Efecto de la salinidad en la sobrevivencia de peces silvestres del género Chirostoma durante el transporte y mantenimiento en laboratorio

The effect of salinity on the survival during the transport and culture of wild fish of the genus Chirostoma

Guillermo Artemio Blancas-Arroyo, Rocío Frías-Sevilla, Eréndira De la Rosa-Pimentel, Virginia Suárez-Navarro, José Rodolfo Castro-Gómez y Javier Magaña-Morales

Carrera de Biología, Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, Universidad Nacional Autónoma de México, Av. 5 de Mayo y Fuerte de Loreto, Colonia Ejército de Oriente, México, D. F. Código Postal 09230, México. e-mail: blancas.guillermo@yahoo.com.

RESUMEN

Se comprobó el efecto de la salinidad en la sobrevivencia de peces silvestres del género Chirostoma, durante su transporte y aclimatación. Estos organismos son endémicos de México y conocidos como "peces blancos y charales"; los cuales se han caracterizado por su hipersensibilidad al manejo y su alto grado de estrés. Los modelos biológicos fueron dos especies de charales: Chirostoma jordanide Xochimilco cuenca de México y C. chapalae de Queréndaro subcuenca de Cuitzeo Michoacán. Se transportaron 120 peces bajo salinidades de 0, 5 y 10 ups a la Ciudad de México, resultado de cuatro capturas. Para su ambientación y aclimatación se utilizaron sistemas de recirculación cerrado a estas salinidades. Fueron alimentados con alimento vivo. Durante el transporte, la probabilidad de que los peces sobrevivan a salinidades de 0 ups fluctuó entre 5 a 31%, mientras a salinidades de 5 y 10 ups se ubicó entre 95 y 100%. Durante la ambientación la mayor sobrevivencia se obtuvo a 5 ups. Se concluyó que deben transportarse en 10 ups y ambientarse en 5 ups de salinidad.

Palabras clave: Charales, sobrevivencia, salinidad.

ABSTRACT

The effect of the salinity was verified on survival of wild fish of genus Chirostoma, during transportation and acclimatization. These organisms are endemic in Mexico and they are known as "silverside fish and shortfin charales"; which have been characterized by their hypersensitivity to the management and their high degree of stress. The biological models were two species of charales: Xochimilco's Chirostoma jordani basin of Mexico and C. chapalae of Querendaro Cuitzeo Michoacan's subbasin. 120 fish were transported in salinities of 0, 5 and 10 psu to Mexico City, as a result of four catches. The mortality due to the transport was evaluated for their setting and acclimatization recirculation systems were used closed to these salinities, fish were fed with live feed. The results indicated that during their transport, the likelihood that the fish survive to salinities of 0 psu ranged from 5 to 31%, while at salinities of 5 and 10 psu were between 95 and 100%. During the setting the highest survival was obtained at 5 psu. It is concluded that this species should be transported in 10 psu and acclimatization by themselves should be at 5 psu salinity.

Key words: Charales, survival, salinity.

INTRODUCCIÓN

Los organismos acuáticos incluyendo a los peces teleósteos, viven en ambientes con una composición diferente a la de su medio interno, y por tanto, existe un intercambio pasivo de iones y agua entre el interior del organismo y su medio exterior (Arjona et al., 2007). Los peces, en función de la salinidad del medio en el que se encuentren, pueden adoptar dos estrategias osmorreguladoras para mantener la homeostasis en su medio interno: a) La regulación hipo-osmótica en los animales adaptados a un ambiente hiper-osmótico (ambientes marinos y salobres), la cual contrarresta la ganancia pasiva de iones y la pérdida osmótica del agua y b) la regulación hiper-osmótica en los animales adaptados a un ambiente hipo-osmótico (ambiente dulceacuícola), que contrarresta la entrada pasiva de agua y la pérdida de iones hacia el ambiente. Ambas modalidades de osmorregulación son posibles gracias a diferentes órganos osmorreguladores (epitelio branquial, glomérulos del riñón y permeabilidad de tubo digestivo), cuya actividad es controlada por un elevado número de hormonas hipofisarias (prolactina, hormona del crecimiento, entre otras) y extra hipofisarias (principalmente cortisol, hormonas tiroideas, entre otras). El fundamento celular y molecular de la difusión y balance iónico, se basa en la permeabilidad de la membrana celular y los mecanismos de transporte pasivo y activo, este último con la participación de la bomba de Na+ y K+-ATPasa (Evans, 1995; Arjona et al., 2007).

Esta cualidad de los organismos acuáticos, ha sido aprovechada desde hace algunos años en la acuacultura. El uso de la salinidad en la piscicultura forma parte de la biotecnología piscícola por su efectividad para reducir el estrés en peces Teleósteos (Swann & Fitzgerald, 2000; Vázquez et al., 2013). El manejo de la salinidad brinda por tanto una alternativa económica para lograr el dominio de los procesos biotecnológicos en la domesticación, cultivo y su consecuente rescate de especies que presenten dificultades en su manejo. Tal es el caso de los peces del género Chirostoma (conocidos comúnmente como peces blancos y charales), los cuales son endémicos de la meseta central de la República Mexicana (Barbour, 1973) y por años han sido un legado cultural de la pesca tradicional en México.

Una de las razones por las cuales aún no se ha logrado la domesticación y el cultivo de los peces del género Chirostoma, es su alto grado de hipersensibilidad a los estímulos ambientales. El manejo de valores de salinidad ya ha sido utilizada y recomendada como tratamiento profiláctico y prevención de enfermedades e inclusive como agente anestésico en peces y específicamente efectiva en la prevención contra infestación micótica en huevo de charales y peces blancos (Figueroa-Lucero et al., 2003; Martínez-Palacios et al., 2003; Figueroa, 2006). Algunas investigaciones que han incluido la salinidad en el manejo de peces blancos silvestres en su manipulación y en su captura informan de resultados positivos en su manejo en cautiverio, (Blancas-Arroyo et al., 2003a; 2004), lo cual, hasta el momento había sustentado la hipótesis de que el manejo adecuado en los de salinidad favorece la sobrevivencia en el transporte, la aclimatación y el cultivo de estos organismos.

El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de la salinidad, en peces silvestres del género Chirostoma, para el control del estrés ocasionado por la captura, manejo, traslado y su efecto en los primeros días de adaptación a sistemas de cultivo con recirculación.

MATERIALES Y MÉTODOS

El diseño experimental incluyó dos especies de charal como modelos biológicos: Chirostoma jordani (Woolman, 1894) que habita la zona lacustre de Xochimilco (19°17'11,0"N; 99°06'07,5''O, 489 247 E- 2103 525 N UTM), con una elevación de 2237 msnm y Chirostoma chapalae (Jordan and Snyder, 1990), capturado en la laguna de Queréndaro Michoacán (19°48'32,6''N; 100°51'8,4''O, 305 978 E- 2 191 412 N UTM), con una altitud de 2210 msnm, datos obtenidos con ayuda de un GPS (modelo eTrex-GARMIN) . La población en estudio fue de 120 charales, 60 de cada especie. Se realizaron cuatro capturas, bajo el mismo diseño experimental, dos en cada ecosistema, incluyendo su traslado a la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza de la Universidad Nacional Autónoma de México (FES-Z. UNAM), Ciudad de México, para su posterior aclimatación en sistemas cerrados de recirculación.

Al momento de la pesca se registró la temperatura del agua y concentración de oxígeno disuelto, empleando un oxímetro digital marca YSI (modelo 55), el pH del agua, con un potenciómetro marca Corning. Después de la captura y como tratamiento previo a su transporte, los peces fueron colocados en contenedores de acrílico de 40 L, con agua limpia a temperatura de captura y con saturación de oxígeno. Posteriormente se seleccionaron los peces que reunieran las siguientes características: talla mínima de 5 cm de longitud total, apariencia sana, de nado vigoroso y que no presentaran sintomatología de estrés (color obscuro y nado superficial). Fueron empacados para su transporte en bolsas de plástico a una densidad de carga de 2 org.L y 1 org.L para Xochimilco y Queréndaro respectivamente, conforme a lo que señalan diferentes autores para peces de este género. (Navarrete-Salgado & Morales-Ventura, 2000; Blancas-Arroyo et al., 2003a; Sánchez, 2008). La razón de las diferentes capacidades de carga se fijó conforme al tiempo de traslado a la ciudad de México, el cual fue de 1 a 5 h respectivamente.

El diseño experimental consistió en cuatro réplicas (meses colectados y lugar de captura) por tratamiento y 30 organismos por réplica. En todos los casos, los peces se distribuyeron en seis bolsas de plástico. Dos bolsas con agua a cada salinidad (0, 5 y 10 ups, con sal de mar libre de Iodo). Estas fueron colocadas en contenedores y durante el tiempo de transporte a la Ciudad de México, se registró la concentración de oxígeno disuelto y la temperatura, cuidando que se conservarán las condiciones de captura y cuantificando la sobrevivencia en cada caso. La mortalidad registrada durante las primeras 24 h a partir del momento de captura, fue atribuida al efecto del transporte y la registrada en los 7 días posteriores al proceso de aclimatación.

Los peces fueron recibidos y colocados en sistemas con recirculación cerrada en contenedores con capacidad de 100 L, los cuales contaron con bombas de recirculación que les permitió recambios de 50 L h^-1 y un biofiltro, para mantener la adecuada calidad del agua, conservando siempre la salinidad a la que fueron transportados. Para verificar la calidad de agua, se monitoreó diariamente el oxígeno disuelto empleando un oxímetro YSI (modelo 55), el bióxido de carbono (método titrimétrico, (APHA-AWWA-WPCF, 1992), pH técnica instrumental y temperatura en todos los sistemas y cada semana la concentración de Nitrógeno Amoniacal Total (NAT) método del Fenato (APHA-AWWA-WPCF, 1992). Fueron alimentados adlibitum, con artemia enriquecida con lactobacilos, pulga de agua [Daphnia sp. y Moina sp.), Gusano de fango (Limnodrilus sp.) y alimento artificial consistente en peletizado de iniciación para tilapia (marca Purina, con 45% de proteína). Los peces muertos durante el transporte fueron reemplazados con otros ejemplares en las mismas condiciones conforme al diseño metodológico. Se registró la sobrevivencia en todos los casos y se observó el estado de los organismos.

Métodos matemáticos y estadísticos. Se empleó la probabilidad binomial p (probabilidad de éxito), para calcular la factibilidad de sobrevivencia de los peces al traslado bajo los tratamientos de salinidad. Johnson y Kuby (2004) mencionan que cuando solo hay dos posibilidades de que un evento ocurra se trata de un experimento binomial, y cuando existen múltiples ensayos, se podrá calcular la Probabilidad Binomialp muestreada u observada p"; y cuando los ensayos son mayores de 20 (n), (120 peces el tamaño de población) entonces será posible emplear la distribución normal estándar para estimar las probabilidades según la siguiente ecuación:

P - z(α/2) * p'q'/n P' + z(α/2) * p'q'/n

donde:

P' es promedio de sobrevivencia de ambas especies.

q' es 1-p'

]]> n es total de eventos

Con una confiabilidad de 95%, correspondiente a una a teórica de 1.96 y por lo tanto:

p (sobrevivencia) = [Límite inferior, Límite superior]

Se construyeron las curvas de sobrevivencia respectivas para ambas especies por tratamiento para obtener el tiempo de ambientación y aclimatación de estos peces silvestres a sus nuevas condiciones de cultivo.

RESULTADOS

Los resultados de la presente investigación, respaldan el efecto benéfico del empleo de salinidades durante el transporte de organismos silvestres y específicamente a una dosis de 10 ups en el transporte (Tabla 1), destacando la alta sobrevivencia en condiciones de mayor salinidad.

P (supervivencia a salinidad de 0 ups) = [5%, 31%]

La mortalidad registrada, durante los primeros días en encierro, sugiere que a los 7 días se llevó a cabo el proceso de adaptación a sus nuevas condiciones (Fig. 1), lo anterior con base en el descenso de la mortalidad, principalmente en el sistema a 5 ups de salinidad.

Los registros de las condiciones de calidad del agua prevalecientes durante el experimento, se muestran en la tabla 2, donde se presentan además los datos obtenidos en embalses donde han habitado peces del mismo género, incluyendo los lugares de origen donde fueran capturadas estas especies, sin embargo, no se cuenta con registros de salinidad en el agua.

Los charales que fueron expuestos a ambientes hiper e isotónicos de 10 y 0 ups, con respecto a su concentración fisiológica registrado en otros trabajos para peces teleósteos que oscila de 7 a 12 ups (Helfman et al., 2009) mostraron síntomas de posible estrés, observando en ellos colores obscuros, poco apetito y nado lento, lo anterior asociado a eventos de muerte de algunos ejemplares (Fig. 1).

DISCUSIÓN

Auró de Ocampo y Ocampo-Camberos (1999) mencionaron que la captura de los peces y su manipulación son causales de estrés, el cual, puede ser agudo o letal, y por lo general ocurre rápidamente como respuesta a los cambios bruscos en las condiciones ambientales. Estas alteraciones se deben considerar cuando se transportan organismos silvestres capturados de sus ambientes naturales, el grado de estrés depende de la naturaleza propia de cada especie.

Se ha documentado la hipersensibilidad a los estímulos que poseen los peces blancos y charales; y también se ha hecho énfasis en que muestran un alto grado de alteración al manejo y manipulación (Solórzano, 1963; Rosas, 1970; Sasso et al., 1997; Martínez-Palacios et al., 2002b; Blancas-Arroyo et al., 2003a; 2004; Martínez-Palacios et al., 2006). Por tal motivo, una estrategia para reducir esta alteración fisiológica representaría un avance significativo para lograr su manejo y conservación. En este contexto, es frecuente el uso de la sal como aditivo para el transporte de algunos peces, para reducir el estrés asociado con la manipulación, además para minimizar el efecto por envenenamiento por los nitritos en el agua (Swann & Fitzgerald, 2000).

Barton et al. (2002), señalaron las respuestas fisiológicas que ocurren en los organismos durante el manejo, las cuales inician en segundos, otras respuestas secundarias se caracterizan por el aumento en la frecuencia respiratoria, el incremento en el flujo sanguíneo y la permeabilidad de las membranas branquiales.

Este proceso ya ha sido abordado por Marshall y Grosell (2006) y Helfman et al. (2009), donde se destaca que los peces de agua dulce emplean energía para transportar activamente las sales a su organismo. Los iones sodio y cloruro son tomados de las aguas circundantes e intercambiados por potasio en las branquias, las cuales poseen "células ionoreguladoras", las cuales cuentan con un gran número de mitocondrias y un extensivo sistema tubular con el complejo Na+ K+-ATPasa (o bomba de sodio).

En esta investigación, se sustenta la tesis de que al transportar a los peces en entornos salinos, se redujo el gasto metabólico que implica la captación de sales por parte del organismo, y convertir ahora el proceso activo en uno pasivo. Bajo este panorama el transporte de peces en medios salinos reducirían las consecuencias del estrés por manipulación.

El efecto de la salinidad en el transporte de peces del género Chirostoma, fue abordado por Navarrete-Salgado y Morales-Ventura (2000), concluyendo que el empleo de salinidad en el transporte de peces blancos (Chirostoma humboldtianum) no contribuye a elevar la sobrevivencia y sugieren no emplearla en el proceso. En contraste, también se ha documentó el posible efecto positivo de la sal, en el transporte de peces del mismo género a 10 ups (Blancas-Arroyo et al., 2003a, 2004), sin embargo, estas últimas evidencias no fueron contundentes, para aclarar su efecto, ni la concentración salina a utilizar.

En este estudio, la alta sobrevivencia durante el transporte en peces con valores de salinidad de 10 ups (Tabla 1), sugiere que estos organismos pueden ser capaces de adoptar una estrategia osmorreguladora en corto plazo, al contrarrestar la entrada pasiva de agua y la pérdida de iones hacia el ambiente, acción provocada por el estrés al momento de la captura y traslado. El entorno salino de transporte permite, por lo tanto, sustituir los electrolitos perdidos y recuperar su estado de homeostasis.

Moyes y Schulte (2007) y Helfman et al. (2009), han mencionado la capacidad osmoreguladora que poseen muchos peces teleósteos; y los resultados de esta investigación, sugieren que los peces del género Chirostoma pertenecen a este grupo. Según nuestra apreciación, la historia evolutiva de estos peces representa un atributo importante en su respuesta fisiológica adaptativa a los cambios ambientales repentinos de salinidad. Sobre el origen de las especies de Chirostoma se ha planteado la hipótesis, que los peces blancos y los charales, se originaron de aterinopsidos que invadieron la vertiente del Pacífico y que quedaron atrapados en un mar interno el cuál ocupó una parte de la región central de México (Álvarez, 1972; Paulo-Maya, 2004).

Echelle y Echelle (1984, fide in Díaz-Pardo, 1999), sugieren que los dos géneros dulceacuícolas de ésta familia: Chirostoma y Poblana, tienen origen monofilético, cuyo ancestro fue muy parecido a Menidiapeninsulae, una especie marina de ambientes salobres. Castro-Aguirre y Espinosa (2006), mencionan por su parte, que algunos peces del género Menidia, presentan un comportamiento anándromo al incursionar hacia las aguas continentales encontrándoseles con frecuencia en lagunas costeras neutras e hipersalinas. Lo anterior podría fortalecer la hipótesis de la capacidad adaptativa de su sistema homeostático.

Con respecto a la ambientación a condiciones de cautiverio, los resultados indicaron que los charales silvestres tardan una semana en ambientarse en sistemas de recirculación equipados con biofiltros, destacando la eficiencia que ofrecen los dichos dispositivos, para cultivar a estas especies endémicas mexicanas. Jiménez y Balcázar (2003) y Ingle et al. (2003), han documentado que los sistemas de cultivo basados en la filtración y recirculación del agua poseen una eficiente capacidad de conservar su calidad en cultivos de peces, y por lo tanto elevando la tasa de sobrevivencia. Lo anterior quedó comprobado al mantenerse las condiciones óptimas para los charales y peces blancos según lo reportado por Limón y Lind, (1989 fide in Blancas-Arroyo et al., 2003b) (Tabla 2).

La transferencia brusca de un teleósteo eurihalino entre ambientes de salinidad extrema, conduce a cambios en dos períodos: el adaptativo y el regulatorio. En el primer período se producen, inicialmente, cambios en los iones plasmáticos y la presión osmótica, pero al cabo de un tiempo se recuperan los valores plasmáticos originales (Moyes & Schulte 2007). Lo antes citado, podría ayudar a explicar los resultados, que se muestran en la figura 1, cuando los peces se encontraron en salinidades de 10 y 0 ups, la tendencia de muertes (7 ± 1 días), mostró un incremento comparado con los de 5 ups para ambas especies; además de reflejar síntomas de un estrés iónico como: pérdida de apetito y coloración obscura, según lo describen Blancas-Arroyo et al. (2003b). Coincidiendo con lo que mencionaron Luz et al. (2005), cuando señalan que en peces estenohalinos que fueron sometidos a salinidades de 0 y 10 ups, se registran incrementos de niveles séricos de cortisol. Otras informes discuten la respuesta de los peces a intervalos salinos no isotónicos, donde reportan que el estado nutricional es afectado y reflejado en el sistema inmune y disminuye también la sobrevivencia (Barton et al., 2002; Helfman et al., 2009).

Calderer (2001) coincide en lo anterior al señalar que las especies de agua dulce pueden por encima de su concentración isosmótica, entrar en estrés iónico y su crecimiento máximo desciende bruscamente; particularmente a salinidades del 15 ups que pueden ser letales para Carassius auratus (carpa dorada).

El uso a priori de salinidades en el cultivo de estos peces, particularmente especies de peces blancos, ya había sido documentado por varios autores. Para el pez blanco de Pátzcuaro Chirostoma estor estor, se emplearon salinidades de 10 ups para la incubación del huevo y la cual fue reducida a 5 ups para permitir la eclosión de la larva y elevar su sobrevivencia para controlar el ataque de los hongos. (Martínez-Palacios et al., 2002a; Martínez-Palacios et al., 2002b; Figueroa-Lucero et al., 2003; Figueroa 2006). Por su parte Blancas-Arroyo et al. (2003a), describen el uso satisfactorio de salinidades a 10 ups en la manipulación y transporte de reproductores silvestres de pez blanco en la especie Chirostoma humboldtianum. Recientemente Vázquez et al. (2013), reportaron que el uso de salinidad mantiene a Chirostoma jordani en sedación ligera y mencionan que puede ser recomendable para el manejo y transporte.

Las conclusiones derivadas de ensayo han dado como resultado el conocimiento de que los peces blancos y charales silvestres, después de su captura deberán ser transportados y mantenidos durante 24 h a una salinidad de 10 ups y posteriormente disminuirla a 5 ups durante la ambientación, la cual tiene una duración de 7 ( ± 1) días en sistemas de recirculación. Este procedimiento basado en el manejo de la salinidad, plantea un escenario alentador para lograr un mejor transporte y adaptación a sistemas de cultivo de estas especies endémicas mexicanas, cuya característica de ser hipersensibles a los estímulos ambientales ha dificultado su cultivo.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al M. en C. Ernesto Mendosa Vallejo especialista en taxonomía de peces, por su calificada ayuda en la determinación taxonómica de la especie Chirostoma chapalae; al M en C. Armando Cervantes Sandoval por su asesoría en el tratamiento estadístico y matemático de los datos y de igual, agradecen a la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza y a la Carrera de Biología por su apoyo para que se desarrollara la presente investigación.

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