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Ictioplancton

Diagrama de un huevo de pez: A. membrana vitelina B. corion C. yema D. glóbulo oleoso E. espacio perivitelino
F. embrión
Los peces producen muchos huevos, generalmente de alrededor de 1 mm de diámetro, y generalmente 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, que a veces se llama zona epipelágica o fótica . El ictioplancton es planctónico , lo que significa que no puede nadar eficazmente por su propia fuerza, sino que debe dejarse llevar por las corrientes oceánicas. Los huevos de los peces no pueden nadar en absoluto y son inequívocamente planctónicos. Las larvas en etapa temprana nadan mal, pero las larvas en etapa posterior nadan mejor y dejan de ser planctónicas a medida que crecen hasta convertirse en juveniles . Las larvas de los peces son parte del zooplancton que se alimenta de plancton más pequeño, mientras que los huevos de los peces llevan 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 suelen liberar en la columna de agua abierta. Los huevos de los peces suelen tener un diámetro de alrededor de 1 milímetro (0,039 pulgadas). Las crías recién nacidas de los peces ovíparos se denominan larvas . Por lo general, están mal formadas, llevan un gran saco vitelino (para alimentarse) y son muy diferentes en apariencia de los especímenes juveniles y adultos. El período larvario en los peces ovíparos es relativamente corto (generalmente solo 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 cambiar su saco vitelino para alimentarse de presas de zooplancton , un proceso que depende de una densidad de zooplancton generalmente 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 de etapa tardía del ictioplancton generalmente han sido depredadas, por lo que el ictioplancton tiende a estar dominado por huevos y larvas de etapa temprana. Esto significa que cuando los 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 se pueden detectar con mayor rapidez y sensibilidad al monitorear el ictioplancton asociado con ellos, en comparación con el monitoreo de los adultos mismos. También suele ser más fácil y más rentable muestrear las tendencias en las poblaciones de huevos y larvas que muestrear las tendencias en 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 redes. [3] La investigación sobre el 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 peces podrían ser pelágicos , viviendo en la columna de agua abierta como el resto del plancton. [4] A principios del siglo XX, el interés de la investigación sobre el ictioplancton se generalizó cuando se descubrió que, si se muestreaba cuantitativamente el ictioplancton , las muestras podrían indicar el tamaño relativo o la abundancia de las poblaciones de peces reproductores . [3]

Métodos de muestreo

Los barcos de investigación recogen 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 arrastres con red, se recolecta plancton mientras el buque de investigación se encuentra en movimiento utilizando un muestreador continuo de huevos de peces o CUFES (Continuous Underway Fish Egg Sampler). El agua se bombea a bordo del buque desde una profundidad de 3 m a 640 litros/min. El agua se envía a través de un concentrador donde pasa a través de una red y el plancton se desvía hacia un colector. Mientras el CUFES está en funcionamiento, un registrador de datos registra la fecha, la hora y la posición de cada muestra, así como otros datos ambientales de los sensores del barco (por ejemplo, velocidad del viento, dirección, SST). [5]
  • Los arrastres con red de Neuston a menudo se realizan en la superficie o justo debajo de ella utilizando una red de malla de nailon ajustada a un marco rectangular.
  • El remolque PairoVET, utilizado para recoger huevas de peces, deja caer una red unos 70 metros en el mar desde un barco de investigación estacionado y luego la arrastra de vuelta al barco.
  • Los arrastres con red de anilla consisten en una red de malla de nailon colocada sobre un marco circular. Estas redes han sido reemplazadas en gran medida por redes bongo, que proporcionan muestras duplicadas con su diseño de red doble.
  • El bongo tow arrastra redes con forma de tambores bongó desde un barco en movimiento. La red se suele bajar a unos 200 metros y luego se deja subir a la superficie mientras se la remolca. De esta manera, se puede recoger 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 brindar información sobre la distribución vertical del plancton.
  • La red de arrastre de manta arrastra una red desde un barco en movimiento a lo largo de la superficie del agua, recolectando larvas, como el grunion , el mahi-mahi y el pez volador que viven en la superficie.
Después del arrastre, el plancton se enjuaga con una manguera hasta el extremo 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 del desarrollo

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

Ionocitos de la piel

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

Los ionocitos (antes conocidos como células ricas en mitocondrias o células de cloruro) son responsables de mantener niveles óptimos osmóticos, iónicos y ácido-base dentro del pez. [7] Los ionocitos se encuentran típicamente dentro de las branquias adultas. Sin embargo, los peces embrionarios y larvarios a menudo carecen de branquias o tienen branquias subdesarrolladas. 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 progresa el crecimiento y la branquia se vuelve más desarrollada, los ionocitos se pueden encontrar en el arco branquial y el filamento branquial. [9] [10] En los peces larvarios, la cantidad, el tamaño y la densidad de los ionocitos se pueden cuantificar como un área relativa de ionocitos, que se ha propuesto como un 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 láminas 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 . Los huevos y larvas de peces son consumidos por muchos organismos marinos. [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 infligen altas tasas de mortalidad general. [16] Los peces adultos también se alimentan de huevos y larvas de peces. Por ejemplo, se observó al eglefino saciarse con huevos de arenque en 1922. [14] Otro estudio encontró bacalao en un área de desove de arenque con 20.000 huevos de arenque en sus estómagos, y concluyó que podrían depredar 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 tienen unas diez veces más longitud que las larvas de las que se alimentan, independientemente de que el depredador sea un crustáceo, una medusa o un pez. [19]

Dispersión

Las larvas del pez cirujano amarillo pueden desplazarse más de 160 kilómetros y resembrarse en un lugar distante. [20]

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

En 2010, un grupo de científicos informó que las larvas de peces pueden desplazarse por las corrientes oceánicas y repoblar las 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 estar conectadas con poblaciones distantes a través del proceso de deriva larvaria. [20]

El pez que eligieron para investigar fue el pez cirujano amarillo , porque cuando una larva de este pez encuentra un arrecife adecuado, permanece en el área general por el resto de su vida. Por lo tanto, es solo como larvas a la deriva que los peces pueden migrar distancias significativas desde donde nacen. [22] El pez cirujano amarillo tropical es muy buscado por el comercio de acuarios . A fines de la década de 1990, sus poblaciones estaban colapsando, por lo que en un intento de salvarlos se establecieron nueve áreas marinas protegidas (AMP) frente a la costa de Hawái. Ahora, a través del proceso de deriva larvaria, los peces de las AMP se están estableciendo en diferentes lugares y la pesca se está recuperando. [22] "Hemos demostrado claramente que las larvas de peces que se reprodujeron dentro de reservas marinas pueden derivar con las corrientes y reponer áreas de pesca a grandes distancias", dijo uno de los autores, el biólogo marino Mark Hixon. "Esta es una observación directa, no solo un modelo, de que las reservas marinas exitosas pueden sostener pesquerías más allá de sus fronteras". [22]

Galería

Véase también

Notas

  1. ^ Thurman, HV (1997). Oceanografía introductoria . Nueva Jersey, EE. UU.: Prentice Hall College. ISBN 978-0-13-262072-7.
  2. ^ ab "¿Qué es el ictioplancton?". Southwest Fisheries Science Center . 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. University of California Press. 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 Southwest Fisheries Science Center, 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 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). "La branquia multifuncional del pez: sitio dominante de intercambio de gases, osmorregulación, regulación ácido-base y excreción de desechos nitrogenados". Physiological Reviews . 85 (1): 97–177. doi :10.1152/physrev.00050.2003. ISSN  0031-9333. PMID  15618479.
  8. ^ Varsamos, Stamatis; Nebel, Catherine; Charmantier, Guy (agosto de 2005). "Ontogenia de la osmorregulación en peces postembrionarios: una revisión". Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology . 141 (4): 401–429. doi :10.1016/j.cbpb.2005.01.013. PMID  16140237.
  9. ^ abc Kwan, Garfield T.; Wexler, Jeanne B.; Wegner, Nicholas C.; Tresguerres, Martin (febrero de 2019). "Cambios ontogenéticos en ionocitos cutáneos y branquiales y morfología en larvas de atún aleta amarilla (Thunnus albacares)". Journal of Comparative Physiology B . 189 (1): 81–95. doi :10.1007/s00360-018-1187-9. ISSN  0174-1578. PMID  30357584. S2CID  53025702.
  10. ^ Varsamos, Stamatis; Diaz, Jean; Charmantier, Guy; Blasco, Claudine; Connes, Robert; Flik, ​​Gert (1 de junio de 2002). "Localización y morfología de las células de cloruro durante el desarrollo postembrionario 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, Nicholas; Tresguerres, Martin (2019). "Cuantificación de ionocitos cutáneos en pequeños organismos acuáticos". Bio-Protocol . 9 (9): e3227. doi : 10.21769/BioProtoc.3227 . ISSN  2331-8325. PMC 7854070 . PMID  33655013. 
  12. ^ ab Varsamos, Stamatis; Diaz, Jean Pierre; Charmantier, Guy; Flik, ​​Gert; Blasco, Claudine; Connes, Robert (15 de junio de 2002). "Células cloruradas branquiales 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 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) "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 basado en individuos" [ enlace muerto ] ICES J. Mar. Sci. , 53 (1): 23–37.
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  17. ^ Johannessen, A. (1980) "Depredación de huevos y larvas jóvenes de arenque ( Clupea harengus )". ICES CM 1980/H:33.
  18. ^ ab Santander, H.; Alheit, J.; MacCall, AD; Alamo, A. (1983) Mortalidad de huevos de la anchoveta peruana (Engraulis ringens) causada por canibalismo y depredación por sardinas (Sardinops sagax) [ enlace muerto permanente ] FAO Fisheries Report , 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 presas y depredadores" Revista Canadiense de Pesca y Ciencias Acuáticas , 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 efectiva de áreas marinas protegidas PLoS ONE , 5 (12) doi :10.1371/journal.pone.0015715
  21. ^ Cowen RK, CB Paris y A Srinivasan (2006) "Escalamiento de la conectividad en poblaciones marinas". Science , 311 (5760): 522–527. doi :10.1126/science.1122039. PDF
  22. ^ abc Las larvas de peces a la deriva permiten que las reservas marinas recuperen la pesca ScienceDaily , 26 de diciembre de 2010.

Referencias

Enlaces externos

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