado, tiende a acumular aún más contaminante que el que tenía en sus tejidos la presa, lo que puede resultar en un serio riesgo para la población humana que se vería afectada a través de la ingesta de alimento contaminado. El cadmio acumulado en el cuerpo humano puede provocar problemas renales, alteraciones óseas y efectos carcinógenos (Newman y Unger 2002). Del mismo modo, el mercurio es tan nocivo para el ser humano como el cadmio: daños al sistema nervioso, disfunciones renales, problemas de visión, audición y pérdida de memoria son algunos problemas asociados a la presencia del mercurio en nuestro organismo. En este

Araújo et al. 2014

18


Hippocampus #3, 14- 21, 2014

contexto, dos preguntas clave se plantean para el presente proyecto: (i) ¿el atún aleta amarilla y el dorado son biomonitores adecuados para evaluar la exposición y acumulación de los metales cadmio y mercurio? y (ii) ¿cuáles son los riesgos asociados al consumo de estos peces para la población humana? Para el referido proyecto con atún y dorado, se han tomado muestras de hígado y del músculo de ambas especies, en las que se analizará el contenido de los metales mercurio y cadmio. La elección del hígado se hizo por ser uno de los órganos de depuración en el que los compuestos químicos potencialmente tóxicos se acumulan. Así que, la presencia de mercurio y cadmio, o cualquier otro compuesto químico, acumulados en este órgano puede indicar los niveles de contaminación a los que los organismos estaban expuestos poco antes de su captura. Por otro lado, los análisis del contenido de metales en el músculo sirven como referencia de los niveles de contaminación a los que la especie humana está expuesta cuando consume dichos pescados. Desde octubre del año pasado hasta el momento, se han tomado muestras en más de 50 individuos de cada especie. Las muestras han sido tomadas en una de las zonas clásicas de desembarque y compra de pescado de la ciudad de Manta, Playita Mía (Figura 4). Se ha elegido esa zona por ser un área donde se desembarca un gran volumen de pescado a diario y muchos de ellos sin eviscerar, lo que permite tomar las muestras necesarias para el estudio (Figura 5). La colecta de muestra se seguirá haciendo por un periodo de 6 meses, cuando entonces se

enviarán las muestras al laboratorio para que se determinen las concentraciones de mercurio y cadmio. Además, se han tomado datos de la talla

Figura 4. Muestreo en Playita Mía (arriba), en la ciudad de Manta, de dorado (Coryphaena hippurus) (centro) y atún albacora (Thunnus albacares) (abajo).

Figura 5. Muestra de músculo (izquierda) e hígado (derecha) tomadas de un atún albacora (Thunnus albacares) [fotos: CVM Araújo].

Araújo et al. 2014

19


Hippocampus #3, 14- 21, 2014

y el sexo de los organismos para saber si hay alguna relación del tamaño y/o el sexo, con la cantidad de metal bioacumulado. Un segundo proyecto cuyo título es “Influencia de los contaminantes sobre la dispersión de los organismos acuáticos” se llevará a cabo a lo largo de este año en el Departamento Central de Investigación, dentro del área de Ecotoxicología. El principal objetivo de ese proyecto es evaluar la capacidad de los contaminantes en disparar la fuga de los organismos acuáticos a ambientes menos contaminados. La respuesta de fuga puede ofrecer una clara visión del papel de los contaminantes en la movilidad de los organismos y, por lo tanto, en los patrones de dispersión. La ausencia de una especie en un ambiente tras un evento de contaminación está, en general, asociada a la mortalidad de los organismos o a efectos sub-letales (que afectan a los organismos pero no les causan la muerte), como son la reducción en el crecimiento, reproducción o alimentación, que a largo plazo llevan a una reducción o mismo desaparición de la especie en ese lugar. Sin embargo, la ausencia puede deberse a la fuga de los organismos a ambientes menos impactados, antes de que algún efecto sub-letal sea detectado, es decir, a concentraciones muchas veces consideradas sin riesgo ecológico. Por lo tanto, conocer cómo los contaminantes pueden inducir el desplazamiento de los organismos y la habilidad de éstos en detectar la contaminación y huir a zonas menos afectadas pasa a ser crucial para entender y relacionar el impacto ambiental sobre la dispersión de los organismos y, en consecuencia, sobre la biodiversidad de los ecosistemas impactados. Algunos estudios se han llevado a cabo con diferentes especies (Figura 6) que reaccionaron a la presencia de diferentes contaminantes huyendo a zonas menos contaminadas (Lopes et al. 2004, Moreira-Santos et al. 2008, Araújo et al. 2014). Hay otros proyectos de cierto carácter ecotoxicológico desarrollados por investigadores asociados a la ULEAM, tal como el estudio coordinado por el investigador PROMETEO Julio Marín, que está desarrollando una herramienta para la evaluación de la capacidad de biodegradación de la materia orgánica presente en efluentes de industrias atuneras, usando microorganismos presentes en una mezcla

conocida como lodo activado, capaces de utilizar como fuentes de carbono y energía las sustancias que pueden impactar negativamente los ecosistemas acuáticos, cuando estos son vertidos directamente al ambiente sin tratamiento, lo cual pudiera aportar alguna idea acerca del efecto de estos efluentes sobre las comunidades biológicas de la costa de Manta.

Expectativas y Consideraciones Finales Los efectos de los contaminantes sobre el comportamiento de los organismos se han convertido en un problema de importancia mundial. El desarrollo industrial, las actividades agrícolas y el crecimiento urbano están generando cada vez más residuos que llegan a los ecosistemas acuáticos, deteriorando en gran medida su calidad ambiental. Además, es de conocimiento común que la calidad ambiental no

Figura 6: Algunas de las especies que han sido estudiadas en cuanto a la respuesta de fuga a contaminantes. Renacuajos de la especie Leptodactylus latrans (abajo) y el pez Danio rerio (arriba) [fotos: CVM Araújo].

Araújo et al. 2014

20


Hippocampus #3, 14- 21, 2014

se puede medir solamente por la identificación de los contaminantes presentes en el medio ambiente y sus concentraciones, sino que también mediante un análisis ecotoxicológico de cómo estos contaminantes pueden afectar a los organismos, poblaciones y comunidades. El primer impacto de la Ecotoxicología suele ser acusativo, tal como un delator que indica los puntos débiles en los procesos de producción y desarrollo, sus impactos sobre la calidad ambiental y los potenciales o reales efectos sobre los ecosistemas y organismos, incluyendo la especie humana. Y por lo tanto, se genera en el sector productivo/industrial una reacción contraria a la que se daría con la llegada de un deseado visitante. Sin embargo, ningún estudio ecotoxicológico debe detenerse en el punto inicial de análisis y diagnóstico. Es fundamental que, tras los primeros resultados, se lleven a cabo nuevas investigaciones con el propósito de reducir los niveles de contaminación en el medio ambiente y,

consecuentemente, a los que los organismos y seres humanos están expuestos. Así que, conocer el origen del problema es el primer paso para buscar una solución. Por ello, la Ecotoxicología no puede caminar sola y necesita profesionales de las más diversas áreas que aporten conocimiento para que el desarrollo urbano e industrial pueda darse dentro de unos patrones de calidad, que no deterioren el medio ambiente y su biodiversidad. Se espera, entonces, que el recién visitante que arribó a Manta reciba nuestra sincera bienvenida y que pueda instalarse trayendo desarrollo y bienestar a esta ciudad.

AGRADECIMIENTOS

CVM Araújo agradece a la SENESCYT (Secretaría Nacional de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación – Ecuador) por la beca de investigación del Proyecto PROMETEO.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Agah, H., M. Leermakers, M. Elskens, S. Mohamad Rez Fatemi y W. Baeyens. 2009. Accumulation of trace metals in the muscleand liver tissues of five fish species from the Persian Gulf. Environmental Monitoring and Assessment 157: 499–514.

Agüero M. 1992. Contribuciones para el Estudio de la Pesca Artesanal de América Latina. International Center for Living Aquatic Resources Management (ICLARM). Filipinas. p. 44-46.

Al-Busaidi M., P. Yesudhason, S. Al-Mughairi, W. A. K. Al-Rahbi, K. S. Al-Harthy, N. A. Al-Mazrooei, S. H. Al-Habsi. 2011. Toxic metals in commercial marine fish in Oman with reference to national and international standards. Chemosphere 85: 67–73.

Alibabić V., N. Vahčić, M. Bajramović. 2007. Bioaccumulation of metals in fish of Salmonidae family and the impact on fish meat quality. Environmental Monitoring and Assessment 131: 349–364.

Andrew N. L., B. D. Mapstone. 1987.Sampling and the description of spatial pattern in marine ecology. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review 25: 39-90.

Araújo C. V. M., C. Shinn, M. Moreira-Santos, I. Lopes, E. L. G. Espíndola, R. Ribeiro. 2014. Copper-driven avoidance and mortality by temperate and tropical tadpoles. Aquatic Toxicology 146: 70-75.

Burger J., M. Gochfeld. 2011. Mercury and selenium levels in 19 species of saltwater fish from New Jersey as a function of species, size, and season. Science of the Total Environment 409: 1418–1429.

Calow P. 1989. The choice and implementation of environmental bioassays. Hydrobiologia 188/189: 61-64.

Chapman P. M. 2002. Integrating toxicology and ecology: putting the “eco” into ecotoxicology. Marine Pollution Bulletin 44: 7-15.

Deshpande A., S. Bhendigeri, T. Shirsekar, D. Dhaware, R. N. Khandekar. 2009. Analysis of heavy metals in marine fishfrom Mumbai Docks. Environmental Monitoring and Assessment 159: 493–500.

Endo T., Y. Hisamichi, K. Haraguchi, Y. Kato, C. Ohta, N. Koga. 2008. Hg, Zn and Cu levels in the muscle and liver of tiger sharks (Galeocerdo cuvier) from the coast of Ishigaki Island, Japan: Relationship between metalconcentrations and body length. Marine Pollution Bulletin 56: 1774–1780.

FAO. 2011. Perfiles de Pesca y Acuicultura por países. Ecuador (2011). Hojas de datos de perfiles de los países. In Departamento de Pesca y Acuicultura de la FAO (en línea) Roma. Ùltima consulta: 1.I. 2011.

Licata P., D. Trombetta, M. Cristani, C. Naccari, D. Martino, M. Calò, F. Naccari. 2005. Heavy metals in liver and muscle of bluefin tuna (Thunnus thynnus) caught in the straits of Messina (Sicily, Italy). Environmental Monitoring Assessment 107: 239–248.

Lopes I., D. J. Baird, R. Ribeiro. 2004. Avoidance of copper contamination by field populations of Daphnia longispina. Environmental Toxicology and Chemistry 23: 1702-1708.

Araújo et al. 2014

21


Hippocampus #3, 14- 21, 2014

Mol S. 2011. Levels of heavy metals in canned bonito, sardines, and mackerel produced in Turkey. Biological Trace Element Research 143: 974-982.

Moreira-Santos M., C. Donato, I. Lopes, R. Ribeiro. 2008. Avoidance tests with small fish: determination of the median avoidance concentration and of the lowest-observed-effect gradient. Environmental Toxicology Chemistry 27: 1575-1582.

Morgano M. A., L. C. Rabonato, R. F. Milani, L. Miyagusku, K. D. Quintaes. 2014. As, Cd, Cr, Pb and Hg in seafood species used for sashimi and evaluation of dietary exposure. Food Control 36: 24-29.

Newman M. C., M. A. Unger. 2002. Fundamentals of Ecotoxicology. 2nd ed., Lewis Publisher, Boca Raton, FL.458 p.

Ordiano-Flores A., F. Galván-Magaña, R. Rosiles-Martínez. 2011. Bioaccumulation of mercury in muscle tissue of yellowfin tuna, Thunnus albacares, of the Eastern Pacific cean. Biological Trace Element Research 144: 606–620.

Olaifa F. E., A. K. Olaifa, A. A. Adelaja, A. G. Owolabi. 2004. Heavy metal contamination of Clarias gariepinus from a lake and fish farm in Ibadan, Nigeria. African Journal of Biomedical Research 7: 145-148.

Peralta M. B. 2009. Desembarque de la pesca artesanal de peces pelágicos grandes y tiburones en la costa ecuatoriana durante el 2008. Boletín Científico y Técnico 20(2): 1-23.

Petkovšek S. A. S., Z. M. Grudnik, B. Pokorny. 2012. Heavy metals and arsenic concentrations in ten fish species from the Šalek lakes (Slovenia): assessment of potentialhuman health risk due to fish consumption. Environmental Monitoring and Assessment 184: 2647–2662.

Puerto de Manta. 2013. Plan Desarrollo del Puerto de Manta. Plan estratégico de movilidad. República del Ecuador. Versión 3. 384 p.

Senplades – Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo. 2010. Agenda Zonal para el Buen Vivir. Propuestas de Desarrollo y Lineamientos para el Ordenamiento Territorial. Zona de Planificación 4. 97 p.

Siscar R., A. Torreblanca, A. Palanques, M. Solé. 2013. Metal concentrations and detoxification mechanisms in Solea solea and Solea senegalensis from NW Mediterranean fishing grounds. Marine Pollution Bulletin 77: 90–99.

Tapia J., L. Vargas-Chacoff, C. Bertrán, F. Peña-Cortés, E. Hauenstein, R. Schlatter, C. Jiménez, C. Tapia. 2012. Heavy metals in the liver and muscle of Micropogonias manni fish from Budi Lake, Araucania Region, Chile: Potential risk for humans. Environmental Monitoring and Assessment 184(5): 3141-3151.

Underwood A. J. 1990. Experiments in ecology and management: Their logics, functions and interpretations. Australian Journal of Ecology 15: 365-389.

Vieira C., S. Morais, S. Ramos, C. Delerue-Matos, M. B. P. P. Oliveira. 2011. Mercury, cadmium, lead and arsenic levels in three pelagic fish species from the Atlantic Ocean: Intra- and inter-specific variability and human health risks for consumption. Food and Chemical Toxicology 49: 923–932.

Walker C. H., S. P. Hopkin, R. M. Sibly, D. B. Peakall. 2001. Principles of Ecotoxicology. 2nd ed., Taylor & Francis, Boca Raton, FL. 309 p.

Zhu A., W. Zhang, Z. Xu, L. Huang, W.-X. Wang. 2013. Methylmercury in fish from the South China Sea: Geographical distribution and biomagnification. Marine Pollution Bulletin 77: 437–444.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Tapia%20J%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Vargas-Chacoff%20L%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Bertr%C3%A1n%20C%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Pe%C3%B1a-Cort%C3%A9s%20F%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Hauenstein%20E%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Schlatter%20R%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Jim%C3%A9nez%20C%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Tapia%20C%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21713478

Cabanillas 2014

22


Hippocampus #3, 22- 27, 2014

CORALES, UNA NUEVA ESTROFA EN LA MISMA CANCIÓN

Nancy Cabanillas Terán Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí,


Los Fondos Rocosos… Ecuador, ha estado en la mira de muchos biólogos, sin embargo, son miradas que aterrizan casi siempre en las Islas Galápagos, por el hito que representa conocer el sitio donde Darwin se inspiró para El origen de las especies, Pero ¿qué hay de la costa ecuatoriana?, ¿qué es lo que nos dicen sus fondos rocosos? Los fondos rocosos para quien no tiene nada que ver con la biología marina, podría significar todo menos biodiversidad, riqueza biológica, interacciones…. La costa ecuatoriana y sus fondos rocosos arrecifales, forman la distribución más meridional de los arrecifes de coral del pacífico tropical oriental (PTO), que va desde el sur de Baja California en México hasta el norte de Perú. Además de las islas Galápagos, también resaltan por su riqueza coralina las islas Revillagigedo, Coco y Clipperton. Sin embargo, en la parte continental, hay otras islas e islotes que aunque no gocen de la misma fama que las anteriores, no por ello son menos interesantes y también tienen historias que contar sobre cómo se relacionan las especies que allí viven y cómo afecta el impacto del ser humano a esas interacciones intricadas –por desgracia, la menor de las veces– pues la mayoría, han perdido complejidad por causa de no existir especies clave para su funcionamiento, ni las condiciones necesarias para que se desarrollen de manera óptima. ¿Cómo explicar la importancia de cada especie en un entramado poblacional? ¿Cómo podríamos proteger los recursos sin dejar de lado la importancia histórica que también representa la pesca en ciertos lugares?, tal es el caso de la costa Manabita, aclamada con orgullo para sus habitantes como la “capital del atún”. El puerto de Manta es uno de los principales puertos pesqueros de Ecuador, en sus aguas habitan especies de gran interés comercial, debido a la riqueza ictiológica, tanto insular como costera, consecuencia de su ubicación geográfica y de los factores bióticos y abióticos que definen la zona (Martínez et al. 2007). Esta región se encuentra en la zona ecuatorial-tropical, y tiene la influencia de diversos

factores como el sistema de corrientes (la corriente Ecuatorial del Norte y la corriente Ecuatorial del Sur, la contracorriente Ecuatorial del Norte, la corriente de Humboldt, la corriente de Cronwell y el fenómeno cíclico climático de El Niño), confiriéndole una complejidad de hábitats. En el Ecuador no hay grandes extensiones de arrecifes coralinos, definiéndose más bien como arrecifes rocosos, y parches de coral. A pesar de que estos ecosistemas son relativamente pequeños, albergan una gran biodiversidad de los recursos marinos pertenecientes a la costa ecuatoriana, más de la cuarta parte del total de especies de peces marinos continentales, además de un gran número de equinodermos y de gorgonáceos, constituidos por los tridimensionales octocorales, conocidos como abanicos de mar o corales blandos, y los corales hermatípicos (constructores de arrecifes) de aguas someras y profundas que han sido poco estudiados en esta región (Cortés y Guzmán 1993; Glynn 2003, GIynn y Wellington 1983)(Figura 1).

En un intento por contribuir al conocimiento de los ecosistemas rocosos de esta parte del PTO ecuatoriano, considerando que los estudios especializados de las zonas de arrecifes rocosos son muy escasos, y que no existen evidencias sobre análisis ecológicos específicos de las interacciones tróficas en los fondos rocosos de la zona marina y costera del Ecuador

Figura 1. Fondo rocoso del islote Los Ahorcados, Manabí, Ecuador.


Cabanillas 2014

23


Hippocampus #3, 22- 27, 2014

continental, estamos llevando a cabo un estudio en el que se han elegido a tres actores de estos arrecifes rocosos; los corales, las algas y los erizos… protagonistas de esta historia.

Análisis de los Ecosistemas de los Fondos Rocosos de la Costa Ecuatoriana. Este proyecto (del Departamento Central de Investigación de la ULEAM) surge con el fin de generar información sobre cómo afectan las actividades pesqueras y otras actividades humanas a las comunidades que albergan una gran diversidad de especies como son las comunidades de los arrecifes rocosos y los parches de coral. Con el objetivo de determinar la ecología trófica de los equinodermos como línea base para entender las posiciones tróficas entre los principales recursos marinos de los fondos rocosos de la costa ecuatoriana, comenzando por la provincia de Manabí.

Las Consecuencias de ser la “Capital del Atún”… El estudio de las interacciones tróficas nos permite conocer la complejidad de un ecosistema, sometido a diferentes amenazas, en este caso, nos interesa conocer ¿cuál es el efecto de la pesca a partir de un enfoque que integre de manera detallada el papel de los diferentes recursos y cuál es su posición en el entramado poblacional?.

¿Quién se Come a Quién? ¿Para qué Sirve Conocer la Estructura Trófica? Diversos estudios han investigado en las últimas décadas el papel de los erizos como consumidores de la cubierta vegetal en los fondos infralitorales (Hernández et al. 2008; Tuya et al. 2007, Bellwood et al. 2004, Lacey 2013). Sin embargo, no existen suficientes evidencias de cuál es el papel en la estructura de las comunidades para la zona continental del PTO ecuatoriano. Tomando en consideración que existen evidencias que señalan las ventajas de estudiar los aspectos de la ecología trófica de una población determinada, utilizando los análisis de isótopos estables (Tomas et al. 2006), mediante el seguimiento de su incorporación en la materia viva, ya que corrige las desventajas de basar las evaluaciones únicamente en observaciones de campo con técnicas de ecología clásica, o mediante los análisis de contenidos estomacales (Cabanillas-Terán 2009), nos hemos dado a la tarea de estudiar las poblaciones de las principales especies de

erizos en la costa ecuatoriana: Diadema mexicanum y Eucidaris thouarsii. Hacemos un seguimiento mensual de los valores de densidad poblacional, tomando en cuenta la estacionalidad y las diferencias de hábitat, morfometría, biomasa y cobertura algal ligada a las poblaciones de erizos en sitios con diferentes grados de perturbación (Figuras 2 y 3), y también estudiamos las posiciones tróficas, usando los isótopos estables de Carbono y Nitrógeno en ambas especies e intentamos conocer mediante técnicas más específicas cómo se modifican los nichos ecológicos en los sitios donde el impacto de la sobrepesca es innegable.

En términos de densidad poblacional (# de erizos · m-2), hemos detectado que en los lugares de mayor impacto pesquero y con altas tasas de sedimentación, prevalece la dominancia de la especie Eucidaris thouarsii respecto a Diadema mexicanum, en una proporción de 7:1, sin embargo, en los sitios con menor esfuerzo pesquero y/o zonas de reserva (como la isla de la Plata), las poblaciones muestran una proporción de 1:1 (Figura 4).

Figura 2. Se muestra la imagen de un fondo rocoso en un sitio no perturbado.

Figura 3. Se muestra la imagen de un fondo rocoso en un sitio perturbado.

Cabanillas 2014

24


Hippocampus #3, 22- 27, 2014

Anillos de Coral, Una Historia de Arrecifes Como los Oasis en el Desierto. Los arrecifes de coral de los mares tropicales se encuentran en aguas pobres en nutrientes (Muscatine y Porter 1977, Falkowski et al. 1993). La importancia de este ecosistema se ha considerado desde que Darwin presentó su hipótesis sobre la evolución de los atolones. Los corales hermatípicos son invertebrados marinos pertenecientes al Phyllum Cnidaria, Clase Anthozoa, Orden Escleractinia (Hexacorallia). Son organismos coloniales formados por pólipos que contienen un gran número de dinoflagelados simbióticos en el interior de las células que tapizan su cavidad gástrica (Goreau et al. 1976). Los corales constituyen la base estructural de la gran diversidad biológica asociada a los arrecifes coralinos, y la clave de esa prodigiosa productividad reside en la simbiosis de los dinoflagelados simbiontes “zooxantelas” con los corales, contribuyendo directamente a la productividad bruta característica de ese ecosistema (Muscatine 1980, Hoegh-Guldberg 1998), aparte del papel estructurador que ayuda al mantenimiento y construcción de todo el sisterma arrecifal. Gran parte de ese éxito en términos de la productividad se debe a la manera en que optimizan los flujos de nutrientes. La asociación simbiótica es un patrón que tiende a ser permanente en el ciclo de vida, estableciéndose estrechas interacciones fisiológicas, por lo tanto, esa asociación simbiótica funciona como una sola unidad evolutiva (Iglesias- Prieto y Trench 1997). Los sistemas arrecifales se han mantenido relativamente estables en un ambiente tropical desde hace más de 50 millones años, sin embargo, son extremadamente sensibles a los pequeños cambios en la temperatura superficial

del mar, saturación del dióxido de carbono y la disponibilidad de nitrógeno. Hoy se encuentran en un estado de vulnerabilidad debido a las amenazas globales que enfrentan estos ecosistemas en las últimas décadas, incremento de la temperatura y acidificación del océano (Hoegh-Guldberg 2007, Cooper et al. 2008; Doney et al. 2009). El reporte del año 2007 del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPPC 2007), es una recopilación que ilustra la evidencia científica sobre el incremento de las temperaturas promedio mundiales, atribuyéndose como principal causante antropogénico, el aumento en la concentración de gases de efecto invernadero, con consecuencias negativas en los ecosistemas marinos en general, así como el aumento de temperatura, causan blanqueamiento de coral y amenazas en los arrecifes de todo el mundo. Por ello, diversas investigaciones han sido dirigidas a evaluar de manera más precisa los factores que influyen sobre el crecimiento de los arrecifes. Variables como la temperatura superficial del océano (SST por sus siglas en Inglés), la cantidad de luz disponible, la respuesta fisiológica de los simbiontes ante los cambios de luz, el estado de saturación de carbonato de calcio en el agua, la salinidad, etc.; son estudiados con el fin de conocer el efecto de la acidificación de las capas superiores del océano sobre los sistemas arrecifales, como una de las consecuencias del calentamiento global, además de precisar el registro retrospectivo de cómo ha sido el crecimiento de los corales y cuáles han sido las modificaciones esqueletales en respuesta a las variaciones estacionales ocurridas, el proyecto mencionado del Departamento Central de Investigación también incluye el estudio del crecimiento histórico de los corales ecuatorianos.

¿Para qué Medir el Crecimiento de los Corales? Recientes trabajos (Cabral-Tena et al. 2013; Carricart-Ganivet et al. 2012, 2013, determinan que existen causas intrínsecas (biológicas) que pueden modificar las tasas de crecimiento en los corales hermatípicos. En términos generales existen tres parámetros básicos para poder hablar de crecimiento en los corales hermatípicos: 1) la tasa de extensión esqueletal, 2) la densidad esqueletal, y 3) el producto de ambas que da como resultado la tasa de calcificación.

Figura 4. Se representa la densidad poblacional de las especies de erizos Diadema mexicanum y Eucidaris thouarsii en un sitio perturbado (derecha) y en un sitio no perturbado (izquierda).

Cabanillas 2014

25


Hippocampus #3, 22- 27, 2014

La obtención de las tasas de crecimiento coralino es más relevante de lo que pareciera, dado que se trata de un análisis que tiene repercusiones muy complejas y que puede incluir consecuencias a una escala ecosistémica, pues toda la complejidad arrecifal reside en los corales constructores arrecifales, y eso emerge de llevar a cabo el proceso de calcificación. Mediante técnicas de densitometría óptica es posible asociar las bandas de crecimiento anual en los esqueletos de los corales y conocer las tasas de calcificación, y no solamente eso, sino que es posible distinguir diferencias en las tasas de calcificación a nivel de género y a nivel de sexos, asimismo, en términos coloquiales podemos distinguir de manera general dos estrategias de crecimiento, una en la que algunos formadores de arrecifes invierten sus recursos en crecer a lo largo (extensión) y otros que son estrategas en invertir a lo ancho (densidad esqueletal). La manera en cómo responden los corales, dependiendo de cuál sea su estrategia de crecimiento, es crucial en términos de cómo respondería cada uno ante situaciones de estrés térmico, o de otros episodios que supongan un costo para la integridad funcional.

Esclerocronología, Uno de los Objetivos Clave para el Proyecto de los Corales en el Ecuador Continental. Knutson et al. (1972), descubrieron que los esqueletos de algunos corales escleractíneos masivos, exhiben un patrón de crecimiento anual en forma de pares de bandas de alta y baja densidad, y esto puede ser observado en radiografías tomadas a lajas del esqueleto coralino. Como los registros existentes de Proxy climáticos de alta resolución en los océanos tropicales son muy escasos, este bandeo ha proporcionado información invaluable acerca del crecimiento del esqueleto coralino, las tasas de crecimiento y las condiciones ambientales (Barnes y Lough 1996, Carricart-Ganivet et al. 2007, 2012). Por lo anterior, se considera prioritario realizar un estudio esclerocronológico (crecimiento histórico) de las especies formadoras de arrecife, en las que se incluya el género Pavona (Figura 5) Cabe mencionar que las especies pertenecientes a este género son consideradas especies prioritarias de conservación dado que su presencia y distribución otorgan una sustancial complejidad al sustrato, lo que permite consecuentemente el desarrollo y permanencia de otras especies, en las que se

incluyen algunas con distribución restringida (Cortés y Guzmán 1998, Glynn 2003).

Los Arrecifes Latinoamericanos Frente una Sociedad que mira Diferente el mar…

¿Cómo explicar la importancia de los recursos marinos y su estudio?, no es tan sencillo pues quizás primero tendríamos que partir de la idea de explicar de manera mucho más general la importancia de la ciencia en una sociedad y esto me lleva inevitablemente a situar el papel de la ciencia en Latinoamérica, desafortunadamente caracterizada por una capacidad incipiente de generación y transferencia de este conocimiento, sin aplicación social, lo cual puede ser explicado en cierta forma por la brecha existente en nuestras sociedades frente a los países desarrollados. Al respecto, no puedo dejar de citar al científico y escritor Marcelino Cerejido, quien ha relatado con singular estilo que la ciencia ha partido a la humanidad en un “primer mundo” que crea, inventa, vende, decide, impone, bloquea, certifica, y en un “tercer mundo” que se transporta, se comunica, se divierte, se cura y se mata; pero que se distrae con los vehículos, teléfonos, deportes, medicina y armas que inventan los del primero. Volviendo otra vez a los fondos rocosos, lo único que puedo hacer es un símil de la importancia de su existencia, su complejidad y el arte de su tridimensionalidad… Jamás será lo mismo un paisaje de pastizales, comparado con un paisaje rodeado de grandes ceibos y árboles de imponentes tallos y raíces; con aves, monos, roedores e insectos que varían a lo largo del año, pero no sólo eso, jamás sería lo mismo si al camino por donde vemos ese paisaje, le incluimos una carretera que sube y baja montañas, con curvas y vistas desde diferentes niveles … Eso es lo que fueron y aún son en algunos sitios los fondos arrecifales,

Figura 5. Colonioa del coral Pavona clavus a 8 m de profundidad.

Cabanillas 2014

26


Hippocampus #3, 22- 27, 2014

comparados con una carretera en línea recta sin cambio de nivel y siempre con el mismo paisaje, escenario en el que se están convirtiendo los fondos rocosos si no se toman medidas urgentes para preservar su funcionalidad y revertir, en los casos que aún es posible, los

daños causados por elementos ajenos a ellos. Tarea en la que todos debemos involucrarnos, para de esta manera poder introducir la nueva estrofa de algas, corales y erizos en la canción que más se escucha en la capital del atún.

REFERENCIAS

Barnes D.J. y Lough JM. (1996) Coral skeletons: storage and recovery of environmental information. Global Change Biology, 2:569-582.

Bellwood D. R., Hughes T. P., Folke C. y Nyström M. (2004). Confronting the coral reef crisis. Nature, 429 (24): 827-836.

Cabral-Tena R. A., H. Reyes-Bonilla, S. Lluch-Cota, D. A. Paz-García, L. E. Calderón-Aguilera, O. Norzagaray-López, E. F. Balart. 2013. Different calcification rates in males and females of the coral Porites panamensis in the Gulf of California. Marine Ecology Progress Series, 476:1-8.

Carricart-Ganivet J.P. y Horta-Puga G.J. (1993). Arrecifes de Coral en México, p. 81-92. In S.I. Salazar-Vallejo & N.E. González (eds.). Biodiversidad Marina y Costera de México. CONABIO y CIQRO, México

Carricart-Ganivet J.P. (2007) Annual density banding in massive coral skeletons: result of growth strategies to inhabit reefs with high microborers’ activity? Marine Biology 153: 1–5.

Carricart-Ganivet J.P., Cabanillas-Terán N., Cruz-Ortega I. y Blanchon P. (2012). Sensitivity of calcification to thermal stress varies among genera of massive reef-building corals. Plos one 7 (3): e32859

Carricart-Ganivet J.P., Vásquez-Bedoya L.F. y Cabanillas-Terán N. (2013). Gender-related differences in the apparent timing of skeletal density bands in the reef-building coral Siderastrea Siderea. Coral Reefs, 32 (3): 769-777.

Cooper T.F., De’Ath G., Fabricius, K.E. y Lough J.M. (2008) Declining coral calcification in massive Porites in two nearshore regions of the northern Great Barrier Reef. Global Change Biology, 14: 529–538.

Doney V., Fabry R., Feely J. Kleypas (2009). Ocean acidification: the other CO2 problem. Annual Review of Marine Science, 1: 169-192.

Falkowski P.G., Dubinsky Z., Muscatine L. y Mc. Closkey L. (1993) Population control in symbiotic corals. Bioscence, 43 (9): 606-611.

Glynn, P.W. y J. Ault. 2000. A biogeographic analysis and review of the far eastern Pacific coral reef region. Coral Reefs, 19: 1-23.

Glynn P.W., Maté J L., Baker A.C. y Calderón M.O. (2001). Coral bleaching and mortality in Panama and Ecuador during the 1997-1998 El Niño-outhern Oscillation event: spatial/temporal patterns and comparisons with the 1982-1983 event. Bulletin Marine of Science, 69:79-109.

Glynn, P.W. 2003. Coral Communities and Coral Reefs of Ecuador. In Latin American Coral Reefs, ed. J. Cortés, 449-472. Amsterdam: Elsevier.

Goreau T.F., Goreau N.Y. y Goreau T.J. (1976). Corals and corals reefs. Scientific American, 241 (2): 110-120.

Hernández, J. C., Clemente, S., Sangil, C., y Brito A. (2008). The Key role of the sea urchin Diadema aff. antillarum in controlling macroalgae assemblages throughout the Canary Island (eastern subtropical Atlantic): An spatio-temporal approach. Marine Environmental Research 66 (2): 259-270.

Hoegh-Guldberg O (1999) Coral bleaching, Climate Change and the future of the world’s Coral Reefs. Review, Marine and Freshwater Research, 50:839-866.

Hoegh-Guldberg O., Mumby P.J., Hooten, A.J., Steneck, R.S., Greenfield P., Gomez E., Harvell C. D., Sale P.F., Edwards A.J., Caldeira K., Knowlton N., Eakin, C.M., Iglesias-Prieto R., Muthiga N., Bradbury R.H., Dubi A. y Hatziolos M.E. (2007) Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science, 318 (5857): 1737–1742.

Hughes T.P., Keller BD, Jackson JBC, Boyle MJ (1985) Mass mortality of the echinoid Diadema antillarum Philippi in Jamaica. Bulletin of Marine Science, 36:377–384.

Hughes T.P., Reed D.C. y Boyle M.J. (1987) Herbivory on coral reefs: community structure following mass mortalities of sea urchins. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 113:39–59.

Hughes T.P., Szmant A.M., Steneck R., Carpenter R., Miller S. (1999) Algal blooms on coral reefs: what are the causes? Limnology and Oceanography, 44:1583–1586

Iglesias-Prieto R. y Trench R.K. (1994). Acclimation and Adaptation to Irradiance in simbyotic dinoflagellates. Responses of the Photosynthetic Unit to changes in photon flux density. Marine Ecology Progress Series. 113: 163·175.

Cabanillas 2014

27


Hippocampus #3, 22- 27, 2014

IPCC 2007: Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E.Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 976pp

Knutson D.W., Buddemeier R.W., Smith S.V. (1972). Coral chronometers: seasonal growth bands in reef corals. Science, 177: 270-272

Lacey, E., Fourqurean, J.W. y Collado-Videz, L., (2013). Increased algal dominance despite presence of Diadema antillarum populations on a Caribbean coral reef. Bulletin of Marine Science, 89(2): 603-620.

Martínez-Ortiz J., Galván-Magaña F., Carrera-Fernández M., Mendoza-Intriago D., Estupiñán-Montaño C. y Cedeño-Figueroa L. (2007). Abundancia estacional de tiburones desembarcados en Manta-Ecuador / Seasonal abundante of Sharks landings in Manta-Ecuador. En: Martínez-Ortíz J & F Galván-Magaña (eds). Tiburones en el Ecuador: Casos de estudio. EPESPO - PMRC. Manta, Ecuador. 9-27.

Muscatine L. (1980). Productivity of zooxantellae. In: Primary productivity in the sea. P. G. Falkowski, ed. Plenary, New York, pp. 381-402.

Muscatine L. y Porter J.W. (1977). Reef corals: Mutualistic symbiosis adapted to nutrient poor environments. Bioscence. 27 (7): 454:459.

Rodríguez, A., Hernández, J.C., Clemente, S. y Coppard, S.E. 2013. A new species of Diadema (Echinodermata: Echinoidea: Diadematidae) from the eastern Atlantic Ocean and a neotype designation of Diadema antillarum (Philippi, 1845). Zootaxa, 3636(1): 144-170.

Tomas F., Álvarez-Cascos D., Turon, X. y Romero J. (2006). Differential element assimilation by sea urchins Paracentrotus lividus in seagrass beds: implications for trophic interactions. Marine Ecology Progress Series, 306: 125-131.

Tuya F., Cisneros-Aguirre J., Ortega-Borges L. y Haroun R.J. (2007). Bathymetric segregation of sea urchins on reefs of the Canarian Archipelago: Role of flow-induced forces. Estuarine, Coastal and Shelf Science 73: 481-488.

Vanderklift M.A., Kendrick G.A. y Smith A.J. (2006). Differences in trophic position among sympatric sea urchin species. Estuarine, Coastal and Shelf Science 66: 291-297.

Wellington G.M. y Glynn P.W. (1983). Environmental influences on skeletal banding in Eastern Pacific (Panamá) corals. Coral Reefs, 1: 215-222.

Wórum FP, Carricart-Ganivet JP, Benson & L, Golicher D. 2007. Simulation and observations of annual density banding in skeletons of Montastraea (Cnidaria: Scleractinia) growing under thermal stress associated with ocean warming. Limnology and Oceanography, 52: 2317-2323.

Carrera 2014

28


Hippocampus #3, 28- 33, 2014

TIBURONES Y RAYAS EN LA MIRA: LA IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DE REPRODUCCIÓN

Maribel Carrera Fernández

Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Casilla Postal 2732, Manta 130802, Manabí, Ecuador. *Correo electrónico:

[email protected] INTRODUCCIÓN

Los tiburones y rayas son miembros de un grupo de criaturas marinas conocidos como elasmobranquios, de éstos, los tiburones son los que más han interesado al hombre, por lo que no es de sorprender que desde tiempos inmemorables se tenga conocimiento de ellos, al encontrarse referencias de monstruos marinos o majestuosas criaturas de la antigüedad. En siglos pasados y hasta la fecha se les retratan como peligrosos animales que atacan a los seres humanos, pero algunas culturas del Pacífico los veneran como seres místicos y poderosos, han recibido diferentes nombres entre los que podemos citar Kamolhoali para los nativos de Hawaii y Acipactli o hkan xoc en México; lo que sí es cierto es que son criaturas antiguas, complejas y diversas. Actualmente sabemos que son especies importantes en el medio marino, aunque existen aquellas que son netamente depredadoras, la mayoría no son más ofensivas que la mayor parte de los peces, que se alimentan de pequeños peces, calamares e invertebrados. El tiburón tigre, el tiburón toro o el gran tiburón blanco, son los más conocidos por sus ataques fatales al hombre, pero su fama es exagerada y la incidencia de estos ataques es pequeña, en comparación con eventos más peligrosos como los rayos, las picaduras de abejas o los sismos. Los tiburones exhiben gran diversidad de formas, los hay con cuerpos aplanados, esbeltos, que miden apenas unos centímetros o llegan a los 15 m, presentan diferentes hábitos y viven en variados ambientes, pero lo que tienen en común entre ellos y sus parientes las rayas, es que poseen un esqueleto cartilaginoso, de 5 a 7 pares de aberturas branquiales, hileras de dientes afilados que una vez que se han desgastado, son sustituidos por unos nuevos en una cuenta interminable (Figura 1). Aunque están emparentadas con los tiburones, las rayas no gozan de la misma fama de sus notorios primos. Este grupo está constituido de más de 500 especies y es más diverso que los

mismos tiburones. Se distinguen por presentar un cuerpo aplanado, las hendiduras branquiales están posición ventral, con las aletas pectorales modificadas ya que se han fusionado a los lados de la cabeza, formando un disco (Figura 2). De acuerdo al ambiente en el que se encuentran,

las rayas pueden dividirse en dos grupos principales; las especies que se encuentra en el fondo marino, denominadas rayas bentónicas, que incluyen a las rayas, guitarras, torpedos y rayas con aguijón, las cuales presentan unos orificios llamados espiráculos que se encuentran ubicados

Figura 2. Raya redonda Urolophus halleri in situ, localidad los ahorcados, Ayampe, Ecuador.

Figura 1. Forma típica de un tiburón, Tiburón tigre arenero Carcharhias taurus.


Carrera 2014

29


Hippocampus #3, 28- 33, 2014

en la parte dorsal justo detrás de los ojos, que les ayudan a succionar agua que es transportada a las hendiduras branquiales para llevar a cabo el proceso de respiración. El segundo grupo está constituido por las rayas de nado libre, que incluyen a la manta gigante, manta diablo, águilas y chuchos. En estas especies la cabeza se diferencia del resto del cuerpo y las aletas pectorales están muy desarrolladas ya que son la principal estructura para el nado. Al igual que los tiburones, estas especies exhiben formas, hábitats y comportamientos tan variados que sería difícil enumerarlos a todos. En el mundo existen alrededor de 1100 especies de elasmobranquios, de los cuales aproximadamente 478 son tiburones y 600 son rayas. De acuerdo con la Organización de la Alimentación y Agricultura de las Naciones Unidas (FAO), para el área continental e insular de Galápagos, se han reportado 23 familias de elasmobranquios, agrupados en 46 especies de tiburones y 22 de rayas, guitarras y torpedos. LA REPRODUCCIÓN EN TIBURONES Y RAYAS Un aspecto muy interesante en la vida de los tiburones y las rayas es su reproducción, desde el punto de vista ecológico, morfológico y de comportamiento. En primer lugar es importante resaltar que a diferencia de la mayoría de los peces que ponen millones de huevos en el mar donde se lleva a cabo la fertilización (fertilización externa), en éstos, los machos presentan sus aletas pélvicas modificadas con un par de órganos copuladores llamados gonopterigios, y que les sirven para aparearse con las hembras (fertilización interna). De manera interna, presentan adaptaciones en su sistema reproductor, el cual le permite a las hembras, desde almacenar el esperma de los machos en unas estructuras conocidas como glándulas oviducales, hasta albergar a sus crías en los úteros durante todo el desarrollo embrionario (Pratt 1993, Carrera-Fernández 2004). Los tiburones y rayas seleccionan lugares apropiados para llevar a cabo el apareamiento. De los pocos ejemplos que han sido observados en vida libre hay una tendencia de los tiburones de copular a bajas profundidades, el tiburón bambú Hemiscyllium freycineti se aparea en aguas de alrededor de un metro de profundidad (Cornish 2005), el tiburón gata G. cirratum a menos de 2 metros en un sitio tradicional en las costas de florida (Pratt y Carrier 2001), Mientras que

Triaenodon obesus se presenta en este evento a los 7 metros (Tricas y Lefeuvre, 1985). Esta conducta puede ser un intento para evitar depredadores, minimizar la interrupción por parte de otros machos y principalmente permite a los machos tener un mayor control sobre las hembras al momento de la cópula. El tiburón tigre arenero (Carcharhias taurus), tiene un área específica en la costa Este, desde Carolina del Norte hasta Florida, EE.UU. (Gilmore 1991). En el caso de Ecuador, no se tiene conocimiento de algún sitio específico que sea considerado como área de apareamiento, sin embargo, es muy probable que existan, sólo que aún no se han realizado los estudios pertinentes. Pero, ¿qué es lo que sucede durante el apareamiento? En la primera fase conocida como cortejo, existe un comportamiento generalizado de persecución de la hembra por uno o más machos. Esta actividad podría ser usada por las hembras como un indicador de la condición física de los machos, ya que estas persecuciones usualmente son prolongadas y requieren un esfuerzo físico importante (Figura 3). Así, solo los machos más resistentes serían los que lograrán copular con la hembra cortejada. Durante la cópula los machos deben sujetar a la hembra firmemente, por lo que existen estructuras

especializadas que son empleadas para esta acción, por ejemplo, las espinas alares de las rayas y los dientes en los tiburones y algunas especies de rayas. Durante la época reproductiva, pueden ser observadas hembras con marcas infringidas por los dientes de los machos; las hembras de tiburón azul, además de presentar estas marcas, presentan

Figura 3. Los tiburones exhiben un comportamiento complejo de apareamiento y reproducción.

Carrera 2014

30


Hippocampus #3, 28- 33, 2014

la piel más gruesa (hasta 3 veces) que los machos para evitar que las heridas sean de gravedad, además de que estas mismas mordidas las hacen más receptivas (Pratt, 1979). Una vez que el macho tiene sujeta a la hembra mordiendo una de sus aletas pectorales, introduce uno de sus gonopterigios en la cloaca de la hembra, de esta manera se lleva a cabo el apareamiento y la fertilización de manera interna. Después de la fertilización, el proceso de gestación seguirá caminos diferentes, dependiendo de las especies. Esta etapa del desarrollo es de las más fascinantes en el ciclo de vida de estos animales. Existen tiburones y rayas que se consideran ovíparos, en los cuales la hembra deposita en el fondo marino una especie de huevo de consistencia dura y de color café oscuro, el cual contiene el huevo fertilizado que dará origen a una cría después de semanas o meses de desarrollo (Wourms y Demsky 1993). El huevo, dependiendo de la especie, presenta diferentes formas (Figura 4), los hay de tornillo, como en el caso del tiburón gato (Heterodontus francisi); en las rayas, por ejemplo la raya ecuatorial (Raja equatorialis) el huevo se asemeja a una bolsa (Com. Pers). Desde tiempos remotos se creía que estas cápsulas o huevos eran los bolsos que perdían las sirenas, debido a esto, se les ha conocido como bolsas de sirena.

Otro tipo de gestación que se conoce es la viviparidad aplacentaria, en la cual los embriones son retenidos dentro de la madre durante su desarrollo, sin existir conexión placentaria entre la madre y el embrión; estas especies son comúnmente denominadas ovovivíparas. Por ejemplo, el angelote (Squatina californica), se desarrolla dentro de los úteros de la madre, sin embargo, ésta no le aporta ningún nutriente,

excepto el que tiene de reserva el propio embrión a manera de vitelo. (Romero-Caicedo, 2013). Existe un tipo de desarrollo exclusivo de las rayas conocido como trofonemata, en el que el útero de la hembra, en este caso una raya diamante (Dasyatis longa), está modificado con vellosidades, las cuales secretan una sustancia blanquecina y viscosa conocida como “leche uterina”, que le aporta los nutrientes necesarios a la cría para completar su desarrollo y ser una réplica exacta de un adulto (Wourms 1981). Los tiburones rabón (Alopias pelagicus) y tinto (Isurus oxyrinchus), se caracterizan porque la hembra provee a sus crías de alimento a través de huevos no fecundados, los cuales contienen suficientes nutrientes para lograr que las crías alcancen tamaños extraordinarios (un tiburón rabón mide al nacer aproximadamente 1,5 m de largo) (Moreno y Morón 1992, Mollet et al. 2000). La variación más asombrosa de este tipo de gestación es la que se denomina “canibalismo intrauterino”, comprobada hasta la fecha sólo para una especie, el tiburón tigre arenero (Carcharias taurus), en este caso, el primer embrión de cada útero que es el más desarrollado, se alimentará de sus hermanos más pequeños y de huevos no fecundados que le ayudarán a alcanzar aproximadamente un metro de largo al nacer (Gilmore 1993). Por último, tenemos a los tiburones estrictamente vivíparos, que al igual que los casos anteriores, se desarrollan dentro de la madre, pero se diferencian debido a que presentan una especie de cordón umbilical a través del cual la madre le transfiere nutrientes, podríamos decir que de una manera muy parecida al desarrollo de los mamíferos, un ejemplo de este modo reproductivo es el tiburón azul (Carrera-Fernández, 2004). El resultado de esta variedad de formas de gestación, es el número variable de las crías producidas por cada especie, que van desde una en el caso de las mantarrayas, hasta 300 en el caso extremo del tiburón ballena, además de los diferentes tamaños que presentan al nacer. Una vez que el desarrollo de las crías se ha completado, se produce el nacimiento, así como vimos en un principio que existen lugares específicos para el apareamiento, también los hay para el nacimiento, denominándose a estas zonas como áreas de crianza. Las áreas de crianza se determinan de manera tradicional mediante la presencia de hembras grávidas a término, recién

Figura 4. Huevos fertilizados de tiburones, presentando formas variadas.

Carrera 2014

31


Hippocampus #3, 28- 33, 2014

nacidos (neonatos) o tiburones juveniles (menores o hasta de un año) (Carrera-Fernández 2011). Este tipo de estudios es posible realizarlo en las costas de Ecuador, sin embargo, delimitar dichas áreas es un trabajo más complejo, ya que se necesitan técnicas más especializadas. En el caso de Estados Unidos o países como Brasil, utilizan la técnica de marcaje para monitorear a los recién nacidos, conocer sus movimientos y de esta manera poder determinar el área de crianza. Confiamos que en un futuro se pueda realizar este tipo de pruebas en aguas ecuatorianas.

¿PARA QUÉ ESTUDIARLOS?: IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DE REPRODUCCIÓN Los tiburones y rayas juegan un papel importante en el ambiente marino, al actuar como reguladores de otras poblaciones de animales, por contribuir al equilibrio y por ende a la salud del ecosistema marino. Se sabe que la pérdida de estos animales creará un efecto dominó en la cadena trófica oceánica, que conllevará a consecuencias negativas, como la desaparición de otras especies y la alteración de ecosistemas enteros. Es importante mencionar que estos animales presentan características biológicas muy particulares y diferentes a la mayoría de los peces con los cuales están relacionados. Los tiburones crecen de manera lenta y tienen que pasar muchos años para alcanzar el tamaño de un tiburón típico, es decir, aquel me mida varios metros. Para que estos individuos puedan reproducirse por primera vez en su vida, ya tiene que haber pasado varios años, Así tenemos que en el tiburón Carcharhinus longimanus los machos maduran entre los 4 y 5 años mientras que las hembras maduran entre los 6 y 7 años de edad (Lessa et al. 1999). La talla de madurez en los machos de Alopias superciliosus es de 270 – 288 cm LT que corresponden a 9-10 años y las hembras maduran entre los 332 a 341 cm de longitud total que equivale a 12-13 años de edad (Moreno y Morón 1992, Chen et al. 1997, Liu et al. 1998). Una vez que se reproducen, el proceso de gestación también lleva su tiempo, que va de 3 a 6 meses en los más cortos, hasta 22 meses que es la gestación más larga reportada que presenta el tiburón mielga Squalus acanthias (Carrier et al. 2004), teniendo como resultado en el mejor de los casos unas cuantas decenas de crías. Estas características en su conjunto, hacen de los tiburones y las rayas especies susceptibles a la

explotación pesquera. Considerando que de las especies de elasmobranquios presentes en aguas del Ecuador, muchas son de importancia comercial, constituyen un recurso pesquero importante que genera empleos y beneficios económicos a los ecuatorianos, principalmente a los que viven en la costa, siendo imprescindible el conocimiento de su biología básica y de manera especial de los aspectos reproductivos, ya que entender los procesos y sistemas reproductivos es de vital importancia en la dinámica de poblaciones y por consiguiente es un factor muy importante en las iniciativas de manejo y conservación. Es aquí donde la Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí mediante su Departamento Central de Investigación, ha tomado cartas en el asunto, conformando un grupo de investigación el cual se ha planteado el objetivo de estudiar las principales especies de tiburones y rayas de importancia comercial en el Ecuador (Figura 5) y contribuir con información de la biología, en particular de la reproducción de estas especies, en la región de Manabí y Santa Rosa, esta investigación aportará elementos necesarios para la evaluación de las poblaciones, que a su vez servirán para toma de decisiones sobre este recurso.

Estos estudios son algo complejos, debido a que la mayoría presenta comportamiento migratorio y sólo los tenemos a disposición una parte del año. Por lo tanto, tener la información básica sobre su ciclo de vida, se vuelve todo un reto. Muchas de estas especies se acercan a la costa en el periodo de apareamiento o cuando las hembras van a expulsar sus crías, debido a que esta área les proporciona refugio contra sus depredadores o mayor cantidad de alimento y es cuando son más

Figura 5. Raya pinta, Aetobatus narinari, una de las especies que se capturan de manera ocasional.

Carrera 2014

32


Hippocampus #3, 28- 33, 2014

vulnerables a la pesca comercial. Sin embargo, es también esta dinámica la que nos permite estudiarlos, al analizar los ejemplares capturados y registrar datos en campo, la ayuda de los pescadores que realizan sus actividades en aguas ecuatorianas es invaluable para el desarrollo de estas investigaciones. Concluyendo, estos depredadores han estado en el planeta por millones de años, tiempo en el cual han sufrido cambios para poder permanecer perfectamente adaptados a su medio. No obstante, actualmente se enfrentan al mayor depredador: NOSOTROS, ya que estamos

causando efectos potencialmente irreversibles a un grupo que ha permanecido inalterado durante milenios. Por lo tanto, es importante modificar el papel que jugamos como sociedad en beneficio de las especies y en consecuencia de nosotros mismos. La implementación de medidas regulatorias para garantizar una pesca responsable que perduren en el tiempo y garanticen la protección de estos animales, es responsabilidad de científicos, pescadores y gobiernos, pero una concientización mayor y la comprensión de la sociedad son igualmente importantes.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Carrera-Fernández M. 2004. Biología Reproductiva del tiburón azul, Prionace glauca (Linnaeus, 1758) en la costa

occidental de Baja California Sur, México. Tesis de Maestría. Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas-Instituto Politécnico Nacional. La Paz, B.C.S. México. 67 p.

Carrera-Fernández M. 2011. Parámetros reproductivos de los tiburones piloto Carcharhinus falciformis, martillo Sphyrna lewini y azul Prionace glauca en el Pacífico mexicano. Tesis de doctorado. Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas-Instituto Politécnico Nacional. La Paz, B.C.S. México. 102 p.

Carrier, J. C., H. L. Pratt, Jr., & J. I. Castro. 2004. Reproductive Biology of Elasmobranchs. En: biology of sharks and their relatives. J. C. Carrier., J.A. Musick and M.R. Heithaus (Eds). CRC.Press. 269-286p.

Chen, C. H., Liu, K. W. & Chang, Y. C. 1997. Reproductive biology of the bigeye thresher shark, Alopias superciliosus (Lowe, 1839) (Chondrichthyes: Alopiidae), in the northwestern Pacific. Ichthyological Research 44, 227–236.

Cornish, A. S. 2005. First observation of mating in the Bamboo shark Hemiscylium freycinati (Chondrichthyes: Hemiscylliidae). Zoological studies. 44(4):454-457.

Gilmore, R. G. 1993. Reproductive biology of lamnoid sharks. Environmental Biology of Fishes. 38:95–114.

Gilmore, R.G. 1991. The reproductive biology of lamnoid sharks. En: Discovering sharks. American Litoral Society. U.S.A 64-67 pp

Lessa, R., Santana, F. M. & Paglerani, R. 1999. Age, growth and stock structure of the oceanic whitetip shark, Carcharhinus longimanus, from the southwestern equatorial Atlantic. Fisheries Research. 42, 21–30.

Liu, K. M., Chiang, P. J. & Chen, C. T. 1998. Age and growth estimates of the bigeye thresher shark, Alopias superciliosus, in northeastern Taiwan waters. Fishery Bulletin 96, 482–491.

Mollet, H. F., G. Cliff, H. L. Pratt Jr., & J. D. Stevens. 2000. Reproductive biology of the female shortfin mako, Isurus oxyrinchus, (Rafinesque, 1810) with comments on the embryonic development of lamnoids. Fishery Bulletin. 98:299–318.

Moreno, J. A. & Morón, J. 1992. Reproductive biology of the bigeye thresher shark, Alopias superciliosus (Lowe, 1839). En: Sharks: Biology and Fisheries (ed. J. G. Pepperell). Australian Journal of Marine and Freshwater Research 43 (special volume), 77–86.

Pratt, H. L. Jr. 1979. Reproduction of the blue shark, Prionace glauca. Fishery Bulletin. 77:445- 470.

Pratt, H. L. Jr. 1993. The storage of spermatozoa in the oviducal glands of western North Atlantic sharks. En: The reproduction and development of sharks, skates, rays and rat fishes. Wourms, J.P., Demski, L. S, (eds.). 38(1-3): 139-149

Pratt, H.L. & Carrier, J.C. 2001. A review of elasmobranch reproductive behavior with a case study on the nurse shark, Ginglymostoma cirratum. Environmental Biology of Fishes. 60: 157–188.

Romero Caicedo A. F. 2013. Biología reproductiva del tiburón angelito Squatina californica (Ayres, 1859) en el suroeste del Golfo de California, México. Tesis de Maestría. Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas-Instituto Politécnico Nacional. La Paz, B.C.S. México. 54 p.

Tricas T. C. & E. M. Lefeuvre. 1985. Mating in the reef White- tip shark Triaenodon obesus. Marine Biology. 84:233-237.

Wourms J.P. y L.S.Demski. 1993. The reproduction and development of sharks, skates, rays and ratfishes: introduction, history, overview and future prospects. Environmental biology of fishes. 38:7-21p.

Wourms, J.P. 1981. Viviparity: maternal-fetal relationships in fishes American Zoologist. 21:473- 5.

Foto: Jorge Figueroa.

Morales-Serna et al. 2014

33


Hippocampus #3, 33- 37, 2014

PARÁSITOS MARINOS, ¿A QUIÉN LE IMPORTAN?

Francisco Neptalí Morales-Serna1,2,*, Peggy Loor-Andrade1, Rosa María Medina-Guerrero2, Emma J. Fajer-Ávila2

1Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Casilla Postal 2732, Manta 130802, Manabí, Ecuador. *Correo electrónico:

[email protected] 2Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Unidad Mazatlán en Acuicultura y Manejo

Ambiental, Sinaloa, México.

INTRODUCCIÓN Como todos sabemos, el mar es habitado por una enorme diversidad de organismos. ¿Cuántas especies? Digamos que muchísimas, tantas que a la fecha no se tiene un número preciso. Una estimación reciente señala que puede haber aproximadamente un millón de especies marinas eucariotas, de las cuales aproximadamente 226000 ya son conocidas, 72000 han sido recolectadas pero no descritas (no se les ha dado un nombre) y 741000 faltan por ser descubiertas (Appeltans et al. 2012). Estas cifras dan a entender que en la actualidad desconocemos la mayor parte de la biodiversidad que existe en el ambiente marino. Sin embargo, de acuerdo a Appeltans y sus colaboradores, es posible que la mayoría de las especies sean descubiertas en el presente siglo. Claro, habrá que seguir contando, entre otras cosas, con especialistas en la identificación de los diferentes grupos de organismos y tener más y mejores equipos para explorar lugares a donde no se puede llegar fácilmente, por ejemplo, el océano profundo. En general, los animales más estudiados son aquellos de vida libre y de importancia económica; por ejemplo, los peces, los camarones y los corales. La situación no es la misma para los parásitos, esos seres usualmente pequeños que para vivir dependen de otro animal llamado hospedero (Figura 1 y 2). ¡Que nadie se sienta ofendido! Llegar a ser parásito no ha sido fácil, quienes lo han conseguido han evolucionado de manera sorprendente, es decir, han desarrollado una serie de adaptaciones biológicas y ecológicas que les permiten encontrar y fijarse a su hospedero. Incluso algunos han desarrollado la capacidad de manipular a sus hospederos para tener mayores posibilidades de supervivencia, crecer y reproducirse. Por ejemplo, el cirrípedo Sacculina

es un crustáceo en forma de saco que parasita cangrejos, en los cuales imita ser el saco de huevos que llevan las hembras, consiguiendo protección y dispersión dentro del agua. Cuando Sacculina parasita cangrejos machos los castra y hace que actúen como hembras (Phillips y Cannon 1978).

Los científicos consideran que el parasitismo es el estilo de vida más común en la Tierra, pues cada especie de vida libre es hospedera de una o más especies de parásitos. Entonces es posible

Figura 1. Brooklynella hostilis, una especie de parásito aislado de la piel del pargo Lutjanus guttatus. Foto por Emma J. Fajer-Ávila.

Figura 2. Trichodina jadranica, una especie de parásito aislado del pez globo Sphoeroides annulatus. Foto por Emma J. Fajer-Ávila (NaturalHistory Museum).



34


Hippocampus #3, 33- 37, 2014

imaginar que la mayoría de las especies animales son probablemente parasíticas. Pero, si los parásitos son tan exitosos ¿por qué son poco estudiados? Quizá esto obedezca a la idea de que los parásitos no sirven para nada bueno, sólo para causar problemas de salud. De ahí que muchos trabajos estén más enfocados en desarrollar técnicas que eliminen a los parásitos causantes de enfermedades en humanos y animales domésticos (e.g. Waller y Thamsborg 2004, Kaminsky et al. 2008). Es verdad que algunas especies son perjudiciales, pero en realidad son pocas si se les compara con la gran riqueza de especies de parásitos que se distribuyen en todo el mundo. Lejos de etiquetar a los parásitos como seres indeseables, científicos como el Dr. David Marcogliese de Environment Canada, han señalado que los parásitos juegan un papel muy importante en el funcionamiento de los ecosistemas. De acuerdo a Marcogliese (2004), los parásitos i), pueden influir en la estructura de las comunidades de animales y en el flujo de energía en los ecosistemas; ii), son indicadores efectivos de varios aspectos de la biología de los hospederos, lo cual es útil en estrategias de manejo y conservación; y iii), tienen una ubicación singular en la red alimentaria y procesos de transmisión que permiten usarlos como indicadores de la biodiversidad y del estado de salud del ecosistema. En un determinado ecosistema, la presencia de un parásito depende de la presencia de su hospedero. En muchos casos, para completar su ciclo de vida, una especie de parásito depende de dos o más especies de hospederos. Por ejemplo, el gusano Schistocephalus solidus inicia su ciclo de vida infectando a un copépodo, después a un pez y finalmente a un ave piscívora. En el copépodo y en el pez se desarrolla la fase juvenil, y en el ave la fase adulta. Así, cuando se encuentra una especie de parásito, es posible inferir que también sus hospederos están presentes en el ecosistema. Si se comparan dos lugares, de los cuales uno tiene más especies de parásitos que el otro, se entendería que donde hay más especies de parásitos hay más especies de vida libre y, por lo tanto, mayor biodiversidad y menos estrés ambiental. Por eso, los parásitos son útiles como indicadores del estado de salud del ecosistema.

TIPOS DE PARÁSITOS Por su tamaño, los parásitos se dividen en microparásitos y macroparásitos. Dentro de los microparásitos se agrupan los protistas y algunos helmintos, caracterizados por ser pequeños, con vida corta y una reproducción rápida en el hospedero. Por el contario, los macroparásitos incluyen a los artrópodos y la mayoría de los helmintos, los cuales son más grandes, no se reproducen en el hospedero y tienen una vida más larga que los microparásitos. Por su ubicación en el hospedero, los parásitos se dividen en endoparásitos, que viven en el interior del hospedero; ectoparásitos, que viven en la superficie del hospedero; y mesoparásitos, que tienen sólo una parte de su cuerpo dentro del hospedero. Asimismo, los parásitos son divididos en temporales y permanentes, y facultativos y obligados. Dentro de esta lista de términos no se puede dejar de mencionar a los hiperparásitos, llamados así por ser parásitos de parásitos, como el gusano Udonella que parasita a copépodos parásitos de peces (Causey 1961) (Figura 3).

Quienes se han propuesto conocer el mundo de los parásitos marinos, han descubierto que existe una biodiversidad asombrosa que incluye, entre otros, amebas, flagelados, apicomplejos, haplosporidios, microsporidios, mixosporidios, ciliados, turbelarios, monogéneos, digeneos, eucestodos, nemátodos, acantocéfalos, copépodos, isópodos, branquíuros, cirrípedos y anfípodos. Cada uno de estos grupos merece una

Figura 3. Hiperparásitos. La flecha señala a unos gusanos (Udonella) hiperparásitos adheridos a un copépodo parásito de peces. Imagen cortesía de Ian Whittington, South Australian Museum, Adelaide, Australia.


35


Hippocampus #3, 33- 37, 2014

atención especial. A continuación se presentan características generales de los monogéneos y copépodos parásitos, los cuales son bastante comunes en el medio marino.

MONOGÉNEOS Los monogéneos son gusanos con cuerpos planos que parasitan organismos, tanto en el mar como en el agua dulce. El número de especies conocidas se aproxima a 2000, pero se cree que puede haber muchas más. En el mar estos parásitos se encuentran típicamente en peces. Se les denomina ectoparásitos porque se fijan en la superficie externa del hospedero, por ejemplo en la piel, aletas y branquias. Este propósito lo cumplen gracias a su órgano de fijación en forma de disco con ganchos y ventosas, conocido como haptor, el cual es muy útil durante la identificación de las especies (Figura 4).

Los monogéneos usualmente no miden más de 2 centímetros de longitud. Muchas especies se caracterizan por su limitación a infectar hospederos particulares, es decir, una especie o especies cercanas de monogéneos sólo buscan parasitar a una especie de pez o especies emparentadas entre sí. Los monogéneos también se caracterizan por ser hermafroditas y por su ciclo de vida directo, que significa que para crecer y reproducirse sólo necesitan de un hospedero. El ciclo de vida es el siguiente: los monogéneos que están en el pez producen huevos provistos de filamentos que son lanzados al agua, después de algunos días de cada huevo nace una larva (oncomiracidio) provista de cilios

locomotores y ganchos para fijarse al hospedero, donde se convierte en adulto. Los monogéneos no son conocidos por causar daños en la fauna silvestre. Sin embargo, en muchos sistemas de cultivo, estos parásitos llegan a representar un problema serio para el bienestar de los peces, debido a que pueden multiplicarse y dispersarse fácilmente en áreas confinadas, alcanzando intensidades muy altas (Rohde 1984). Por ejemplo, el monogéneo Zeuxapta seriolae ha sido el responsable de anemia en los cultivos de peces del género Seriola (Hayward 2005). Benedenia seriolae es otro monogéneo problemático para la piscicultura en varios países. Por un lado, este parásito causa heridas en peces provocadas por sus ganchos y actividades de alimentación. Por otro lado, los peces se lastiman al frotarse contra algún objeto para tratar de desprenderse de los monogéneos. Dichas heridas pueden dar paso a infecciones secundarias por virus y bacterias, que pueden originar la muerte de los peces, impactando negativamente en la economía de la industria acuícola; por ejemplo, en Japón el manejo de Benedenia seriolae puede incrementar los costos de producción en 20 % (Ernst et al. 2005).

COPÉPODOS Los copépodos son crustáceos pequeños que están prácticamente en todos lados donde hay agua. Hay copépodos marinos y de agua dulce, que pueden ser de vida libre o parásitos, llegando a reconocerse en total cerca de 16000 especies, de las cuales aproximadamente una tercera parte son parasíticas. La mayoría de las especies parásitas quedan clasificadas en dos órdenes, Poecilostomatoida y Siphonostomatoida, aunque también hay especies parásitas en otros órdenes como Cyclopoida y Monstrilloida (Ho 2001). En el mar, los copépodos forman el grupo más diverso y abundante de metazoos. Los copépodos parásitos pueden ser encontrados prácticamente en cualquier animal de vida libre, ya sea vertebrado e invertebrado, incluyendo esponjas, poliquetos, moluscos, crustáceos, equinodermos, reptiles, peces y mamíferos (Huys y Boxshall 1991). Sin embargo, los más conocidos son los copépodos parásitos de peces. Debido a toda esta diversidad de hábitats, los copépodos

Figura 4. Una especie de monogéneo del género Neobenedenia. Imagen cortesía de Ian Whittington, South Australian Museum, Adelaide, Australia y Bronwen Cribb, University of Queensland, Brisbane, Australia.


36


Hippocampus #3, 33- 37, 2014

parásitos tienen una gran variedad de formas corporales; los hay con cuerpos típicos de crustáceos, con segmentos que llevan antenas y varios pares de patas; pero también existen los que presentan cuerpos de formas extrañas, en los cuales no se observan segmentos claros y las patas se han reducido o desaparecido, teniendo la apariencia de gusanos o de masas sin forma. Muchas veces el reconocimiento de un copépodo parásito es posible gracias al par de sacos de huevos que llevan las hembras. (Figura 5).

El tamaño de los copépodos parásitos también es variado. Hay desde especies que miden menos de 3 milímetros hasta especies que miden 2 centímetros o más; por ejemplo, Pennella balaenoptera es un copépodo parásito de ballenas que mide alrededor de 16 centímetros. Cabe señalar que es común que haya especies cuya longitud del cuerpo es diferente entre hembras y machos. Generalmente, las hembras son más grandes que los machos. En la familia Chondracanthidae, por ejemplo, la diferencia en el tamaño puede ser tan grande que hay especies en las que las hembras son unas 15 veces más grandes que los machos. El ciclo de vida directo (se requiere sólo un hospedero) es característico de los copépodos parásitos. Este ciclo no es tan sencillo, como otros crustáceos los copépodos desarrollan una serie de etapas, cada una separada por una muda. Después de la eclosión se presentan una o dos etapas de nauplio (larvas) de vida libre, luego una etapa conocida como copepodito, en la cual se busca infectar al hospedero, una vez en el hospedero inicia la fase parasitaria del copépodo

en la que se presentan cuatro etapas de juveniles antes de llegar a la etapa adulta. Los copépodos parásitos usualmente se adhieren a la superficie externa de los hospederos, como la piel, ojos, aletas y branquias, por eso también se les llama ectoparásitos. No obstante, hay casos inusuales de copépodos que parasitan órganos internos; por ejemplo, el copépodo Urogasilus brasiliensis de la familia Ergasilidae, que fue descubierto recientemente en la vejiga urinaria de peces de agua dulce de Brasil (Rosim et al. 2013). Las especies de la familia Monstrillidae también son endoparásitas, al menos durante la fase juvenil de su ciclo de vida, pues en la fase adulta son copépodos de vida libre (Suárez-Morales 2011). Para alimentarse, la mayoría de los copépodos parásitos raspan con sus mandíbulas la superficie de los hospederos, logrando desprender fragmentos de tejido que son ingeridos a través de su boca. Estas actividades de alimentación llegan a dañar al hospedero, al grado de provocar hemorragias y anemia. Cuando las infecciones son severas en las branquias, el hospedero puede sufrir pérdida de su capacidad respiratoria. Sin duda, estos efectos pueden alterar el comportamiento y tiempo de vida de los hospederos. No hay mucha evidencia sobre el daño que los copépodos parásitos causan a los animales silvestres. En contraste, hay copépodos parásitos que son bastante conocidos por las enfermedades que provocan en los peces bajo condiciones de cultivo (Johnson et al. 2004), particularmente los representantes de los géneros Caligus y Lepeophtheirus, comúnmente conocidos como “piojos de mar”, han destacado por ser un problema serio para el cultivo de salmónidos y otros peces en diferentes partes del mundo, causando grandes pérdidas económicas, no sólo por los costos de prevención y tratamiento, sino también por las mortalidades que ocasionan y porque muchos peces afectados dejan de ser comercializados. Mark Costello, de la Universidad de Auckland, estimó que tan sólo en un año la industria del salmón perdió cerca de 500 millones de dólares a causa de los piojos de mar (Costello 2009). Parte de esta problemática se debe a la falta de entendimiento de la biología y ecología de los copépodos parásitos en general, y de los piojos de mar en particular.

Figura 5. Lernanthropus sp., un copépodo parásito encontrado en un pargo. Foto por Berenit Mendoza Garfias, Aldo Merlo y Neptalí Morales-Serna.


37


Hippocampus #3, 33- 37, 2014

COMENTARIOS FINALES Para mejorar nuestra calidad de vida es importante conocer y entender los procesos naturales que suceden a nuestro alrededor. De esa manera tendremos bases para actuar oportunamente ante diferentes situaciones, que amenacen la estabilidad de los ecosistemas y el desarrollo socioeconómico. Los parásitos juegan un papel relevante en el funcionamiento de los ecosistemas y, por lo tanto, su estudio merece ser profundizado. Actualmente, Ecuador vive un momento importante en el que se reconoce a la Ciencia como pilar fundamental para el desarrollo del país. En ese sentido, habrá que hacer esfuerzos para motivar a los estudiantes para que se acerquen a cualquiera de las líneas de investigación que ofrece la Parasitología marina; por ejemplo, sistemática, biogeografía, ecología,

epidemiología, ciclos de vida, sanidad, etcétera. Los conocimientos generados serían de ayuda en las estrategias de conservación y manejo de los recursos naturales. Como se ha visto, los monógenos y copépodos parásitos son grupos con miles de especies, la mayoría inofensivas para la salud de los animales marinos. Sin embargo, algunas especies están causando problemas en los peces cultivados, por lo que su estudio no debe ser ignorado en regiones como Ecuador, donde en la actualidad se está impulsando el cultivo de peces marinos en jaulas flotantes. La determinación oportuna de especies potencialmente riesgosas, sería fundamental para los programas de prevención de enfermedades causadas por estos parásitos, con la finalidad de reducir las pérdidas económicas.

RERERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Appeltans, W., Ahyong, S.T. y Anderson, G. 2012. The magnitude of global marine species diversity. Current

Biology 22: 2189-2202.

Causey, 1961. The Site of Udonella caligorum (Trematoda) upon Parasitic Copepod Hosts. American Midland Naturalist 66(2): 314-318.

Costello, M.J. 2009. The global economic cost of sea lice to the salmonid farming industry. Journal of Fish Diseases 32:115-118.

Ernst, I., Whittington, I.D., Corneillie, S. y Talbot, C. Effects of temperature, salinity, desiccation and chemical treatments on egg embryonation and hatching success of Benedenia seriolae (Monogenea: Capsalidae), a parasite of farmed Seriola spp. Journal of Fish Diseases 28(3): 157–164.

Ho, J.-S. 2001. Why do symbiotic copepods matter?. Hydrobiologia 453/454: 1-7.

Hayward, C. 2005. Monogenea Polyopisthocotylea (ectoparasitic flukes). In Rohde, K. (ed.). Marine Parasitology. CSIRO Publishing. Melbourne, Australia. pp. 55-63.

Huys, R. y Boxshall, G.A. 1991. Copepod Evolution. The Ray Society, Londres.

Johnson, S.C., Treasurer, J.W., Bravo, S., Nagasawa, K. y Kabata, Z. 2004. A review of the impact of parasitic copepods on marine aquaculture. Zoological Studies 43:229-243.

Kaminsky, R., Ducray, P., Jung, M., Clover, R., Rufener, L., Bouvier, J., Schorderet Weber, S., Wenger, A., Wieland-Berghausen, S., Goebel, T., Gauvry, N., Pautrat, F., Skripsky, T., Froelich, O., Komoin-Oka, C., Westlund, B., Sluder, A. y Mäser, P. 2008. A new class of anthelmintics effective against drug-resistant nematodes. Nature 452:176-180.

Marcogliese, D.J. 2004. Parasites: Small players with crucial roles in the ecological theater. EcoHealth 1:151-164.

Phillips, W.J. y Cannon, L.R.G. 1978. Ecological observations on the commercial sand crab, Portunus pelagicus (L.), and its parasite, Sacculina granifera Boschma, 1973 (Cirripedia: Rhizocephala). Journal of Fish Diseases 1(2):137-149.

Rohde, K. 1984. Diseases caused by metazoans: helminths. In Kinne, O. (ed). Diseases of Marine Animals: Vol. 4, Parte 1. Pisces, Biologische Anstalt Helgoland, Hamburg. pp. 193–320.

Rosim, D.F., Boxshall, G.A. y Ceccarelli, P.S. 2013. A novel microhabitat for parasitic copepods: A new genus of Ergasilidae (Copepoda: Cyclopoida) from the urinary bladder of a freshwater fish. Parasitology International 62:347-354.

Suárez-Morales, E. 2011. Diversity of the Monstrilloida (Crustacea: Copepoda). PLoS ONE 6(8):e22915.

Waller, P.J. y Thamsborg, S.M. 2004. Nematode control in ‘green’ ruminant production systems. Trends in Parasitology 20(10): 493-497.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jfd.2005.28.issue-3/issuetoc

Alcívar-Mendoza 2014

38

Nota de estudiante

Hippocampus #3, 38, 2014

LAS MACROALGAS COMO INDICADORES DE SALUD EN LOS ECOSISTEMAS MARINOS

Limber Alcívar-Mendoza* Laboratorio de Recursos Marinos, Departamento Central de Investigación, Universidad Laica “Eloy Alfaro”

de Manabí,Casilla Postal 2732, Manta 130802, Manabí, Ecuador. *Correo electrónico: [email protected]

Las macroalgas, o también conocidas como vegetales marinos, cumplen una función importante en los ecosistemas que habitan, ya que contribuyen a la formación de arrecifes mediante su fijación al sustrato, por medio de sus rizoides. Además de su aporte con nutrientes, sirven de alimento y refugio para muchos organismos, también captan en algunos casos más CO2 que los vegetales terrestres. La diversidad y cobertura de macroalgas son consideradas un indicador del estado de salud de los arrecifes en el mundo, de esta manera es necesario conocer cuáles son los valores de estas variables, que nos permitan evaluar la condición actual del arrecife. Actualmente, los fondos rocosos de Manta-Ecuador (Figura 1) se encuentran, casi en su totalidad, cubiertos por algas cespitosas o turf (<2,5 cm). Diversos estudios han reportado que estos tipos de algas son comunes en sitos perturbados, asociados a una alta tasa de sedimentación; sin embargo, existen evidencias de otras algas (macroalgas ˃2,5 cm), como las pertenecientes a los géneros Asparagopsis y Dictyota, que indican la buena salud del ecosistema, pero las cuales disminuyen cada vez más su cobertura, frente al aumento de la contaminación. Para determinar si las macroalgas están desapareciendo notablemente, es necesario continuar con investigaciones de este tipo.

En el proyecto que actualmente desarrollamos en el Laboratorio de Recursos Marinos, se evalúa la salud de

dos arrecifes rocosos con base en la diversidad, cobertura y biomasa de macroalgas en el Pacífico ecuatoriano, específicamente en la Provincia de Manabí. Donde se han elegido dos sitios: Perpetuo Socorro en Manta, que presenta un fuerte impacto causado por las actividades antropogénicas, como sobrepesca y alta sedimentación debido a la construcción de muelles, afectando este ecosistema; por otro lado, el islote de Los Ahorcados, localizado en Ayampe, al Sur de la provincia, el cual posee una buena transparencia, así como una amplia complejidad estructural, lo que favorece la diversidad y abundancia de la flora y fauna marina. En la actualidad, incluso los sitios protegidos presentan un cierto nivel de perturbación. Tal es el caso del islote Los Ahorcados, que al no estar declarado como sitio protegido, una de las causas que afecta a este ecosistema comienza por la pesca con trasmallo. Este arte de pesca consiste en lanzar extensas cantidades de paños de red al mar, y afecta típicamente al fondo marino, ya que las redes quedan enredadas en los arrecifes rocosos o coralinos, actuando como trampas mortales para muchos peces. Cuando estos trasmallos quedan encima del coral, provocan una rápida y enorme colonización de algas, y éstas a su vez impiden el paso de la luz solar, provocando la asfixia de las colonias coralinas presentes en los fondos rocosos, causándoles la muerte. Otros factores que pueden determinar la diversidad y desarrollo de macroalgas son la temperatura, calidad del agua y capacidad que tengan para captar la luz, siendo este último un factor determinante, ya que los vegetales (tanto marinos como terrestres) se desarrollan favorablemente hasta donde les llega la luz; este fenómeno explica por qué la diversidad y cobertura de organismos fotosintéticos que habitan estos fondos (algas y corales), son afectados por la cantidad de sólidos disueltos en el agua. Con el trabajo que se desarrolla actualmente, se podrá determinar en qué porcentaje están las coberturas de macroalgas y algas cespitosas o turf en la costa de Manabí, y cómo están constituidas estas poblaciones, información utilizada como indicadora de la salud en los ecosistemas de las dos localidades seleccionadas de la Provincia. Posteriormente, esta investigación junto con la cobertura de coral y densidad poblacional de equinoideos (erizos de mar) de los fondos rocosos de Manabí, mostrarán un enfoque del estado actual de estos arrecifes. Dicho proyecto está siendo dirigido por la Doctora Nancy Cabanillas Terán.

Figura 1. Fondo rocoso de Manta-Ecuador con poca complejidad estructural, baja visibilidad, alta sedimentación y pérdida de la biodiversidad.

Foto Nancy Cabanillas


39 Hippocampus #3, 39- 40, 2014

Revista Hippocampus UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ - ULEAM

DEPARTAMENTO CENTRAL DE INVESTIGACIÓN – DCI

Instructivo para publicaciones

Ámbito / Objetivo Hippocampus es una revista científica multidisciplinaria de la Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí (ULEAM), especializada en la publicación de trabajos en las áreas de ciencias biológicas, ciencias ambientales, ciencias del mar, ciencias agropecuarias, ciencias de la salud, ambiente, ingeniería, gestión y desarrollo, y otras afines, considerando los siguientes aspectos: investigación científica, innovación tecnológica, desarrollo académico, vinculación y extensión universitaria.

A. Tipos de publicaciones 1. Artículos de investigación científica y tecnológica: resultados de trabajos de investigación científica y/o tecnológica original. Su extensión

máxima será de 20 cuartillas. 2. Notas científicas: se refieren a trabajos de investigación científica con extensión de siete u ocho cuartillas, donde se presentan resultados

originales, preliminares o parciales, de una investigación científica o tecnológica, que por lo general requieren de una pronta difusión, o que por su alcance no pueden ser presentadas como artículos completos.

3. Notas de divulgación: son el resultado de una investigación desde una perspectiva analítica, crítica o interpretativa del autor, sobre un tema específico, tomando en cuenta fuentes originales. Estos trabajos tendrán una extensión de siete u ocho cuartillas. Adicionalmente se acepta notas cortas de estudiantes de pre y post grado con una extensión mínima de dos cuartillas.

4. Artículos de revisión: se refieren a trabajos que revisen el estado del conocimiento de temas científicos o tecnológicos de actualidad. Son el resultado de investigaciones publicadas o no publicadas sobre los avances y tendencias de desarrollo. Su extensión máxima será de 20 cuartillas.

5. Cartas al Director: son opiniones críticas, analíticas o interpretativas sobre los documentos publicados en la revista, que a juicio del ConsejoEditorial constituyen un aporte importante a la discusión del tema; por parte de la comunidad científica de referencia. Las cartas deben ser concisas, no más de dos cuartillas, de interés general y científico.

6. Otros documentos: estudio de casos, notas de reflexión no derivados de investigación, síntesis de tesis, otros cuya extensión será de siete a ocho cuartillas.

B. Envío de los manuscritos Los manuscritos se enviarán en su versión electrónica (en formato Word) a los siguientes correos electrónicos: María Isabel Silva: [email protected] con copia a: [email protected] Los manuscritos deben ir acompañados de una carta de presentación dirigida a: Maria Isabel Silva Iturralde Directora de la Revista Hippocampus, Departamento Central de Investigación, ULEAM, Revista Hippocampus, Manta, Manabí, Ecuador. Teléfono +(593) 2623740 ext. 257.

B.1 Aspectos generales de los manuscritos Los manuscritos se recibirán bajo la consideración de que los autores están de acuerdo con su publicación. Se debe incluir una comunicación

firmada por todos los autores, dirigida al Consejo Editorial, señalando que están de acuerdo en publicar su trabajo en la RevistaHippocampus.

Los resultados o ideas contenidas en los trabajos deberán ser originales e inéditos, es decir, que constituyan una contribución propia de los autores y que no hayan sido publicados ni enviados simultáneamente a otra revista para su publicación.

Los derechos de reproducción de los trabajos son propiedad de la Revista Hippocampus.

Las opiniones de los autores son independientes de la política editorial de la

Revista Hippocampus.

La Revista Hippocampus no asume responsabilidad legal por los contenidos publicados que puedan resultar en daños a propiedades o apersonas naturales o jurídicas.

Los trabajos serán evaluados, al menos, por dos revisores anónimos seleccionados por los editores.

C. Proceso editorial Cuando el trabajo haya sido revisado, el manuscrito con los dictámenes de los revisores se enviará a los autores para realizar las modificaciones pertinentes. Los autores tendrán un plazo de 30 días posteriores a la recepción de la revisión, para enviar la nueva versión corregida. Si tal versión no fuera devuelta en el plazo establecido, se considerará que el trabajo ha sido retirado para su publicación. Los autores deberán adjuntar un

listado detallado de las modificaciones realizadas al manuscrito, considerando los comentarios de los revisores.

D. Instrucciones para los autores Antes de someter un manuscrito a la Revista Hippocampus, el (la) autor (a) deberá cerciorarse de haberlo preparado de acuerdo con las normas editoriales. 1. Los autores propondrán al menos tres revisores para la evaluación de su manuscrito, para lo cual enviarán el nombre completo, institución a

la que pertenecen y dirección de correo electrónico de los candidatos. La información de los revisores debe ser enviada en la carta de presentación del artículo. Preferentemente, los revisores sugeridos no deberán haber publicado con los autores en los últimos dos años. La elección definitiva de los revisores del trabajo estará a cargo del Comité Editorial.

2. Los nombres científicos deberán escribirse en letras cursivas, no subrayados. Estos se escribirán completos la primera vez que se utilicen en el texto, luego se abreviará, excepto cuando aparezca al principio de una oración, en títulos encabezados. Ejemplo: Caulerpa racemosa, abreviado: C. racemosa

3. Ilustración de portada. Se invita a los autores a enviar fotografías de su autoría relacionadas con el tema de su manuscrito, para que participen en el proceso de selección de la ilustración que se publicará en la portada del número correspondiente.

E. Formato de los trabajos 1. Los trabajos podrán presentarse en idioma castellano o en inglés. Si están redactados en ingles deberá incluirse un resumen en castellano.

https://webmail.illinois.edu/owa/redir.aspx?C=frVjkiaQikuS29APPGTZhqugqm0eDNEIPmVSX-rKd5uoX9HbWN3M0akGJPJmGanCy05AGJhvono.&URL=mailto%3arevista.hippocampus%40uleam.edu.ec


40 Hippocampus #3, 39- 40, 2014

2. Las páginas deben indicarse con números arábigos arriba a la derecha iniciando con la página del título. 3. El texto deberá escribirse en una columna, justificado a ambos lados y a doble espacio, con todos los márgenes de 2,5 cm. 4. Use letra tipo Arial de 12 puntos a lo largo de todo el manuscrito.5. Al final de la línea, las palabras no irán separadas en sílabas, para lo cual se justificará el margen derecho. 6. No se dejará espacio extra entre párrafos.

F. Normas para los artículos científicos y técnicos Extensión. El cuerpo del texto deberá tener un máximo de 20 cuartillas. Título. Se escribirá el título del artículo en castellano, centrado, en letras mayúsculas, no debe exceder de 15 palabras, debe incluirse su traducción al inglés. Primera página. Debe incluir: título en castellano, título en inglés, autores, dirección institucional (que incluya el correo electrónico del autor de correspondencia), y título corto en castellano. Resumen. Debe ser sucinto, en castellano y en un solo párrafo y contener los puntos centrales del trabajo, breve introducción, objetivo, métodos utilizados, resultados resaltantes y principales, conclusiones. No excederá las 300 palabras. Estas sección se iniciara con la palabra RESUMEN al margen izquierdo, en letras mayúsculas y negritas. El texto se escribirá as un espacio de interlineado sin subdivisiones y sin citas bibliográficas. Palabras clave. En línea aparte, luego del resumen, se proporcionarán cinco palabras clave (ordenadas alfabéticamente), que permitirán ubicar el trabajo en los índices internacionales preferentemente que no estén incluidas en el título. Abstract. Todo artículo científico o técnico y artículo de revisión, debe incluir una versión en inglés del resumen, incluyendo las palabras clave (keywords) Datos del autor o autores. En la primera página, luego del título en castellano y en inglés, escribir los nombres y apellidos completos de los autores, así como filiación institucional- Los autores pertenecientes a diferentes instituciones usando números arábigos como sub-índices, y la dirección electrónica del autor para su correspondencia con su asterisco. Usar comas (,) para separar las diferentes indicaciones, si es necesario. Cuerpo del trabajo. El texto se estructurará de la siguiente manera: Introducción, Metodología, Resultados y Discusión, Conclusiones, Agradecimientos (opcional), Referencias Bibliográficas.

G. Referencias Bibliográficas Las referencias bibliográficas se listaran alfabéticamente usando espaciado simple, con espacio adicional entre referencias y sin numeración ni viñetas. Para todos los tipos de trabajos se usará la norma de la APA (American Psicological Association) como patrón para las citas y referencias. Ejemplo: ( Aguilar 2000) o Aguilar (2000) (Aguilar y Camacho 2001) o Aguilar y Camacho (2001) (Aguilar et al. 2002) o Aguilar et al. (2002) (Juárez 1954, Aguilar 2000) ––en orden cronológico— (Juárez 1954, Aguilar 2000, Méndez 2000) –– cronológico y alfabético en el mismo año— (Juárez 1954, 1960, 1960a, 1960b) En la sección de referencias bibliográficas, las citas que aparezcan en el texto, se anotarán en orden alfabético según los ejemplos que se dan a continuación: Artículo en revista: Brailovsky, H. y Camacho, A. (2003). Especies nuevas de Nematopus (Hemiptera: Heteroptera: Coreidae: Nematopodini) centro y sudamericanas. Anales del Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México, Serie Zoología, 74, 135-152. Libro: Felsenstein, J. (2003). Inferring Phylogenies. Sinauer, Sunderland, Massachusetts. 664 p. Capítulo en libro Hillis, D. M.,. Mable, B. K, Larson, A., Davies, S. K. y Zimmer, E. A. (1996). Nucleic acids IV: Sequencing and cloning. In Molecular systematics, D. M. Hillis, C. Moritz y B. K. Mable (eds.). Sinauer, Sunderland, Massachusetts. p. 321-383. Tesis Paredes, E. L. (2000). Fauna helmintológica de Rana vaillanti en la región de Los Tuxtlas, Veracruz, México. Tesis, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. México, D.F. 69 p. Referencias electrónicas Wieczorek, J. (2001). MaNIS/HerpNetORNIS Georeferencing guidelines. University of California, Berkerley. http//manis.mvz.berkeley.edu; última consulta: 5.VII.2012.

Tablas y Figuras 1. Las Tablas y Figuras deberán indicarse con números arábigos, siguiendo la secuencia con la que se mencionan en el texto. Estas deben ser

citadas como Tabla 1 o como Figura 1, etc., en letra normal). 2. La leyenda de las Tablas. Se incluirá en la parte superior, mientras que la de las Figuras se pondrá en la parte inferior. Solo la palabra Tabla o

Figura, y su número correspondiente irán en negritas. El resto de la leyenda en letra normal justificado a ambos lados. 3. las Tablas llevaran solo líneas horizontales, en el encabezado y la celda final.4. Los pies de Tabla. Se escriben en forma de párrafos en el borde inferior de la Tabla, (justificado a ambos lados) usando números arábigos

como subíndices para hacer referencia a lo descrito dentro de la Tabla. 5. Las Figuras deberán tener una resolución de 600 dpi si se trata de fotografías, y de 1200 dpi si son dibujos, gráficas o mapas. 6. Las Tablas y Figuras deben incluirse en el manuscrito, justo después de ser citadas en el texto.

Otros trabajos para publicación Los trabajos que no sean artículos científicos o tecnológicos (notas científicas, notas de divulgación, artículos de revisión, cartas al editor, otros documentos), deben seguir las pautas de formato descritas en el apartado E. Adicionalmente, en cuanto a su estructura, se considera una más libre, de acuerdo a las consideraciones de los autores. Sólo los Artículos de Revisión y las Notas Científicas deberán incluir un resumen en castellano e inglés (abstract), con palabras clave, según lo establecido en el apartado F. Para los títulos de las diferentes secciones, los de primer nivel se escribirán en letras mayúsculas y negritas, en el margen izquierdo. Los subtítulos de segundo nivel, se escribirán con letras mayúsculas y minúsculas, en negritas y en el margen izquierdo. Los subtítulos de tercer nivel se escribirán en letras minúsculas con inicial mayúscula y en negritas, incluyendo el párrafo a continuación como punto y seguido. Las Tablas y Figuras deben seguir el formato descrito en el presente documento. En cuanto al Título del trabajo y datos de los autores, seguir lo considerado en el apartado F.

Revista Hippocampus

UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABÍ - ULEAM DEPARTAMENTO CENTRAL DE INVESTIGACIÓN – DCI

Diseño interior y contenido: Departamento Central de Investigación- ULEAM

Diagramación: Ing. Sandra Soledispa

Fotografía: Propiedad de los autores/as

Tiraje: Mil ejemplares, marzo 2014

Hippocampus 3 Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí

ISSN: 1390-793X

La Revista Hippocampus se publica dos veces al año, en los meses de marzo y septiembre. También edita volúmenes

especiales sobre temáticas particulares, a consideración del Consejo Editorial.

Convocatoria

Entrega de artículos para el próximo número: hasta el viernes 13 de junio 2014. Publicación: septiembre 2014.

Información, envío de artículos y canje: Departamento Central de Investigación, Edificio de Postgrado, Universidad Laica “Eloy Alfaro” de Manabí, Av. Circunvalación y vía San Mateo, Manta, Ecuador. Teléfono (593 5) 623 740, correo electrónico: [email protected]

Los trabajos publicados son de exclusiva responsabilidad de sus autores / autoras, no comprometen a la ULEAM

como institución de educación superior, al contrario, se reafirma su esencia académica y creativa, abierta y bajo un

marco de diálogo, reflexión y consenso.

AlmaMater - Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabi...El Colegio de la Frontera Sur, México....

Documents

Transcript of AlmaMater - Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabi...El Colegio de la Frontera Sur, México....