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Ictioplancton

Diagrama de un huevo de pez: A. membrana vitelina B. corion C. yema D. glóbulo de aceite E. espacio perivitelino
F. embrión
Los peces producen muchos huevos, normalmente de aproximadamente 1 mm de diámetro, y normalmente los liberan en la columna de agua abierta.

El ictioplancton (del griego: ἰχθύς, ikhthus , "pez"; y πλαγκτός, planktos , "vagabundo" [1] ) son los huevos y larvas de los peces. Se encuentran principalmente en la zona iluminada por el sol de la columna de agua , a menos de 200 metros de profundidad, lo que a veces se denomina zona epipelágica o fótica . El ictioplancton es planctónico , lo que significa que no puede nadar eficazmente por sus propios medios, sino que debe ir a la deriva con las corrientes oceánicas. Los huevos de peces no pueden nadar en absoluto y son claramente planctónicos. Las larvas en etapa temprana nadan mal, pero las larvas en etapa posterior nadan mejor y dejan de ser planctónicas a medida que se convierten en juveniles . Las larvas de peces son parte del zooplancton que se alimenta de plancton más pequeño, mientras que los huevos de peces transportan su propio suministro de alimento. Tanto los huevos como las larvas son comidos por animales más grandes. [2] [3]

Los peces pueden producir una gran cantidad de huevos que a menudo son liberados en la columna de agua abierta. Los huevos de pescado suelen tener un diámetro de aproximadamente 1 milímetro (0,039 pulgadas). Las crías recién nacidas de peces ovíparos se denominan larvas . Suelen estar mal formados, llevan un gran saco vitelino (para nutrirse) y su apariencia es muy diferente a la de los ejemplares juveniles y adultos. El período larvario en los peces ovíparos es relativamente corto (normalmente sólo varias semanas) y las larvas crecen rápidamente y cambian de apariencia y estructura (un proceso denominado metamorfosis ) para convertirse en juveniles. Durante esta transición, las larvas deben pasar de su saco vitelino a alimentarse de presas de zooplancton , un proceso que depende de una densidad de zooplancton típicamente inadecuada, lo que mata de hambre a muchas larvas.

El ictioplancton puede ser un indicador útil del estado y la salud de un ecosistema acuático . [2] Por ejemplo, la mayoría de las larvas en etapa tardía del ictioplancton generalmente han sido depredadas, por lo que el ictioplancton tiende a estar dominado por huevos y larvas en etapa temprana. Esto significa que cuando peces, como las anchoas y las sardinas , están desovando , las muestras de ictioplancton pueden reflejar su producción de desove y proporcionar un índice del tamaño relativo de la población de los peces. [3] Los aumentos o disminuciones en el número de poblaciones de peces adultos pueden detectarse de forma más rápida y sensible mediante el seguimiento del ictioplancton asociado a ellas, en comparación con el seguimiento de los propios adultos. También suele ser más fácil y rentable muestrear las tendencias de las poblaciones de huevos y larvas que muestrear las tendencias de las poblaciones de peces adultos. [3]

Historia

El interés por el plancton se originó en Gran Bretaña y Alemania en el siglo XIX, cuando los investigadores descubrieron que había microorganismos en el mar y que podían atraparlos con redes de malla fina. Comenzaron a describir estos microorganismos y a probar diferentes configuraciones de red. [3] La investigación del ictioplancton comenzó en 1864 cuando el gobierno noruego encargó al biólogo marino G. O. Sars que investigara las pesquerías alrededor de la costa noruega. Sars encontró huevos de peces, particularmente huevos de bacalao , a la deriva en el agua. Esto estableció que los huevos de los peces podían ser pelágicos y vivir en la columna de agua abierta como otros plancton. [4] Hacia principios del siglo XX, el interés de la investigación en el ictioplancton se volvió más general cuando surgió que, si se tomaban muestras cuantitativas del ictioplancton , entonces las muestras podrían indicar el tamaño relativo o la abundancia de las poblaciones de peces en desove . [3]

Métodos de muestreo

Los buques de investigación recolectan ictioplancton del océano utilizando redes de malla fina. Los barcos remolcan las redes a través del mar o bombean agua de mar a bordo y luego la pasan a través de la red. [5]

Además de los remolques de redes, el plancton se recolecta mientras el barco de investigación se mueve utilizando un Muestreador Continuo de Huevos de Pescado en Marcha, o CUFES. El agua se bombea a bordo del barco desde 3 m de profundidad a 640 litros/min. El agua se envía a través de un concentrador donde pasa por una red y el plancton se desvía a un colector. Mientras CUFES está en funcionamiento, un registrador de datos registra la fecha, hora y posición de cada muestra, así como otros datos ambientales de los sensores del barco (por ejemplo, velocidad, dirección y SST del viento). [5]
  • Los remolques de redes Neuston a menudo se fabrican en la superficie o justo debajo de ella utilizando una red de malla de nailon montada en un marco rectangular.
  • El remolque PairoVET, utilizado para recoger huevos de peces, deja caer una red a unos 70 metros en el mar desde un barco de investigación estacionario y luego la arrastra de regreso al barco.
  • Los remolques con redes de anillos implican una red de malla de nailon montada en un marco circular. Estos han sido reemplazados en gran medida por redes para bongó, que proporcionan muestras duplicadas con su diseño de doble red.
  • El remolque de bongo arrastra redes con forma de tambores de bongo desde un barco en movimiento. La red a menudo se baja a unos 200 metros y luego se deja subir a la superficie mientras se remolca. De esta manera, se puede recolectar una muestra de toda la zona fótica donde se encuentra la mayor parte del ictioplancton.
  • Los remolques MOCNESS y las redes de arrastre Tucker utilizan múltiples redes que se abren y cierran mecánicamente a profundidades discretas para proporcionar información sobre la distribución vertical del plancton.
  • La red de arrastre arrastra una red desde un barco en movimiento a lo largo de la superficie del agua, recolectando larvas, como grunion , mahi-mahi y peces voladores que viven en la superficie.
Después del remolque, el plancton se enjuaga con una manguera hasta el extremo del copo (parte inferior) de la red para su recolección. Luego, la muestra se coloca en un líquido conservante antes de clasificarla e identificarla en un laboratorio. [5]

Etapas de desarrollo

Los investigadores del ictioplancton generalmente utilizan la terminología y las etapas de desarrollo introducidas en 1984 por Kendall y otros. [3] Esto consta de tres etapas principales de desarrollo y dos etapas de transición. [6]

Ionocitos de la piel

Larva de lubina blanca de tres días con Na+/K+-ATPasa inmunoteñida en marrón para identificar sus ionocitos

Los ionocitos (anteriormente conocidos como células ricas en mitocondrias o células de cloruro) son responsables de mantener niveles osmóticos, iónicos y ácido-base óptimos dentro de los peces. [7] Los ionocitos se encuentran típicamente dentro de las branquias de los adultos. Sin embargo, los peces embrionarios y larvarios a menudo carecen de branquias o las tienen poco desarrolladas. En cambio, los ionocitos se encuentran a lo largo de la piel, el saco vitelino y las aletas de la larva. [8] A medida que avanza el crecimiento y las branquias se desarrollan más, se pueden encontrar ionocitos en el arco branquial y el filamento branquial. [9] [10] En las larvas de peces, el número, el tamaño y la densidad de los ionocitos se pueden cuantificar como un área relativa de ionocitos, que se ha propuesto como indicador de la capacidad osmótica, iónica y/o ácido-base del organismo. . [9] [11] También se sabe que los ionocitos son plásticos. Las aberturas apicales de los ionocitos pueden ensancharse durante períodos de alta actividad [9] y pueden desarrollarse nuevos ionocitos a lo largo de las laminillas branquiales durante períodos de estrés ambiental. [12] Debido a la abundante presencia de Na + /K + -ATPasa en la membrana basolateral, los ionocitos a menudo se pueden localizar mediante inmunohistoquímica . [12]

Supervivencia

El reclutamiento de peces está regulado por la supervivencia de las larvas de peces. La supervivencia está regulada por la abundancia de presas, la depredación y la hidrología . Muchos organismos marinos comen huevos y larvas de peces. [13] Por ejemplo, pueden ser alimentados por invertebrados marinos , como copépodos , gusanos flecha , medusas , anfípodos , caracoles marinos y krill . [14] [15] Debido a que son tan abundantes, los invertebrados marinos causan altas tasas de mortalidad general. [16] Los peces adultos también se alimentan de huevos y larvas de peces. Por ejemplo, en 1922 se observó que el eglefino se saciaba con huevos de arenque . [14] Otro estudio encontró bacalao en una zona de desove de arenque con 20.000 huevos de arenque en el estómago y concluyó que podían aprovecharse de la mitad de la producción total de huevos. [17] Los peces también canibalizan sus propios huevos. Por ejemplo, estudios separados encontraron que la anchoveta del norte ( Engraulis mordax ) era responsable del 28% de la mortalidad en su propia población de huevos, [18] mientras que la anchoveta peruana era responsable del 10% [18] y la anchoveta sudafricana ( Engraulis encrasicolus ) del 70%. . [13]

Los depredadores más eficaces miden aproximadamente diez veces más que las larvas de las que se alimentan. Esto es cierto independientemente de si el depredador es un crustáceo, una medusa o un pez. [19]

Dispersión

Las larvas de la pezuña amarilla pueden desplazarse más de 100 millas y volver a sembrar en un lugar distante. [20]

Las larvas de peces desarrollan primero la capacidad de nadar arriba y abajo de la columna de agua en distancias cortas. Posteriormente desarrollan la capacidad de nadar horizontalmente distancias mucho más largas. Estos desarrollos de natación afectan su dispersión. [21]

En 2010, un grupo de científicos informó que las larvas de peces pueden derivar en las corrientes oceánicas y repoblar poblaciones de peces en un lugar distante. Este hallazgo demuestra, por primera vez, lo que los científicos han sospechado durante mucho tiempo pero nunca han demostrado: que las poblaciones de peces pueden conectarse con poblaciones distantes mediante el proceso de deriva larvaria. [20]

El pez que eligieron para investigar fue el pez espada amarilla , pues cuando una larva de este pez encuentra un arrecife adecuado permanece en el área general por el resto de su vida. Por lo tanto, sólo como larvas a la deriva los peces pueden migrar distancias significativas desde donde nacieron. [22] La pezuña amarilla tropical es muy buscada por el comercio de acuarios . A finales de la década de 1990, sus poblaciones estaban colapsando, por lo que, en un intento por salvarlas, se establecieron nueve áreas marinas protegidas (AMP) frente a la costa de Hawái. Ahora, a través del proceso de deriva de las larvas, los peces de las AMP se están estableciendo en diferentes lugares y la pesquería se está recuperando. [22] "Hemos demostrado claramente que las larvas de peces que fueron desovadas dentro de reservas marinas pueden derivar con las corrientes y reponer áreas de pesca a largas distancias", dijo uno de los autores, el biólogo marino Mark Hixon. "Esta es una observación directa, no sólo un modelo, de que las reservas marinas exitosas pueden sustentar la pesca más allá de sus fronteras". [22]

Galería

Ver también

Notas

  1. ^ Thurman, HV (1997). Introducción a la Oceanografía . Nueva Jersey, Estados Unidos: Prentice Hall College. ISBN 978-0-13-262072-7.
  2. ^ ab "¿Qué es el ictioplancton?". Centro de Ciencias Pesqueras del Suroeste . 3 de septiembre de 2007. Archivado desde el original el 18 de febrero de 2018 . Consultado el 22 de julio de 2011 .
  3. ^ abcdef Allen, Dr. Larry G.; Horn, Dr. Michael H. (15 de febrero de 2006). La ecología de los peces marinos: California y aguas adyacentes. Prensa de la Universidad de California. págs. 269–319. ISBN 9780520932470.
  4. ^ Geir Hestmark. "VAMOS Sars". Norsk biografisk leksikon (en noruego) . Consultado el 30 de julio de 2011 .(Google Translate)
  5. ^ abcde Métodos de muestreo de ictioplancton Centro de Ciencias Pesqueras del Suroeste, NOAA . Consultado el 11 de julio de 2020.
  6. ^ ab Kendall Jr AW, Ahlstrom EH y Moser HG (1984) "Etapas tempranas de la historia de la vida de los peces y sus caracteres" [ enlace muerto permanente ] Sociedad Estadounidense de Ictiólogos y Herpetólogos , publicación especial 1 : 11-22.
  7. ^ Evans, David H.; Piermarini, Peter M.; Choe, Keith P. (enero de 2005). "Las branquias multifuncionales del pez: sitio dominante de intercambio de gases, osmorregulación, regulación ácido-base y excreción de desechos nitrogenados". Revisiones fisiológicas . 85 (1): 97-177. doi :10.1152/physrev.00050.2003. ISSN  0031-9333. PMID  15618479.
  8. ^ Varsamos, Stamatis; Nebel, Catalina; Charmantier, Guy (agosto de 2005). "Ontogenia de la osmorregulación en peces postembrionarios: una revisión". Bioquímica y fisiología comparadas, Parte A: Fisiología molecular e integrativa . 141 (4): 401–429. doi :10.1016/j.cbpb.2005.01.013. PMID  16140237.
  9. ^ abc Kwan, Garfield T.; Wexler, Jeanne B.; Wegner, Nicolás C.; Tresguerres, Martín (febrero de 2019). "Cambios ontogenéticos en ionocitos cutáneos y branquiales y morfología en larvas de atún aleta amarilla (Thunnus albacares)". Revista de Fisiología Comparada B. 189 (1): 81–95. doi :10.1007/s00360-018-1187-9. ISSN  0174-1578. PMID  30357584. S2CID  53025702.
  10. ^ Varsamos, Stamatis; Díaz, Jean; Charmantier, Guy; Blasco, Claudina; Connes, Robert; Flik, ​​Gert (1 de junio de 2002). "Ubicación y morfología de las células de cloruro durante el desarrollo post-embrionario de la lubina europea, Dicentrarchus labrax". Anatomía y Embriología . 205 (3): 203–213. doi :10.1007/s00429-002-0231-3. ISSN  0340-2061. PMID  12107490. S2CID  22660781.
  11. ^ Kwan, Garfield; Finnerty, Shane; Wegner, Nicolás; Tresguerres, Martín (2019). "Cuantificación de ionocitos cutáneos en pequeños organismos acuáticos". Bio-Protocolo . 9 (9): e3227. doi : 10.21769/BioProtoc.3227 . ISSN  2331-8325. PMC 7854070 . PMID  33655013. 
  12. ^ ab Varsamos, Stamatis; Díaz, Jean Pierre; Charmantier, Guy; Flik, ​​Gert; Blasco, Claudina; Connes, Robert (15 de junio de 2002). "Células de cloruro branquial en lubina (Dicentrarchus labrax) adaptadas a agua dulce, agua de mar y agua de mar doblemente concentrada". Revista de zoología experimental . 293 (1): 12–26. doi :10.1002/jez.10099. ISSN  0022-104X. PMID  12115915.
  13. ^ ab Bax NJ (1998) "La importancia y la predicción de la depredación en las pesquerías marinas" [ enlace muerto ] ICES Journal of Marine Science , 55 : 997–1030.
  14. ^ ab Bailey, KM y Houde, ED (1989) "La depredación de huevos y larvas de peces marinos y el problema del reclutamiento" Advances in Marine Biology , 25 : 1–83.
  15. ^ Cowan Jr JH, Houde ED y Rose KA (1996) Vulnerabilidad dependiente del tamaño de las larvas de peces marinos a la depredación: un experimento numérico individual" [ enlace muerto ] ICES J. Mar. Sci. , 53 (1): 23– 37.
  16. ^ Purcell, JE y Grover, JJ (1990) "La depredación y la limitación de alimentos como causas de mortalidad en larvas de arenque en una zona de desove en Columbia Británica". Serie de progreso de la ecología marina , 59 : 55–61.
  17. ^ Johannessen, A. (1980) "Depredación de huevos y larvas jóvenes de arenque ( Clupea harengus )". CIEM CM 1980/H:33.
  18. ^ ab Santander, H.; Alheit, J.; MacCall, AD; Alamo, A. (1983) Mortalidad de huevos de anchoveta peruana (Engraulis ringens) causada por canibalismo y depredación por sardinas (Sardinops sagax) [ enlace muerto permanente ] Informe de Pesca de la FAO , 291 (2-3): 443–453. Roma.
  19. ^ Paradis AR, Pepin P y Brown JA (1996) "Vulnerabilidad de los huevos y larvas de peces a la depredación: revisión de la influencia del tamaño relativo de la presa y el depredador" Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences , 53 :(6) 1226– 1235.
  20. ^ ab Christie MR, Tissot BN, Albins MA, Beets3 JP, Jia Y, Ortiz DL, Thompson SE, Hixon MA (2010) Conectividad larvaria en una red eficaz de áreas marinas protegidas PLoS ONE , 5 (12) doi : 10.1371/journal .pone.0015715
  21. ^ Cowen RK, CB Paris y A Srinivasan (2006) "Ampliación de la conectividad en poblaciones marinas". Ciencia , 311 (5760): 522–527. doi : 10.1126/ciencia.1122039. PDF
  22. ^ abc Las larvas de peces a la deriva permiten que las reservas marinas reconstruyan la pesca ScienceDaily , 26 de diciembre de 2010.

Referencias

enlaces externos

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