INTRODUCCIÓN

En los protistas se incluyen taxones como amebozoos, euglenozoos, ciliados y heliozoos, los cuales habitan en ambientes acuáticos, dulceacuícolas, marinos, hipersalinos o salobres, e interfaces como agua-suelo o agua-aire (^{Coleman et al., 1977}; ^{Foissner, 1987}; ^{Humphrey et al., 2008}; ^{Lynn 2012}) y también son simbiontes de animales y plantas. La mayoría son heterótrofos, fagótrofos u osmótrofos, con movimiento por medio de pseudópodos, flagelos o cilios, carecen de pared celular y algunos euglenozoos presentan cloroplastos (^{Aladro-Lubel, 2009}; ^{Mayén-Estrada et al., 2014a}, ^2014b). Ecológicamente son un componente importante de las redes tróficas y del reciclamiento de nutrientes en los ecosistemas (^{Anderson, 1987}; ^{Fenchel, 1987}; ^{Laybourn-Parry, 1992}; ^{Arndt & Berninger, 1995}), además de jugar un papel importante como principales consumidores de bacterias (^{Patterson, 2003}).

Se estima que pueden existir aproximadamente 90,000 especies de protistas de vida libre en hábitats terrestres y acuáticos (^{Corliss, 2002}; ^{Brusca & Brusca, 2003}; ^{Foissner, 2007}; ^{Aladro-Lubel, 2009}). Para los cuerpos de agua continentales de México existen pocos estudios sobre su diversidad, los cuales se han desarrollado principalmente en nueve cuerpos de agua, entre los cuales están Chapultepec y Xochimilco en la Ciudad de México, la laguna La Mancha en Veracruz y las lagunas de Zempoala en Morelos (^{López-Ochoterena, 2001}; ^{Mayén-Estrada et al., 2014a}, ^2014b). Esta escasez de estudios está ligada al también reducido número de investigadores en este campo en el país. En México se tienen registradas alrededor de 146 especies de protistas flagelados heterótrofos (^{Mayén-Estrada et al., 2014a}), 995 especies de ciliados de vida libre (^{Mayén-Estrada et al., 2014b}) y 315 especies de amebas de vida libre (^{Gallegos-Neyra et al., 2014}). Para el Estado de Querétaro solo se han registrado 13 taxones de protistas (^{Sigala-Regalado et al., 2011}). Ante esta carencia de estudios, es importante aumentar los trabajos sobre estos importantes organismos en nuestro país, a fin de actualizar y contribuir al avance del estudio de protistas en México. Con este fin, en este trabajo se analizó la riqueza y la composición espacial y temporal de taxones de protistas que habitan en la capa superficial de la presa “El Cajón”, Querétaro, México, durante un ciclo anual.

MATERIALES Y MÉTODOS

La presa El Cajón se encuentra localizada hacia el extremo oeste del estado de Querétaro, dentro de la región de El Bajío (^{Bayona, 2016}) y en la zona metropolitana de la ciudad de Santiago de Querétaro. Se construyó en el año 1880 al norte de dicha ciudad, en las coordenadas 20°41’55.04” N y 100°27’29.69” O (^{INEGI, 1986}; Fig. 1). Tiene un área máxima de 26.6 ha (^{Pineda-López, 2009}). El clima de la zona es semiseco con lluvias principalmente en verano. La temperatura media anual es de 18.1°C, el mes más caluroso es mayo con una temperatura máxima media anual de 33°C y el más frío es diciembre con una temperatura mínima media anual de - 0.3 °C. La precipitación media anual es de 467.9 mm, ocurre principalmente en verano (^{Tutiempo.net, 2020}; Fig. 2).

Figura 1 Ubicación de la presa El Cajón y del municipio de Querétaro en el estado de Querétaro, México. Se muestran con flechas los puntos de muestreo: punto posterior (PP) y punto medio (PM). 

Figura 2 Temperatura (ºC) y precipitación (mm) mensual promedio para el municipio de Querétaro, México, durante los meses muestreados. Datos tomados de la estación meteorológica: Icao (OACI): 766250 MMQT (^{Tutiempo.net, 2015}, ²⁰¹⁶). 

Para el trabajo de campo se lograron colocar sólo dos puntos de muestreo ya que es un fraccionamiento privado con acceso restringido. El primer sitio de muestreo (PM) se ubicó hacia la zona media de la presa (20°41’44.58” N, 100°27’20.55” O), mientras que el segundo sitio (PP) se colocó en la parte posterior de la presa (20°42’8.35” N, 100°27’36.81” O), en un canal de entrada con vegetación acuática dispersa, un denso arbolado en sus orillas y profundidad entre1 y 1.5 m (Fig. 1).

Se realizaron 48 muestreos en cada uno de los dos sitios de la presa con una periodicidad semanal, de agosto 2015 a julio 2016. En cada sitio se tomó una muestra de agua de la capa superficial con un frasco limpio de plástico de 1 L a una profundidad máxima de 15 cm y hasta tener lleno una tercera parte del frasco (^{Aladro-Lubel, 2009}). Todos los muestreos se llevaron a cabo entre las 10:00 y las 16:00 h. Las muestras se transportaron al laboratorio dentro de las 24 h después de su colecta, donde fueron mantenidas a exposición solar indirecta y temperatura ambiente. Se realizaron observaciones, anotaciones y mediciones en vivo de todos los organismos presentes en las muestras de agua (^{Lee et al., 1985}), con ayuda de microscopia óptica de contraste de fases y campo claro. Posteriormente, para la identificación de los taxones se preparó una mezcla de infusiones para cultivar y generar una cantidad suficiente de organismos y elaborar preparaciones permanentes con las técnicas de hematoxilina de Harris, carbonato de plata amoniacal (^{Fernández-Galiano, 1976}), nitrato de plata en seco (^{Klein, 1926}, ¹⁹⁵⁸) y NMF de Borror (^{Aladro-Lubel, 2009}; ^{Borror, 1968}). El registro microfotográfico se realizó con una cámara LEICA DM500 tanto en las observaciones en vivo, como para las técnicas implementadas. Para el arreglo taxonómico del phylum Ciliophora se siguió la propuesta de clasificación de ^{Lynn (2008)} y para los phyla Amoebozoa, Euglenozoa y Heliozoa se siguieron las clasificaciones de ^{Lee et al. (2000)}. De todos los taxones observados en vivo y en tinciones, solo se consideraron para este trabajo aquellos con los que se contó con suficientes características morfológicas en el registro microfotográfico para lograr su identificación.

Se generó una base de datos de incidencia de los taxones por fecha y sitio de colecta. Para el análisis de la riqueza se graficó el número total de taxones por mes para ambos puntos de muestreo. La comparación de la riqueza de taxones se realizó con el programa iNEXT, que utiliza tanto interpolaciones (rarefacción) como extrapolaciones de los datos para realizar dicha comparación a una misma cobertura de muestra (^{Chao et al., 2016}). En éste y posteriores análisis, se utilizó la frecuencia (número de riqueza por taxón presente en cada muestreo) como sustituto de la abundancia.

Para analizar la composición de especies espacialmente, se aplicó la técnica de Escalamiento Multidimensional no Paramétrico (NMDS por sus siglas en inglés, ^{Clarke, 1998}), con la cual se generó un gráfico donde se ubicaron los muestreos mensuales de cada sitio con base en su composición de taxones. En este análisis se utilizó el índice de Jaccard, que utiliza la incidencia de las especies. Para verificar la significancia de la diferencia de los muestreos por sitio, se realizó una prueba no paramétrica de similitudes ANOSIM, que utiliza permutaciones y prueba la hipótesis nula de que no existen diferencias en la composición de los ensambles (^{Clarke & Green, 1988}; ^{Magurran, 2004}). Se utilizó un análisis de correspondencia canónica (^{Ter-Braak, 1986}, ¹⁹⁸⁷) para ordenar la composición de taxones por mes y evaluar su relación con los promedios mensuales reportados para la temperatura y la precipitación como variables climáticas (^{Tutiempo.net, 2015}, ²⁰¹⁶). La significancia de la diferencia de la composición de taxones en los grupos de meses observados, se estimó con la prueba ANOSIM. Estos análisis se llevaron a cabo en el programa PAST 4 (^{Hammer et al., 2001}).

RESULTADOS

Se determinó un total de 17 taxones en los dos sitios de muestreo (Fig. 3 y 4), 12 pertenecen al phylum Ciliophora [Caenomorpha sp., Coleps hirtus (Müller, 1786); Epistylis sp., Euplotidae, Litonotus lamella, (Müller, 1773); Oligotrichida, Paramecium caudatum Ehrenberg, 1833; Paramecium sp., Stentor coeruleus, (Pallas, 1766); Stentor sp., Suctoria y Vorticella sp.], tres a Amoebozoa (Amoebidae, Arcella sp. y Centropyxis sp.), uno a Euglenozoa (Phacus sp.) y uno a Heliozoa (Actinophryidae, Tabla 1).

Figura 3 Protistas en la presa El Cajón, Querétaro, México. A: Arcella sp., B: Centropyxis sp., C: Phacus sp., D-F Stentor coeruleus (D: en vivo, E: con tinción de carbonato de plata, F: con tinción de NMF),G: Stentor sp., H: Litonotus lamella, I: Caenomorpha sp., J: Coleps hirtus, K: Epistylis sp., L: Vorticella sp., M-Ñ: Paramecium caudatum (M: en vivo, N: con tinción de hematoxilina de Harris, Ñ: con tinción de Klein),O-Q: Paramecium sp. (O: en vivo, P: con tinción de hematoxilina de Harris, Q: con tinción de Klein). Para las estructuras señaladas: C: citostoma, Cs: cinetias somáticas, ec: espina caudal, Ma: macronúcleo, PK: labio peristomal, ro: región oral, S: estigma, St: pedúnculo, Ts: testa, VC: vacuola contráctil, ZAM: zona adoral de membranelas. 

Figura 4 Protistas en la presa El Cajón, Querétaro, México. A: Amoebidae, B: Actinophryidae, C-D: Euplotidae (C: en vivo, D: con tinción de hematoxilina de Harris), E: Oligotrichia, F: Suctoria. Para las estructuras señaladas: Ax: axópodo, CFV: cirros fronto-ventrales, CT: cirros transversales, Ma: macronúcleo, mem: membrana, S: pseudópodo, Tn: tentáculo, ZAM: zona adoral de membranelas. 

Coleps hirtus fue uno de los taxones que tuvo mayor presencia a través del año, ya que se registró en 36 muestreos y estuvo presente en todos los meses en el PP, junto con P. caudatum (30 muestreos) y seguidos de Euplotidae (29 muestreos) y S. coeruleus (26 muestreos). Los taxones con menor frecuencia de aparición fueron Arcella sp., Caenomorpha sp., Phacus sp. y Suctoria (6-7 muestreos), Centropyxis sp. (5 muestreos) y Oligotrichida (4 muestreos). Algunos taxones solo se observaron en el PP, como Actinophryidae, Arcella sp., Caenomorpha sp., Centropyxis sp., Epistilys sp., Oligotrichida y Suctoria (Tabla 1).

En cuanto la variación espacial, la riqueza anual acumulada del PP fue mayor que la del PM (Fig. 5), y hubo diferencia en la composición de taxones entre ambos puntos (Fig. 6), la cual fue significativa (ANOSIM: R = 0.28, p = 0.003).

Figura 5 Comparación de la riqueza de especies de los sitios de estudio. Se muestran intervalos de confianza del 95%. PM: primer sitio de muestreo; PP: segundo sitio de muestreo. 

Figura 6 Análisis de la composición de los taxones (NMDS) por mes en los sitios de muestreos. O: meses del sitio de la parte media de la presa (PM), ∆: meses del sitio de la parte posterior (PP). 

Respecto a la variación temporal de la riqueza, en ambos puntos de muestreo se presentó una mínima en el mes de marzo-abril y una máxima en julio, para posteriormente descender en septiembre-octubre y aumentar principalmente en PP durante diciembre-enero (Fig. 7).

Figura 7 Riqueza mensual de especies de agosto 2015 a julio 2016 en los sitios de muestreo. PM: primer sitio de muestreo; PP: segundo sitio de muestreo. AGO: agosto, SEP: septiembre, OCT: octubre, NOV: noviembre, DIC: diciembre, ENE: enero, FEB: febrero, MAR: marzo, ABR: abril, MAY: mayo, JUN: junio, JUL: julio. 

El análisis de correspondencia canónica por meses de muestreo, mostró una asociación de las comunidades observadas principalmente con la precipitación y, secundariamente, con la temperatura ambiental. También evidenció dos grupos de meses de manera semejante en ambos sitios de muestreo: uno formado por los meses de menor precipitación, de octubre a junio en PM y de octubre a mayo en PP; y otro grupo formado por los meses de lluvias, de julio a septiembre en PM y junio a septiembre en PP. Además, marzo, abril y mayo se encuentran arriba de la gráfica principalmente en PP, asociados a mayores temperaturas (Fig. 8A y 8C).

Figura 8 Análisis de correspondencia canónica del sitio de la parte media de la presa (PM) y del sitio de la parte posterior (PP), con los promedios de temperatura atmosférica y precipitación. En A: meses en PM, B: taxones en PM, C: meses en PP y D: taxones de PP. Acrónimo de los taxones: Ac: Actinophryidae, Am: Amoebidae, As: Arcella sp.,Ca: Caenomorpha sp., Ch: Coleps hirtus, Cs: Centropyxis sp., Eu: Euplotidae, Es: Epistylis sp., Ll: Litonotus lamella, Ol: Oligotrichida, Pc: Paramecium caudatum, Ph: Phacus sp., Ps: Paramecium sp., Sc: Stentor coeruleus, Ss: Stentor sp., Su: Suctoria, Vs: Vorticella sp. 

Los taxones asociados a menor precipitación y temperatura fueron S. coeruleus, Oligotrichida, Caenomorpha sp., Epistylis sp., L. lamella, Vorticella sp. y P. caudatum; los asociados a época de secas con mayores temperaturas fueron C. hirtus, Stentor sp., S. coeruleus y Euplotidae.; y los asociados a la época lluviosa fueron Amoebidae, Actinophryidae, Suctoria, Arcella sp., Centropyxis sp., Phacus sp. y Paramecium sp. (Fig. 8B y 8D).

DISCUSIÓN

Los protistas se han considerado cosmopolitas con base en que las mismas especies de ciliados pueden encontrarse en cualquier parte del mundo, siempre y cuando el hábitat sea el mismo (^{Coleman et al., 1977}; ^{Foissner, 1987}; ^{Olmo, 1998}; ^{Humphrey et al., 2008}; ^{Lynn, 2012}). Los protistas desempeñan un papel importante en el funcionamiento de ecosistemas (^{Anderson, 1987}; ^{Fenchel, 1987}; ^{Laybourn-Parry, 1992}; ^{Arndt & Berninger, 1995}) y son un componente importante del plancton y del bentos (^{Wetzel, 1975}). Forman parte del flujo de energía y transferencia de materia como un eslabón en los primeros niveles tróficos, con lo que contribuyen en los ecosistemas acuáticos como consumidores primarios de otros protistas y, sobre todo, de cianoprocariotas (^{Sleigh, 1979}; ^{Bamforth, 1985}). En este sentido, es importante desarrollar trabajos enfocados no sólo a su sistemática, sino también a su ecología, máxime por el casi nulo conocimiento de las especies de protistas en cuerpos de agua en el estado de Querétaro.

De tal manera, los resultados de este estudio son importantes tanto a nivel local por la contribución al conocimiento a nivel de estado, donde 11 taxones son nuevos registros, como a nivel regional en zonas semiáridas de México, donde pueden presentarse los taxones y patrones estacionales evidenciados en este trabajo, si bien presas como la del estado de Aguascalientes, México, presenta una composición y riqueza diferente al grupo de protistas, entre ellos a los ciliados (^{Hernández-Rodríguez et al., 1999}).

Espacialmente se observó una diferencia significativa tanto en riqueza como en composición de taxones entre las comunidades de los sitios muestreados, la cual seguramente está asociada a que los sitios se encuentran en zonas que tienen diferentes condiciones en cuanto a incidencia de luz solar, presencia de vegetación acuática y de suministro de agua, ya que el PP está en un canal de entrada a la presa cubierto por follaje de árboles. Estos factores ambientales influyen en la productividad primaria, ciclos de nutrientes y en la producción y variación del zooplancton, incluyendo a los protistas (^{Hernández-Rodríguez et al., 1999}).

En ambos sitios, las comunidades evidenciaron dos picos de riqueza específica, uno en diciembre-enero, temporada de secas y con temperatura más baja y el segundo en el mes de julio, que corresponde al pico de la temporada de lluvias (^{Tutiempo.net, 2015}, ²⁰¹⁶). Los máximos de riqueza, tanto en sequía como en invierno, fueron más marcados en el PP posiblemente por un menor volumen de agua, al encontrarse en un canal de entrada a la presa. Los meses de septiembre-octubre y de marzo-abril fueron los meses con menor riqueza específica, lo que coincide con la transición entre las temporadas de lluvias y secas,y cambios físicos y químicos que provocan cambios en la riqueza y composición de protistas como los ciliados (^{Andrushchshyn et al., 2003}; ^{Madoni & Braghiroli, 2007}).

Dichos meses de menor riqueza son la transición entre diferentes comunidades, ya que la composición de especies cambia en ellos, como se observó en los resultados del análisis de correspondencia canónica, que señaló como principal factor asociado a dicho cambio a la precipitación y en segundo lugar a la temperatura atmosférica. La influencia de esta última es consecuencia de que se muestreó el agua superficial, que responde a los cambios de la misma. Acorde con esto, se ha señalado que la susceptibilidad de los protistas a cambios en factores como la temperatura y la precipitación, conduce a una variación temporal de las comunidades (^{Velho et al., 2005}). Así, fue muy evidente la presencia de dos comunidades de protistas, una en temporada de lluvias y otra en temporada de secas. La variación estacional de las comunidades de protistas ha sido documentada anteriormente (^{Laybourn-Parry,1992}; ^{Shen & Gu, 1965}; ^{Xu & Nauwerck, 1997}).

La influencia de la precipitación fue diferente en ambos puntos, ya que en la entrada de la presa (PP) el mes de junio presentó una composición diferente (se encuentra al extremo derecho de la gráfica), mientras que en la parte media de la presa (PM) el cambio de las comunidades se presenta hasta julio. Esta diferencia se explica por la ubicación y extensión del área de influencia que poseen, ya que PP es un canal de entrada y PM se encuentra a la mitad de la presa.

La entrada de agua a la presa conlleva, entre otras cosas, una suspensión de sedimentos y el acarreo de algunos protistas bentónicos a la capa superficial de la presa (^{Mansano et al. 2013}), como fue el caso de los Amoebidae de este estudio, que sólo se observaron en época de lluvias. Además, el flujo de agua explica la presencia de ciliados libre-nadadores en el agua superficial, que se desplazan en la columna de agua (^{Ghane et al., 2016}; ^{Hwang et al., 2016}), lo que también explica su presencia continua en los muestreos (^{Aladro-Lubel et al., 1990}; ^{Olmo, 1998}; ^{Lynn, 2008}).

La presa estudiada puede ser representativa de los múltiples embalses de la zona semiárida y árida de México, que son de tamaño pequeño y, al ser estacionales, son influenciados de manera importante por la precipitación y cambios de temperatura y, en algunos casos, de cubierta vegetal (^{Ramírez-Bastida et al., 2008}; ^{Pineda-López, 2009}), si bien en este caso la presa El Cajón no presenta grandes variaciones del nivel de agua al tratarse de una presa con fines recreativos ubicada en un fraccionamiento, se puede observar que la estacionalidad tuvo un papel importante para el desarrollo y establecimiento de los protistas en la capa superficial muestreada. En este sentido, la precipitación y la temperatura atmosférica influyeron para que se generaran dos comunidades y picos de riqueza en el año.