Estudio de las variaciones en las microbandas de calcificación de

Lic. Marcia Nashieli Ramos Salcedo
Dr. Carlos Cáceres Martínez, Dr. Jorge Iván Cáceres Puig
XX CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DEL MAR
Introducción
 Durante los últimos 15 años en Baja California Sur y Sonora
el cultivo comercial de Pteria sterna o concha nácar, se
realiza, dependiendo de la colecta de semillas del medio
natural.
 Los estudios de crecimiento y supervivencia de estas
semillas son fundamentales para asegurar el futuro de esta
actividad
Periostractum
periostractum
 Las conchas de los Pteridos está recubierta de nácar
iridiscente con capacidad de producir perlas en forma
natural, están compuestas por dos elementos, en capas
alternadas:
1. Matriz orgánica (proteína principalmente conquiolina, y glicoproteínas
diversas)
2. Matriz inorgánica (carbonato de calcio, cristalizado como calcita y
aragonita).
 Estos depósitos pueden observarse en forma de
microbandas en cortes de conchas de juveniles.
Coan y Vallentichs-Scott, 2012
Objetivo
 General
Estudiar las variaciones en las microbandas de crecimiento de
juveniles de Pteria sterna colectados en la Bahía de La Paz,
Baja California Sur, México.
 Particular
Determinar la edad de los juveniles de Pteria sterna
colectados a partir del conteo de microbandas de
crecimiento en las conchas.
2. Determinar la variabilidad en el alto de las microbandas
3. Estudiar la relación de las microbandas de crecimiento
con la Clorofila “a”, seston, y su composición de proteínas,
carbohidratos y lípidos, así como la temperatura.
1.
UABCS
Perlas del Cortez
CIBNOR
Materiales y Métodos
Los juveniles de P. sterna fueron colectados en dos
periodos diciembre del 2008-abril 2009 y abril-julio
del 2009, en 10 estaciones en la Bahía de La Paz.
Colecta
Los juveniles de P. sterna fueron colectados usando bolsas de
malla de plástico colocadas a 4, 7, 12 y 20 m de profundidad.
 T°C
Termógrafo in situ (Onset Optic Base Station
Termograf), en intervalos de una hora.
 Clorofila “a” fotografías satelitales (frecuencia de
registro de tres días) (Ocean color), usando el protocolo
desarrollado por CICESE (Dr. Eduardo González Rdz.)
 PIM, POM y SESTON por muestreo de 2 l de agua de
mar (cuadruplicado) protocolo Luna-González el al.
2000
 Análisis químicos sobre filtrado de agua de mar 2/l en
filtro de vidrio:
• Carbohidratos
Dubois et al. (1956),
modificado por Malara y Charra (1972).
• Lípidos
Bligh y Dyer (1958)
• Proteínas
Lowry et al., (1951)
Los Juveniles después de ser secados
Fueron
Medidos en su
longitud y altura
Las conchas fueron cortadas en su eje
anteroposterior, desde el umbo hasta el margen de
la concha usando una cortadora de diamante.
Los cortes fueron pulidos y fijados en
portaobjetos utilizando cianocrilato.
Los cortes fijados
fueron
observados bajo
un microscopio
óptico para la
identificación de
las microbandas
de crecimiento.
Identificación y medición de
microbandas de crecimiento
Microbandas de crecimiento
200x
100x
Las microbandas de crecimiento fueron identificadas por medio del programa
analizador de imágenes (ImagePro©) con una precisión de 0.0001 µm (82 cortes
con 110 bandas en promedio medidas en cada organismo)
Resultados
La temperatura del agua de mar fue registrada con el termógrafo de
manera continua desde el mes de enero a abril del 2009, se observa las
típicas temperaturas de invierno hasta finales de febrero cuando se
aprecia un ligero aumento (1.5 °C) relacionado con el inicio de la
primavera.
22.5
Temperatura C°
22
21.5
21
20.5
20
Fecha de muestreo
Parámetros ambientales
Encontramos que los valores más altos de la concentración de
Clorofila “a” se presentan en enero y mayo correspondiente a
invierno-primavera y los valores más bajos los encontramos en
agosto y en septiembre correspondientes a verano-otoño.
10.0
9.0
6.9 mg/m³
Clorofila “a” mg/m³
8.0
6.8 mg/m³
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
0.8 mg/m³
2.0
1.0
0.0
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Meses de muestreo
Martínez et al, 2001
 Se obtuvieron 82 cortes de ambos periodos de colecta.
Se fotografió la concha de 40 juveniles del muestro 4 (M4) en el
periodo de diciembre del 2008 hasta abril del 2009 y 42 juveniles
del muestreo 5 (M5) en el periodo de abril a julio del 2009.
Longitud de microbandas de
crecimiento
en µm
Se contaron y midieron las microbandas de crecimiento de 8
juveniles del M4 y 12 del M5.
150.0
140.0
130.0
120.0
110.0
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
1
5
9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 101 105 109 113 117 121 125 129 133 137
Número de bandas de crecimiento
Juvenil de P. sterna en el muestreo 4 (M4) (17/12/2008-08/04/2009 de una longitud de
40.9 y alto de 37.3 mm.
Cáceres-Puig et al., (2011)
Seston
POM
PIM
70.0
60.0
62-64 mg/L
mg/L
50.0
40.0
30.0
28-30 mg/L
20.0
10.0
2-3 mg/L
0.0
Enero
Febrero
Mayo
Julio
Agosto
Diciembre
2009
Luna-González et al, 2000
710.3 µg/L
46.6 µg/L
14.6 µg/L
98.8 µg/L
31.1 µg/L
287.3 µg/L
 La altura de las microbandas para los últimos 30 días
de permanencia en el agua de todos los individuos
estudiados en los muestreos 4 y 5, fueron comparadas
usando un análisis de varianza, encontrando
diferencias significativas en la altura promedio de las
microbandas por individuo
Grados Promedio de
de
los
libertad cuadrados
Origen de las
Muestreo M4
variaciones
Altura promedio
85.7±17.3
Entre grupos
47269.242
8
5908.65
Dentro de los
grupos
78605.70
261
301.17
Total=
125874.94
269
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Entre grupos
15364.48
11
1396.77
Dentro de los
grupos
73538.07
348
211.32
Total=
88902.55
359
Muestreo M5
84.6±15.1
Suma de
cuadrados
Grados Promedio de
de
los
libertad cuadrados
F
19.62
F
6.61
Valor
Nivel de
Probabilidad crítico para
Significancia
F
4.40E-23
1.97
Valor
Probabilida
crítico para
d
F
4.79E-10
1.82
S
Nivel de
Significancia
S
S
 Al realizar la comparación múltiple (LSD 95%) de
las longitudes individuales, constatamos que
existe una alta heterogeneidad en la respuesta de
altura de microbandas de crecimiento, para las que
el valor promedio fue de:
84.4±17.8 µm de altura
Lo que significa una variabilidad de Pearson
del 22%
Para los juveniles de Pteria sterna
 La edad promedio de los individuos estudiados
considerando que cada microbanda corresponde a
un día de edad fue de 110 días.
n=2,276 microbandas medidas
Correlación entre los parámetros
ambientales y la altura de las microbandas
de crecimiento
 Al realizar las correlaciones directas día con día no
encontramos relación alguna por esa razón
realizamos correlaciones en retroceso para cada
parámetro estudiado.
 Buscando el valor máximo del parámetro r2 de
correlación para establecer un índice de relación.
Análisis de la altura de las microbandas de
crecimiento
 La longitud de las microbandas fue correlacionada linealmente
con la disponibilidad de Clorofila “a”, composición química y
temperatura en 5,10,15,20,25 y 30 días anteriores a la medición.
Carbohidratos
Constante a=129.08
Pendiente b=0.2406
r²=0.041r
y = -0.0014x + 1.7485
r² = 0.004
3
Clorofila "a"
(mg/m³)
Concentración de
Clorofila “a” en el día 1 y día
25 después de ingerir el
alimento.
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
Longitud de microbandas (µm)
Clorofila “a”
mg/m³
2.5
y = -0.0088x + 2.237
2
r² = 0.1459
1.5
1
0.5
0
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
Clorofila a
mg/m³
Longitud de microbandas (µm)
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
y = -0.0086x + 2.2534
r² = 0.1208
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
Longitud de microbandas (µm)
Juvenil 24M4 del muestreo 4 (M4), se colocó en mallas de plástico el 16 de diciembre del 2008
y se sacó el 4 de abril del 2009, teniendo una longitud de 28.9 mm y un alto de 27.7 mm.
400.0
350.0
Proteína µg/l
Concentración
de
Proteína en el día 1 y día
10 después de ingerir el
alimento.
300.0
250.0
200.0
150.0
y = 0.439x + 259.12
r² = 0.0427
100.0
50.0
0.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
Longitud de microbandas (µm)
Proteínas µg/l
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
150.0
y = 0.4523x + 266.43
r² = 0.075
100.0
50.0
0.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
Longitud de microbandas (µm)
Juvenil 24M4 del muestreo 4 (M4), se colocó en mallas de plástico el 16 de diciembre del 2008 y
se sacó el 4 de abril del 2009, teniendo una longitud de 28.9 mm y un alto de 27.7 mm.
Concentración de Carbohidratos en
el día 1 y día 10 después de ingerir el
alimento.
Carbohidratos µg/l
200.0
180.0
160.0
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
y = 0.2406x + 129.08
r² = 0.0412
40.0
20.0
0.0
0.0
Carbohidratos µg/L
200.0
50.0
100.0
150.0
200.0
Longitud de microbandas (µm)
180.0
160.0
140.0
120.0
100.0
80.0
y = 0.263x + 131.72
r² = 0.0803
60.0
40.0
20.0
0.0
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
Longitud de microbandas (µm)
Juvenil 24M4 del muestreo 4 (M4), se colocó en mallas de plástico el 16 de diciembre del 2008 y
se sacó el 4 de abril del 2009, teniendo una longitud de 28.9 mm y un alto de 27.7 mm.
47.0
Concentración de Lípidos en el
día 1 y día 25 después de ingerir
el alimento.
Lípidos µg/L
46.5
46.0
45.5
45.0
44.5
44.0
y = 0.0065x + 44.151
r² = 0.0192
43.5
43.0
42.5
0.0
47.0
20.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
Longitud de microbandas (µm)
46.5
Lípidos µg/L
40.0
46.0
45.5
45.0
44.5
y = 0.0134x + 43.895
r² = 0.1347
44.0
43.5
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
Longitud de microbandas (µm)
Juvenil 24M4 del muestreo 4 (M4), se colocó en mallas de plástico el 16 de diciembre del 2008 y
se sacó el 4 de abril del 2009, teniendo una longitud de 28.9 mm y un alto de 27.7 mm.
Conclusiones
1. El método de medición de microbandas en la concha de juveniles, es un
método preciso para estimar la edad y el crecimiento de la especie Pteria
sterna.
2. La edad promedio de los individuos estudiados fue de 110 días por lo que la
aplicación del método de medición es precisa.
3. El tamaño promedio de una microbanda de crecimiento diario registrado en
la concha de juveniles para la especie de Pteria sterna es de 84.3±17.8 µm
de altura correspondiéndole un factor de variación porcentual del 22%.
4. La relación de las microbandas de crecimiento con el alimento disponible
no tiene una relación directa día a día, sino que se ve relacionada la
concentración de Clorofila “a”, y el contenido de Proteínas, Carbohidratos y
Lípidos del POM en suspensión de 10 hasta 30 días después, esta situación
la atribuimos al proceso metabólico del alimento disponible para los
juveniles de esta especie.
5.Este método es una herramienta fiable para realizar estudios de
crecimiento individual en moluscos bivalvos.
Agradecemos las
facilidades de
laboratorios y equipos
Agradecemos a la
empresa Perlas de
Cortes S. de R. L. M.I.
Gracias
Agradecemos la
disposición de datos y
muestras del proyecto
CIBNOR a cargo del
Dr. Leonardo Huato
Soberanis 900-801
Agradecemos por la
facilidad del programa
MatLab
Playa El Tecolote, verano 2011