El krill ( SG : krill) son crustáceos pequeños y exclusivamente marinos del orden Euphausiacea , que se encuentran en todos los océanos del mundo. [1] El nombre "krill" proviene de la palabra noruega krill , que significa "pequeños peces ", [2] que también se atribuye a menudo a especies de peces.
El krill se considera una conexión importante a nivel trófico , cerca del final de la cadena alimentaria . Se alimentan de fitoplancton y, en menor medida, de zooplancton , y son también la principal fuente de alimento de muchos animales de mayor tamaño. En el Océano Austral , una especie, el krill antártico , constituye una biomasa estimada de alrededor de 379.000.000 de toneladas, [3] lo que la convierte en una de las especies con mayor biomasa total. Más de la mitad de esta biomasa es consumida cada año por ballenas, focas , pingüinos, aves marinas, calamares y peces. La mayoría de las especies de krill realizan grandes migraciones verticales diarias , proporcionando así alimento a los depredadores cerca de la superficie durante la noche y en aguas más profundas durante el día.
El krill se pesca comercialmente en el Océano Austral y en las aguas que rodean Japón. La cosecha mundial total asciende a entre 150.000 y 200.000 toneladas anuales, la mayor parte procedente del Mar de Escocia . La mayor parte de la captura de krill se utiliza para la acuicultura y la alimentación de acuarios , como cebo en la pesca deportiva o en la industria farmacéutica. En Japón, Filipinas y Rusia, el krill también se utiliza para consumo humano y en Japón se lo conoce como okiami (オキアミ) . Se comen como camarones en España y Filipinas. En Filipinas, el krill también se conoce como alamang y se utiliza para hacer una pasta salada llamada bagoóng .
El orden Euphasiacea comprende dos familias . Los Euphasiidae más abundantes contienen 10 géneros diferentes con un total de 85 especies. De ellos, el género Euphausia es el más grande, con 31 especies. [4] La familia menos conocida, Bentheuphausiidae , tiene una sola especie , Bentheuphausia amblyops , un krill batipelágico que vive en aguas profundas por debajo de los 1.000 m (3.300 pies). Se considera la especie de krill más primitiva que existe. [5]
A partir de 2013 [actualizar], se cree que el orden Euphausiacea es monofilético debido a varias características morfológicas conservadas únicas ( auapomorfia ), como sus branquias filamentosas desnudas y toracópodos delgados [9] y por estudios moleculares. [10] [11] [12]
Ha habido muchas teorías sobre la ubicación del orden Euphasiacea. Desde la primera descripción del Thysanopode tricuspide por Henri Milne-Edwards en 1830, la similitud de sus toracópodos birrames había llevado a los zoólogos a agrupar los eufáusidos y los Mysidacea en el orden Schizopoda , que fue dividido por Johan Erik Vesti Boas en 1883 en dos órdenes separados. [13] Más tarde, William Thomas Calman (1904) clasificó a los Mysidacea en el superorden Peracarida y a los eufáusidos en el superorden Eucarida , aunque incluso hasta la década de 1930 se defendía el orden Schizopoda. [9] Más tarde también se propuso que el orden Euphausiacea debería agruparse con los Penaeidae (familia de langostinos) en Decapoda basándose en similitudes de desarrollo, como lo señalaron Robert Gurney e Isabella Gordon . [14] [15] La razón de este debate es que el krill comparte algunas características morfológicas de los decápodos y otras de los mísidos. [9]
Los estudios moleculares no los han agrupado de manera inequívoca, posiblemente debido a la escasez de especies raras clave como Bentheuphausia amblyops en el krill y Amphionides reynaudii en Eucarida. Un estudio apoya la monofilia de Eucarida (con Mysida basal), [16] otro agrupa Euphausiacea con Mysida (los Schizopoda), [11] mientras que otro agrupa Euphausiacea con Hoplocarida . [17]
Línea de tiempo
Ningún fósil existente puede asignarse inequívocamente a Euphausiacea. Se pensaba que algunos taxones de eumalacostracanos extintos eran eufausiáceos, como Antracophausia , Crangopsis (ahora asignado a Aeschronectida (Hoplocarida) [7] ) y Palaeomysis . [18] Todas las dataciones de los eventos de especiación se estimaron mediante métodos de reloj molecular , que ubicaron al último ancestro común de la familia del krill Euphausiidae (orden Euphausiacea menos Bentheuphausia amblyops ) en haber vivido en el Cretácico Inferior hace unos 130 millones de años . [11]
Las especies con distribuciones neríticas incluyen las cuatro especies del género Nyctiphanes . [21] Son muy abundantes a lo largo de las regiones de afloramiento de los sistemas actuales de California , Humboldt , Benguela y Canarias . [22] [23] [24] Otra especie que tiene distribución únicamente nerítica es E. crystallorophias , que es endémica de la costa antártica. [25]
Las especies con distribuciones endémicas incluyen Nyctiphanes capensis , que se encuentra sólo en la corriente de Benguela, [21] E. mucronata en la corriente de Humboldt, [26] y las seis especies de Euphausia nativas del Océano Austral.
En la Antártida se conocen siete especies, [27] una del género Thysanoessa ( T. macrura ) y seis del género Euphausia . El krill antártico ( Euphausia superba ) comúnmente vive a profundidades que alcanzan los 100 m (330 pies), [28] mientras que el krill de hielo ( Euphausia crystallorophias ) alcanza profundidades de 4.000 m (13.100 pies), aunque comúnmente habitan en profundidades de como máximo 300 a 600 metros. m (1000 a 2000 pies). [29] El krill realiza migraciones verticales diarias (DVM) en grandes enjambres, y los datos acústicos han demostrado que estas migraciones llegan hasta 400 metros de profundidad. [30] Ambos se encuentran en latitudes al sur de 55° S , con E. crystallorophias dominando al sur de 74° S [31] y en regiones de hielo . Otras especies conocidas en el Océano Austral son E. frigida , E. longirostris , E. triacantha y E. vallentini . [32]
El krill presenta ojos compuestos intrincados . Algunas especies se adaptan a diferentes condiciones de iluminación mediante el uso de pigmentos filtrantes . [33]
Tienen dos antenas y varios pares de patas torácicas llamadas pereiópodos o toracópodos , llamados así porque están adheridos al tórax. Su número varía entre géneros y especies. Estas patas torácicas incluyen patas de alimentación y patas de aseo.
El krill es probablemente el clado hermano de los decápodos porque todas las especies tienen cinco pares de patas nadadoras llamadas "nadadores" en común con estos últimos, muy similares a las de una langosta o un cangrejo de río de agua dulce .
La mayoría del krill mide entre 1 y 2 centímetros (0,4 a 0,8 pulgadas) de largo en la edad adulta. Algunas especies crecen hasta alcanzar tamaños del orden de 6 a 15 centímetros (2,4 a 5,9 pulgadas). La especie de krill más grande, Thysanopoda spinicaudata , vive en las profundidades del océano abierto . [34] El krill se puede distinguir fácilmente de otros crustáceos, como el camarón verdadero, por sus branquias visibles externamente . [35]
A excepción de Bentheuphausia amblyops , el krill es un animal bioluminiscente que tiene órganos llamados fotóforos que pueden emitir luz. La luz se genera mediante una reacción de quimioluminiscencia catalizada por una enzima , en la que una enzima luciferasa activa una luciferina (un tipo de pigmento) . Los estudios indican que la luciferina de muchas especies de krill es un tetrapirrol fluorescente similar pero no idéntico a la luciferina de dinoflagelado [36] y que el krill probablemente no produce esta sustancia por sí misma, sino que la adquiere como parte de su dieta, que contiene dinoflagelados. [37] Los fotóforos del krill son órganos complejos con lentes y capacidades de enfoque, y pueden rotarse mediante músculos. [38] La función precisa de estos órganos aún se desconoce; Las posibilidades incluyen apareamiento, interacción social u orientación y como una forma de camuflaje de contrailuminación para compensar su sombra contra la luz ambiental del techo. [39] [40]
Ecología
Alimentación
Muchos krill se alimentan por filtración : [23] sus apéndices frontales , los toracópodos, forman peines muy finos con los que pueden filtrar su alimento del agua. Estos filtros pueden ser muy finos en especies (como Euphausia spp.) que se alimentan principalmente de fitoplancton , en particular de diatomeas , que son algas unicelulares . El krill es en su mayoría omnívoro , [42] aunque algunas especies son carnívoras y se alimentan de pequeños zooplancton y larvas de peces . [43]
El krill es un elemento importante de la cadena alimentaria acuática . El krill convierte la producción primaria de sus presas en una forma adecuada para el consumo de animales más grandes que no pueden alimentarse directamente de las minúsculas algas. El krill del norte y algunas otras especies tienen una canasta filtrante relativamente pequeña y cazan activamente copépodos y zooplancton más grande. [43]
Depredación
Muchos animales se alimentan de krill, desde animales más pequeños como peces o pingüinos hasta otros más grandes como focas y ballenas barbadas . [44]
Las perturbaciones de un ecosistema que resultan en una disminución de la población de krill pueden tener efectos de gran alcance. Durante una floración de cocolitóforos en el mar de Bering en 1998, [45] por ejemplo, la concentración de diatomeas disminuyó en el área afectada. El krill no puede alimentarse de los cocolitóforos más pequeños y, en consecuencia, la población de krill (principalmente E. pacifica ) en esa región disminuyó drásticamente. Esto a su vez afectó a otras especies: la población de pardelas disminuyó. Se pensó que el incidente fue una de las razones por las que el salmón no desovaba esa temporada. [46]
Varios ciliados endoparasitoides unicelulares del género Collinia pueden infectar especies de krill y devastar las poblaciones afectadas. Estas enfermedades se notificaron en Thysanoessa inermis en el mar de Bering y también en E. pacifica , Thysanoessa spinifera y T. gregaria frente a la costa del Pacífico de América del Norte. [47] [48] Algunos ectoparásitos de la familia Dajidae ( isópodos epicáridos ) afectan al krill (y también a los camarones y mísidos ); uno de esos parásitos es Oculophryxus bicaulis , que se encontró en el krill Stylocheiron affine y S. longicorne . Se adhiere al pedúnculo del animal y chupa sangre de su cabeza; aparentemente inhibe la reproducción del huésped, ya que ninguno de los animales afectados alcanzó la madurez. [49]
El cambio climático plantea otra amenaza para las poblaciones de krill. [50]
Plástica
La investigación preliminar indica que el krill puede digerir microplásticos de menos de 5 mm (0,20 pulgadas) de diámetro, descomponerlos y excretarlos nuevamente al medio ambiente en forma más pequeña. [51]
Historia de vida y comportamiento.
El ciclo de vida del krill se comprende relativamente bien, a pesar de pequeñas variaciones en los detalles de una especie a otra. [14] [23] Después de la eclosión del krill, experimentan varios estadios larvarios: nauplio , pseudometanauplio , metanauplio , calyptopsis y furcilia , cada uno de los cuales se divide en subestadios. La etapa pseudometanauplius es exclusiva de especies que ponen sus huevos dentro de un saco ovígero: los llamados "desovadores en saco". Las larvas crecen y mudan repetidamente a medida que se desarrollan, reemplazando su rígido exoesqueleto cuando se vuelve demasiado pequeño. Los animales más pequeños mudan con mayor frecuencia que los más grandes. Las reservas de yema dentro de su cuerpo nutren a las larvas durante la etapa de metanauplio.
En las etapas de calyptopsis, la diferenciación ha progresado lo suficiente como para que desarrollen una boca y un tracto digestivo, y comienzan a comer fitoplancton. Para entonces sus reservas de yema se agotan y las larvas deben haber alcanzado la zona fótica , las capas superiores del océano donde florecen las algas. Durante las etapas de furcilia, se agregan segmentos con pares de nadadores, comenzando en los segmentos más frontales. Cada nuevo par se vuelve funcional sólo en la siguiente muda. El número de segmentos agregados durante cualquiera de las etapas de furcilia puede variar incluso dentro de una especie dependiendo de las condiciones ambientales. [52] Después de la etapa final de furcilia, un juvenil inmaduro emerge con una forma similar a la de un adulto y posteriormente desarrolla gónadas y madura sexualmente. [53]
Reproducción
Durante la época de apareamiento, que varía según la especie y el clima, el macho deposita un saco de esperma en la abertura genital de la hembra (llamado thelycum ). Las hembras pueden transportar varios miles de huevos en sus ovarios , que pueden representar hasta un tercio de la masa corporal del animal. [54] El krill puede tener múltiples crías en una temporada, con intervalos entre crías que duran del orden de días. [24] [55]
El krill emplea dos tipos de mecanismos de desove. [24] Las 57 especies de los géneros Bentheuphausia , Euphausia , Meganyctiphanes , Thysanoessa y Thysanopoda son "desovadores al aire libre": la hembra libera los huevos fecundados en el agua, donde normalmente se hunden, se dispersan y quedan solos. Estas especies generalmente eclosionan en la etapa de nauplio 1, pero recientemente se ha descubierto que a veces eclosionan en etapas de metanauplio o incluso de calyptopis. [56] Las 29 especies restantes de los otros géneros son "desovadores en sacos", donde la hembra lleva los huevos consigo, adheridos a los pares de toracópodos más traseros hasta que eclosionan como metanauplios, aunque algunas especies como Nematoscelis difficilis pueden eclosionar como nauplios o pseudometanauplio. [57]
muda
La muda ocurre cuando a un espécimen le queda pequeño su exoesqueleto rígido. Los animales jóvenes, que crecen más rápido, mudan con más frecuencia que los mayores y más grandes. La frecuencia de la muda varía ampliamente según la especie e, incluso dentro de una misma especie, está sujeta a muchos factores externos como la latitud, la temperatura del agua y la disponibilidad de alimentos. La especie subtropical Nyctiphanes simplex , por ejemplo, tiene un período general entre mudas de dos a siete días: las larvas mudan en promedio cada cuatro días, mientras que los juveniles y adultos lo hacen, en promedio, cada seis días. Para E. superba en el mar Antártico, se han observado períodos entre mudas que oscilan entre 9 y 28 días dependiendo de la temperatura entre -1 y 4 °C (30 y 39 °F), y para Meganyctiphanes norvegica en el Mar del Norte el Los períodos entre mudas también varían entre 9 y 28 días, pero a temperaturas entre 2,5 y 15 °C (36,5 y 59,0 °F). [58] E. superba es capaz de reducir el tamaño de su cuerpo cuando no hay suficiente alimento disponible, y también muda cuando su exoesqueleto se vuelve demasiado grande. [59] También se ha observado una contracción similar para E. pacifica , una especie que se encuentra en el Océano Pacífico desde zonas polares a templadas, como una adaptación a temperaturas del agua anormalmente altas. También se ha postulado una contracción para otras especies de krill de zonas templadas. [60]
Esperanza de vida
Algunas especies de krill de latitudes altas pueden vivir más de seis años (p. ej., Euphausia superba ); otras, como la especie de latitudes medias Euphausia pacifica , viven sólo dos años. [6] La longevidad de las especies tropicales o subtropicales es aún más corta, por ejemplo, Nyctiphanes simplex , que normalmente vive sólo de seis a ocho meses. [61]
enjambre
La mayoría del krill son animales que pululan ; los tamaños y densidades de dichos enjambres varían según la especie y la región. En el caso de Euphausia superba , los enjambres alcanzan entre 10.000 y 60.000 individuos por metro cúbico. [62] [63] El enjambre es un mecanismo defensivo que confunde a los depredadores más pequeños a los que les gustaría seleccionar individuos. En 2012, Gandomi y Alavi presentaron lo que parece ser un algoritmo estocástico exitoso para modelar el comportamiento de los enjambres de krill. El algoritmo se basa en tres factores principales: "(i) movimiento inducido por la presencia de otros individuos (ii) actividad de búsqueda de alimento y (iii) difusión aleatoria". [64]
Migración vertical
El krill suele seguir una migración vertical diurna . Se ha supuesto que pasan el día a mayores profundidades y ascienden durante la noche hacia la superficie. Cuanto más profundizan, más reducen su actividad, [65] aparentemente para reducir los encuentros con depredadores y conservar energía. La actividad de natación en krill varía según la plenitud del estómago. Los animales saciados que se alimentaban en la superficie nadan menos activamente y, por lo tanto, se hunden debajo de la capa mezclada. [66] A medida que se hunden, producen heces , lo que implica un papel en el ciclo del carbono antártico . El krill con el estómago vacío nada más activamente y, por tanto, se dirige hacia la superficie.
La migración vertical puede ocurrir de 2 a 3 veces al día. Algunas especies (p. ej., Euphausia superba , E. pacifica , E. hanseni , Pseudeuphausia latifrons y Thysanoessa spinifera ) forman enjambres en la superficie durante el día con fines alimentarios y reproductivos, aunque ese comportamiento es peligroso porque los hace extremadamente vulnerables a los depredadores. [67]
Los estudios experimentales que utilizan Artemia salina como modelo sugieren que las migraciones verticales del krill a varios cientos de metros, en grupos de decenas de metros de profundidad, podrían crear colectivamente suficientes chorros de agua hacia abajo para tener un efecto significativo en la mezcla de los océanos. [68]
Los enjambres densos pueden provocar un frenesí alimentario entre peces, aves y mamíferos depredadores, especialmente cerca de la superficie. Cuando se les molesta, un enjambre se dispersa, e incluso se ha observado que algunos individuos mudan instantáneamente, dejando a la exuvia como señuelo. [69]
El krill normalmente nada a un ritmo de 5 a 10 cm/s (2 a 3 longitudes corporales por segundo), [70] utilizando sus nadadores como propulsión. Sus migraciones más importantes están sujetas a las corrientes oceánicas. Cuando están en peligro, muestran una reacción de escape llamada langosta : moviendo sus estructuras caudales , el telson y los urópodos , se mueven hacia atrás a través del agua con relativa rapidez, alcanzando velocidades en el rango de 10 a 27 longitudes corporales por segundo, que para el krill grande. como E. superba significa alrededor de 0,8 m/s (3 pies/s). [71] Su rendimiento en natación ha llevado a muchos investigadores a clasificar el krill adulto como formas de vida micronectónicas , es decir, animales pequeños capaces de moverse individualmente contra corrientes (débiles). Las formas larvales de krill generalmente se consideran zooplancton. [72]
El krill se ha cosechado como fuente de alimento para humanos y animales domesticados desde al menos el siglo XIX, y posiblemente antes en Japón, donde se lo conocía como okiami . La pesca en gran escala se desarrolló a finales de los años 1960 y principios de los 1970, y ahora se produce sólo en aguas antárticas y en los mares que rodean Japón. Históricamente, las mayores naciones pesqueras de krill fueron Japón y la Unión Soviética o, tras la disolución de esta última, Rusia y Ucrania . [76] La cosecha que alcanzó su punto máximo, que en 1983 fue de unas 528.000 toneladas sólo en el Océano Austral (de las cuales la Unión Soviética capturó el 93%), ahora se gestiona como precaución contra la sobrepesca. [77]
La captura anual antártica se estabilizó en alrededor de 100.000 toneladas, lo que representa aproximadamente una quincuagésima parte de la cuota de captura de la CCRVMA. [79] El principal factor limitante fueron probablemente los altos costos junto con cuestiones políticas y legales. [80] La pesquería japonesa se saturó en unas 70.000 toneladas. [81]
Aunque el krill se encuentra en todo el mundo, se prefiere la pesca en los océanos australes porque el krill es más "pescable" y abundante en estas regiones. Especialmente en los mares antárticos, considerados prístinos, se los considera un "producto limpio". [76]
En 2018 se anunció que casi todas las empresas pesqueras de krill que operan en la Antártida abandonarían sus operaciones en grandes áreas alrededor de la Península Antártica a partir de 2020, incluidas las "zonas de amortiguamiento" alrededor de las colonias reproductoras de pingüinos. [82]
Consumo humano
Aunque la biomasa total de krill antártico puede ser tan abundante como 400 millones de toneladas , el impacto humano sobre esta especie clave está creciendo, con un aumento del 39% en el rendimiento pesquero total a 294.000 toneladas durante el período 2010-2014. [79] Los principales países involucrados en la captura de krill son Noruega (56% de la captura total en 2014), la República de Corea (19%) y China (18%). [79]
El krill es una rica fuente de proteínas y ácidos grasos omega-3 que se están desarrollando a principios del siglo XXI como alimento humano, suplementos dietéticos en forma de cápsulas de aceite, alimento para ganado y alimento para mascotas . [76] [78] [83] El krill tiene un sabor salado con un sabor a pescado algo más fuerte que el del camarón. Para productos de consumo masivo y preparados comercialmente, se deben pelar para eliminar el exoesqueleto no comestible . [83]
El krill (y otros camarones planctónicos , en particular Acetes spp.) se consumen más ampliamente en el sudeste asiático, donde se fermenta (con las cáscaras intactas) y generalmente se muele finamente para hacer pasta de camarón . Puede saltearse y comerse acompañado de arroz blanco o usarse para agregar sabores umami a una amplia variedad de platos tradicionales. [85] [86] El líquido del proceso de fermentación también se cosecha como salsa de pescado . [87]
Robótica bioinspirada
Los krill son nadadores ágiles en el régimen intermedio del número de Reynolds , en el que no hay muchas soluciones para la robótica submarina sin tripulación, y han inspirado plataformas robóticas para estudiar su locomoción y encontrar soluciones de diseño para robots submarinos. [88]
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Otras lecturas
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enlaces externos
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Webcam del Acuario de Krill de la División Antártica Australiana