Nota de Investigación

 

Fecundidad del ángel de Cortés Pomacanthus zonipectus (Teleostei: Pomacanthidae) en la Isla Espíritu Santo, Golfo de California, México

 

Fecundity of Cortez angelfish Pomacanthus zonipectus (Teleostei: Pomacanthidae) off Espíritu Santo Island, Gulf of California, Mexico

 

M Arellano-Martínez*, BP Ceballos-Vázquez, L Hernández-Olalde y F Galván-Magaña

 

Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas, Apartado postal 592, La Paz, CP 23000, Baja California Sur, México * E-mail: marellam@ipn.mx

 

Recibido en agosto de 2003.
Recibido en su forma actual en septiembre de 2004.
Aceptado en julio de 2005.

 

Resumen

El pez ángel de Cortés Pomacanthus zonipectus es una especie importante para el mercado acuarístico. El conocimiento de su potencial reproductivo ayuda a establecer estrategias para el manejo de su pesquería. Con el propósito de estimar su fecundidad parcial (FP) y relativa (FR), durante la temporada reproductiva (junio a noviembre) se recolectaron ejemplares de P. zonipectus frente a la Isla Espíritu Santo, Golfo de California, México. Después de un estudio histológico se eligieron para el análisis ovarios maduros que no presentaran evidencias de desove. El tamaño de muestra mínima (TMM) se calculó mediante una nueva metodología basada en el modelo de von Bertalanffy. La fecundidad se calculó por el método de oocitos hidratados. El TMM estimado fue de 0.04 g. La FP media fue de 40,755 oocitos hembra^-1 y la FR de 79.4 oocitos g^-1 de peso eviscerado (PE) y de 201.2 oocitos mm^-1 de longitud estándar (LE). Se observó una correlación positiva y significativa entre la FP y el tamaño del pez, tanto en PE como en LE (P < 0.05). La relación entre la FP y el tamaño del pez (PE y LE) se expresa por medio de una función exponencial.

Palabras clave: peces ángel, potencial reproductivo, muestra mínima, Golfo de California

 

Abstract

The Cortez angelfish Pomacanthus zonipectus is an important species for the aquarium market and knowledge of its reproductive potential is useful to establish strategies for its fishery management. To estimate partial and relative fecundity, samples of P. zonipectus were collected during the breeding season (June-November) off Espíritu Santo Island, Gulf of California, Mexico. After a histological study, mature ovaries that showed no evidence of spawning were selected for analysis. The minimum sample size was calculated with a new methodology based on the von Bertalanffy model and fecundity was calculated using the hydrated oocytes method. The minimum sample size was 0.04 g. Mean partial fecundity was 40,755 oocytes female^-1, and relative fecundity was 79.4 oocytes g^-1 eviscerated weight (EW) and 201.2 oocytes mm^-1 standard length (SL). A positive and significant correlation was observed between partial fecundity and fish size, in both EW and SL (P < 0.05). The relation between partial fecundity and fish size (EW and SL) was expressed by an exponential function.

Key words: angelfish, reproductive potential, minimum sample, Gulf of California.

 

Introducción

La fecundidad es un parámetro de gran interés en los estudios de equilibrio de poblaciones y representa un aspecto básico en el conocimiento de la estrategia reproductiva, por lo que constituye un elemento esencial en los estudios sobre dinámica de poblaciones (García-Montes et al. 1987) y sobre el potencial reproductivo de las especies y/o el tamaño de los stocks poblacionales (Hunter et al. 1992, Mantelatto y Fransozo 1997). Ambos aspectos son necesarios para planificar el uso sustentable de cualquier recurso.

Más de 5000 especies de peces marinos son capturadas en todo el mundo con fines de exhibición en acuarios, y cerca de 5% de ellas son extraídas del Golfo de California (Piña-Espallargas 2000). El ángel de cortés Pomacanthus zonipectus (Gill 1863) se distribuye desde Baja California y el Golfo de California hasta Perú, incluyendo las Islas Galápagos (Allen y Robertson 1994). Debido al gran colorido que exhibe en su fase juvenil, P. zonipectus es una de las especies de mayor demanda en el mercado acuarístico, alcanzando precios de hasta US $100 por cada ejemplar en el mercado internacional (Pérez-España y Abitia-Cárdenas 1996).

A pesar de la importancia económica de esta especie, es poco lo que se conoce sobre su biología. Reynolds y Reynolds (1971) reportan observaciones sobre su ecología, organización social, comportamiento y hábitos alimenticios en el Golfo de California. Pérez-España y Abitia-Cárdenas (1996) realizaron una descripción macroscópica del tracto digestivo y analizaron los hábitos alimenticios de esta especie, mientras que algunos de sus aspectos reproductivos fueron estudiados por Arellano-Martínez (1997). Sin embargo, no han sido reportadas estimaciones de fecundidad de esta especie. Su abundancia frente a la Isla Espíritu Santo es baja (Pérez-España et al. 1996, Aburto-Oropeza y Balart, 2001, Arreola-Robles y Elorduy-Garay 2002), por lo que su explotación podría estar poniendo en riesgo a la población.

El objetivo del presente trabajo fue determinar la fecundidad de P. zonipectus en una población frente a la Isla Espíritu Santo, para lo cual se implementó una nueva metodología en el cálculo del tamaño de la muestra mínima para estimar este parámetro.

 

Material y métodos

Durante la época reproductiva (junio a noviembre) (Arellano-Martínez 1997) se capturaron 27 hembras de P. zonipectus en la Isla Espíritu Santo, Golfo de California, México (fig. 1). Se hizo necesario mantener un tamaño de muestra relativamente pequeño debido a que la población de P. zonipectus en nuestra área de estudio es pequeña, con una abundancia relativa entre 0.01 y 0.1 (calculada como la proporción entre el número de individuos de P. zonipectus y el número total de peces en la región) (Pérez-España et al. 1996, Aburto-Oropeza y Balart 2001).

Los organismos fueron capturados entre las 9:00 y las 14:00 h con arpón tipo hawaiiano mediante buceo libre a profundidades entre 2 y 10 m. En el laboratorio, se hizo la disección de los peces para extraer el ovario y este fue fijado en formol al 10%. Se registraron el peso eviscerado (PE, g), la longitud estándar (LE, mm) y el peso del ovario (g).

Una porción de cada ovario fue procesada histológicamente con inclusión en paraplast, haciendo cortes de 7 um y tiñendo con hematoxilina-eosina (Humason 1979). Los cortes se analizaron al microscopio para seleccionar ovarios hidratados sin evidencia de desoves previos (i.e., sin folículos postovulatorios) con el fin de evitar una subestimación de la fecundidad.

Para calcular la fecundidad parcial (FP) se utilizó el método de oocitos hidratados (Hunter et al. 1985, Oda et al. 1993), el cual consiste en extrapolar al peso total de la gónada, el número de oocitos hidratados (próximos a ser desovados) cuantificados a partir de una muestra de peso conocido (muestra mínima).

P. zonipectus is one of the most demanded species by the international aquarium market and each individual can be worth up to US $100 (Pérez-España and Abitia-Cárdenas 1996).

 

Cálculo de la muestra mínima

Para calcular el tamaño de la muestra mínima (TMM) necesaria para la estimación de la fecundidad se utilizó el modelo de von Bertalanffy (1938), el cual fue adaptado a los requerimientos del estudio. Se trabajó bajo el supuesto de que a mayor peso se obtiene una mayor fecundidad, hasta que llega un momento en el que la variación del valor de la fecundidad parcial es mínima. El modelo entonces queda como sigue:

donde H_n es el número de oocitos en n gramos; H_∞ es el valor asintótico del máximo número de oocitos y k es la rapidez con que se incrementa el número de oocitos.

Para aplicar este modelo se pesaron por triplicado sub-muestras de 0.01 g de diferencia desde los 0.01 g hasta los 0.16 g, de un ovario. Se contó el número de oocitos hidratados y se extrapoló al peso total de la gónada para obtener la fecundidad parcial. Posteriormente se calculó el promedio para cada submuestra.

Con los valores obtenidos se realizó una regresión de H_n vs. H_n+1 correspondientes a cada peso, y el valor de H_∞ se obtuvo con la siguiente relación:

En seguida, el valor de k se obtuvo despejando de la ecuación 1:

Finalmente, se graficó el modelo obtenido y se consideró el TMM aquel en donde la variación de la fecundidad fue mínima.

 

Fecundidad parcial y relativa

De cada ovario se pesaron tres submuestras del peso establecido como TMM y se procedió como en el caso anterior para determinar la fecundidad parcial.

Para establecer la relación entre el peso eviscerado o la longitud del pez y la fecundidad parcial, se hicieron análisis de regresión para ajustar los datos a dos modelos, el lineal (Y = a + bX) y el exponencial (Y = ae^bX).

Para cada organismo se calculó la fecundidad relativa (FR) con relación al peso eviscerado (FRp) y a la longitud estándar (FRl) mediante las siguientes relaciones:

 

Resultados

Del total de organismos recolectados sólo cinco presentaron las características necesarias para estimar la fecundidad (oocitos hidratados y sin folículos postovulatorios). El rango de peso fue de 403 a 595 g PE (media = 513 ± 1.6 g de error estándar), y el rango de tallas fue de 191 a 210 mm LE (media = 201 ± 0.5 mm de error estándar). El diámetro medio de los oocitos hidratados fue de 675 ± 1.2 um de error estándar.

El modelo obtenido para el cálculo del TMM se presenta en la figura 2. El TMM establecido fue de 0.04 g.

La FP varió entre 25,372 y 62,422 oocitos hembra^-1 (media = 40,756 ± 5404 oocitos hembra^-1 de error estándar), la FRp entre 49.4 y 104.9 oocitos g^-1 PE (media = 79.4 ± 9.2 oocitos g^-1 de error estándar) y la FRl entre 130.1 y 297.2 oocitos mm^-1 LE (media = 201.2 ± 24.3 oocitos mm^-1 de error estándar).

Tanto el PE como la LE presentaron una correlación positiva y significativa (P < 0.05) con la FP (fig. 3). Los modelos se presentan en la tabla 1. En ambos casos, el modelo con el que se obtuvo mejor ajuste fue el exponencial.

 

Discusión

Idealmente, los cálculos para estimar la fecundidad de una especie deberían realizarse contando todos los oocitos presentes en el ovario, pero esta práctica requiere demasiado tiempo y esfuerzo. Un método común ha sido estimar la fecundidad parcial contando los oocitos presentes en muestras de peso conocido de tejido ovárico y extrapolando al peso total del ovario (Hunter et al. 1985, Beyers y Goosen 1986, Ruíz et al. 1999, Marin y Dodson 2000). Sin embargo, no se debe elegir un tamaño de muestra aleatorio porque se podría subestimar la fecundidad o hacer un trabajo excesivo sin otro valor. De ahí la importancia de estimar el tamaño de la muestra mínima que, al extrapolarla al peso total de la gónada, represente el número de oocitos próximos a desovar contenidos en cada ovario (Lo et al. 1986). La ventaja del método propuesto en este trabajo para la estimación de la muestra mínima, consiste en que es un método sencillo y rápido, lo que evita un trabajo excesivo y el dispendio de recursos.

En el grupo de los peces existe una gran variabilidad en los valores de fecundidad entre individuos de una población (Oda et al. 1993, Ruíz et al. 1999, Marin y Dodson 2000). En este estudio se encontró que la fecundidad parcial (referida como el número de oocitos próximos a ser liberados por una hembra por desove) fue extremadamente variable entre los peces analizados (25,372-62,422 oocitos hembra^-1). Esta gran variabilidad parece depender del tamaño (peso y longitud) de la hembra, como lo indican las correlaciones positivas y significativas entre el PE o la LE con la FP. Esta relación ha sido reportada para diversas especies (Oda et al. 1993, Ruíz et al. 1999, Torres et al. 1999, Marin y Dodson 2000) y ha sido descrita por muchos modelos matemáticos (Hempel 1979). En este estudio el mejor ajuste de la relación de PE o LE con FP se obtuvo con el modelo exponencial, por lo que se puede suponer que la fecundidad parcial de P. zonipectus aumenta exponencialmente con el tamaño tanto en peso como en longitud.

El estudio de la fecundidad de peces sujetos a captura intensa (deportiva o comercial) tiene gran importancia en la determinación de su potencial reproductivo (Calvo y Morriconi 1972). Entre los peces, los intervalos de fecundidad van desde unos pocos huevos, como es el caso de los cíclidos, hasta millones de ellos en gadoideos marinos y peces con desoves pelágicos (Hempel 1979). De acuerdo con nuestros resultados P. zonipectus presenta alta fecundidad (FP media de 40,756 oocitos hembra^-1), lo cual concuerda con la evidencia de ser desovador pelágico. Por lo tanto, se supone que presenta un potencial reproductivo alto. Koslow (1992) menciona que si la fecundidad de especies de peces marinos se encuentra entre 10⁴ y 10⁷ huevos por hembra (como en este caso), entonces sobrevivirán por el orden de 10 a 100 peces al final del primer año. Dado que P. zonipectus es un desovador parcial (Arellano-Martínez 1997) y puesto que sólo se cuantificaron los oocitos próximos a ser expulsados, suponemos que el potencial reproductivo puede ser aún mayor. Por lo tanto, las características reproductivas de P. zonipectus indican que esta especie puede seguir una estrategia reproductiva tipo r con un largo periodo reproductivo (Arellano-Martínez 1997) y alta fecundidad (este estudio).

Debido a la gran variabilidad en los valores de fecundidad aun entre peces de la misma población, talla y edad (Hempel 1979), y debido a que el número de muestras analizadas en este estudio fue mínimo, sería recomendable realizar un estudio adicional más exhaustivo en otra población de P. zonipectus cuyo tamaño permita obtener un mayor número de hembras con ovarios hidratados.

 

Agradecimientos

Agradecemos a la Dirección de Estudios de Postgrado e Investigación del Instituto Politécnico Nacional por el financiamiento para la realización de este trabajo, así como por las becas de la Comisión de Operación y Fomento de Actividades Académicas y Estímulo al Desempeño de los Investigadores otorgadas a M Arellano-Martínez, BP Ceballos-Vázquez y F Galván-Magaña. Se agradece a la Real English Agency la traducción al inglés.

 

Referencias

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