El pez hielo de aleta negra ( Chaenocephalus aceratus ), también conocido como pez hielo del mar de Scotia , es una especie de pez hielo cocodrilo perteneciente a la familia Channichthyidae . [2] El pez hielo de aleta negra pertenece a Notothenioidei , un suborden de peces que representa el 90% de la fauna de peces en la plataforma continental antártica . [3] Los peces de hielo, también llamados peces de sangre blanca, son una familia única en el sentido de que son los únicos vertebrados conocidos que carecen de hemoglobina , lo que hace que su capacidad de transporte de oxígeno en la sangre sea solo el 10% de la de otros teleósteos . [4] Los peces de hielo tienen sangre translúcida y branquias de color blanco cremoso. [5]
El draco de aleta negra fue descrito formalmente por primera vez como Chaenichthys aceratus en 1906 por el zoólogo sueco Einar Lönnberg con la localidad tipo dada como la Isla Georgia del Sur. [6] En 1913, el ictiólogo inglés Charles Tate Regan describió un nuevo subgénero de Channichthys , Chaenocephalus con el draco de aleta negra como su única especie, su especie tipo por monotipia . Chaenocephalus ahora se considera generalmente como un género monotípico válido. [7] El nombre del género Chaenocephalus es un compuesto de chaeno que significa "boca", una posible referencia a la amplia boca que es característica de la familia Channichthyidae así como a Chaenichthys , una ortografía alternativa de Channichthys , y cephalus que significa "cabeza", por lo que el nombre significa "cabeza abierta". El nombre específico aceratus significa “sin cuernos”, una alusión a la falta de una espina en el hocico de esta especie en comparación con lo que entonces se pensaba que era su congénere Channichthys rhinoceratus . [8]
El pez hielo de aleta negra tiene un cuerpo alargado y cónico con un esqueleto relativamente débilmente osificado . [9] Carece de escamas y tiene una piel fina y muy vascularizada . Su estructura corporal lo hace extremadamente vulnerable a las lesiones. [9] Su cabeza y hocico están deprimidos con una sola fosa nasal a cada lado de la cabeza y una boca grande con dientes pequeños. [9]
Esta especie puede variar de color gris a marrón y puede tener rayas verticales oscuras a lo largo de su costado. [9] Tiene dos aletas dorsales y piel engrosada en las aletas pélvicas , lo que se cree que es una adaptación para permitir que el pez descanse en el sustrato oceánico, ya que carece de vejiga natatoria para mantener la flotabilidad . [5] Esta especie es sexualmente dimórfica , y los machos tienen las primeras aletas dorsales más largas y oscuras que las hembras. [10] En la maduración sexual, las hembras (48-49 cm) son significativamente más grandes que los machos (34-40 cm), y las hembras reproductoras son más grandes que las hembras que no reproducen. [10]
Se sabe que el pez hielo de aleta negra reside en el Océano Austral alrededor de la Antártida . [11] La mayoría de las investigaciones sobre el pez hielo de aleta negra se han llevado a cabo alrededor del Arco de Scotia , que abarca Georgia del Sur , las Islas Shetland del Sur , la Isla Bouvet , las Islas Orcadas del Sur y la Península Antártica . [11]
La temperatura del océano en estas regiones suele permanecer a unos pocos grados del punto de congelación del agua de mar, -2 °C (28 °F). [12] En consecuencia, el pez de hielo de aleta negra es un ectotermo estenotermo , lo que significa que tiene un rango de tolerancia térmica estrecho y un límite térmico superior bajo. [13] El océano Austral tiene un alto contenido de oxígeno, lo que permite que el pez de hielo de aleta negra sobreviva sin hemoglobina. [14]
El pez hielo de aleta negra suele encontrarse a profundidades de entre 0 y 770 m, según su etapa de vida. Las larvas y los ejemplares jóvenes tienden a ser más activos en la columna de agua, pero suelen encontrarse más cerca de la orilla, mientras que los adultos suelen mostrar un comportamiento de natación bentónica . [11]
Existen al menos 16 especies conocidas de peces de hielo, y se cree que forman un grupo monofilético . Los peces de hielo probablemente descienden de un antepasado demersal lento. [5] Durante el período Terciario medio , una crisis de especies en el océano Austral abrió una amplia gama de nichos vacíos para colonizar. A pesar de que los mutantes sin hemoglobina eran menos aptos , la falta de competencia permitió que incluso los mutantes dejaran descendientes que colonizaron hábitats vacíos y desarrollaron compensaciones para sus mutaciones. Más tarde, las aperturas periódicas de los fiordos crearon hábitats que fueron colonizados por unos pocos individuos. Estas condiciones también pueden haber permitido la pérdida de mioglobina.
Aún se desconoce cuándo evolucionó el pez de hielo, pero hay dos hipótesis principales en pugna. La primera es que tiene solo unos 6 millones de años y apareció después de que el océano Austral se enfriara significativamente. La segunda predice que es mucho más antiguo y que evolucionó hace entre 15 y 20 millones de años. [5] Aunque la evolución del pez de hielo todavía es objeto de controversia, se acepta ampliamente que la formación de la Zona Frontal Polar Antártica (ZFPA) y la Corriente Circumpolar Antártica (CCA) marca el comienzo de la evolución de los peces antárticos. [3] La CCA es una corriente oceánica que se mueve en el sentido de las agujas del reloj hacia el noreste y puede tener hasta 10 000 km de ancho. Esta corriente se formó hace entre 25 y 22 millones de años y aisló térmicamente el océano Austral separándolo de los giros subtropicales cálidos del norte. [3]
Se cree que los distintos estilos de vida de los peces de hielo han provocado la especiación dentro de la familia. Por ejemplo, los adultos de los peces de hielo de aleta negra tienen un estilo de vida muy sedentario , lo que puede haberlos aislado geográficamente de otros miembros de la familia. Otras especies, como Champsocephalus gunnari , son más pelágicas y parecen haber evitado el aislamiento. [5]
El océano Austral es uno de los hábitats más extremos del planeta. Como la mayoría de los nototenioideos antárticos, el pez de hielo de aleta negra produce glicoproteínas anticongelantes en la sangre y otros fluidos corporales. [15] Estas proteínas reducen la temperatura de congelación interna, lo que evita la cristalización del hielo y permite que el pez sobreviva en aguas con temperaturas inferiores a 0 °C.
Además, los peces de hielo han desarrollado un sistema cardiovascular especializado para compensar la falta de hemoglobina y maximizar el suministro de oxígeno a los tejidos. Como la sangre de los peces de hielo carece de eritrocitos, es menos viscosa y puede fluir más fácilmente por el cuerpo a bajas temperaturas. [13] Como resultado, se reduce la cantidad de energía que se gasta para transportar oxígeno. [16]
El pez de hielo también posee un corazón agrandado e hipertrofiado, lo que le permite bombear grandes volúmenes de sangre a baja presión y velocidad. El volumen sistólico del corazón del pez de hielo es de 6 a 15 veces mayor que el de otros teleósteos, y el volumen sanguíneo en general es de 2 a 4 veces mayor que el de otros teleósteos. [5] El pez de hielo de aleta negra también mantiene concentraciones muy altas de mitocondrias en sus células musculares cardíacas [17] y una piel delgada y altamente vascularizada. Todas estas adaptaciones le permiten maximizar el suministro de oxígeno y sobrevivir sin hemoglobina. [13]
Los peces de hielo de aleta negra se alimentan principalmente de peces más pequeños y krill , pero ocasionalmente se los ha encontrado con crustáceos en sus estómagos. [10] Los peces de hielo más jóvenes tienden a comer krill y luego cambian a peces de hielo de caballa cuando crecen (alrededor de 30 cm). A partir de datos recopilados en diferentes lugares, los investigadores han determinado que el pez de hielo de aleta negra probablemente se alimenta esporádicamente, consumiendo grandes cantidades de pescado y krill a la vez, pero a intervalos irregulares. [9] Su falta de hemoglobina respalda este comportamiento porque la actividad explosiva les permitiría obtener energía anaeróbicamente, reduciendo la necesidad de oxígeno. Mientras que las larvas y los juveniles son más activos en la columna de agua en busca de krill, el pez de hielo de aleta negra adulto generalmente trabaja como un depredador de emboscada, sentándose en el sustrato hasta que la presa pasa nadando. [5]
El pez de hielo de aleta negra tarda entre 5 y 7 años en alcanzar la edad reproductiva, y gasta una gran cantidad de energía en lo que respecta a la reproducción y la crianza. Las hembras suelen desovar embriones grandes y de desarrollo lento que miden hasta 5 mm de diámetro. [18] Sin embargo, los huevos grandes y vitelinos significan que las hembras rara vez producen más de 10.000 huevos por desove. [5] Los machos cavan depresiones circulares poco profundas en el fondo marino y limpian el área circundante de escombros para que una hembra desove sus huevos. Los embriones corren un alto riesgo de depredación porque son demersales , por lo que los machos pasan los meses entre el desove y la eclosión protegiendo ferozmente los huevos. Esto también hace que los machos sean particularmente vulnerables a ser atrapados como captura incidental de la pesca de arrastre . [18]
El desove parece seguir una tendencia latitudinal, ya que tiene lugar principalmente entre otoño e invierno, pero progresivamente más tarde en las poblaciones más meridionales. Durante la temporada de desove, el pez hielo de aleta negra tiende a migrar más cerca de la costa. Las hembras de pez hielo de aleta negra son reproductoras totales con fecundidad determinada y, por lo general, desovan todos los años. Sin embargo, debido a que la reproducción requiere grandes cantidades de energía y los peces de hielo están limitados metabólicamente por la falta de hemoglobina, las hembras sexualmente maduras pueden saltarse una temporada de desove si el alimento ha sido escaso o de mala calidad. [18] El período de incubación puede tardar entre 2 y 6 meses en completarse, dependiendo de la latitud (las regiones más meridionales tienen períodos de incubación más largos). Las larvas permanecen pelágicas durante 5 a 7 años hasta la madurez, creciendo relativamente rápido a unos 6 a 10 cm cada año. [5]
Aunque el draco de aleta negra no se captura comercialmente en pesquerías directas, a menudo se captura como captura incidental cuando los pescadores pescan con redes de arrastre en busca de draco de caballa, y la carne es de excelente calidad. [19] [9] Incluso si el draco de aleta negra es devuelto a la costa después de ser capturado, tiene una alta tasa de mortalidad debido a su estructura frágil y vulnerabilidad al estrés. Además, su comportamiento bentónico lo hace más vulnerable a quedar atrapado en redes de arrastre. [9] Los investigadores están trabajando actualmente para comprender cómo se pueden crear áreas marinas protegidas para esta especie y las mejores formas de manejarlas para reducir el estrés y las lesiones. [9]
Otra amenaza importante a la que se enfrenta el draco rayado es el cambio climático . El draco rayado solo puede sobrevivir dentro de un rango de temperaturas muy estrecho. [13] Esto se debe en parte al alto contenido de oxígeno disuelto del agua de mar helada, que necesita debido a la falta de hemoglobina. El aumento de las temperaturas del mar supone una grave amenaza para esta especie, y los científicos están estudiando la fisiología del draco rayado para ver cuán severamente afectará el cambio climático a esta especie, particularmente en las etapas embrionarias y larvarias. [9] [20]