La importancia de los nematodos de vida libre - UAM-I

La importancia de los nematodos de vida libre
*Ram¶on de Lara, A., T. Castro, B., G. Castro, M., J. Castro, M. y A. Malpica, S.
Departamento El Hombre y su Ambiente. Divisi¶on de CBS UAM{Xochimilco.
*e-mail: [email protected]
Recibido: 23 de marzo de 2003.
Aceptado: 2 de junio de 2003.
vida libre, cosmopolitas que se les encuentra en el
mar, en agua dulce y en el suelo, desde regiones polares hasta los tr¶
opicos y desde las monta~
nas hasta las profundidades marinas. Algunos sitios acu¶aticos inusuales de los nematodos incluyen los manantiales de aguas termales, en los cuales la temperatura del agua puede pasar los 50± C (Ruppert y Barnes,
1996). Por su parte, Mabbett y Wharton (1986), reportan la alta capacidad de tolerancia de Panagrellus redivivus a resistir sobreenfriamiento de tal manera que los adultos pueden enfriarse de 0± a -40± C.
Resumen
Los nematodos de vida libre son organismos que en
los u
¶ltimos a~
nos han cobrado importancia para la investigaci¶
on cient¶³¯ca mundial, debido a la facilidad
de cultivo y su ciclo de vida corto, as¶³ como su tolerancia a variaciones del ambiente. En los aspectos econ¶
omicos como es en la alimentaci¶on de estadios larvarios de especies comerciales acu¶aticas, estos gusanos pueden ser una alternativa como alimento vivo. Su importancia ecol¶ogica es de gran relevancia ya que intervienen en la degradaci¶on de la materia org¶
anica para el cumplimiento de los ciclos biogeoqu¶³micos.
Los nematodos de vida libre se alimentan de bacterias, levaduras, hifas de hongos y de algas, pudiendo ser saprozoicos o coprozoicos, las especies depredadoras pueden comer rot¶³feros, tard¶³grados, peque~
nos an¶elidos y otros nematodos. Estos animales
cuando est¶
an en el suelo pueden ser presa de ¶acaros, larvas de insectos y hasta de hongos que los capturan y cuando se localizan en el fondo de los cuerpos de agua, se vuelven el alimento de una gran cantidad de crust¶
aceos, peces y an¶elidos.
Palabras clave: nematodos, microgusanos, Panagrellus redivivus, investigaci¶on, alimento vivo.
Abstract
The free living nematodes are organisms that become importance for the world scienti¯c investigation in the last years, because their easy culture
and their short life cycle, as well as their wide tolerance to environmental variations. In the economic aspects, as well in the feeding of ¯rst larval stages of aquatic commercial species, these worms can
be use like an alternative live food. Their environmental importance, have great relevance in the degradation of organic matter who mediate in biogeochemical cycles.
El tama~
no y la forma de los nem¶
atodos se deben
a adaptaciones importantes para poder vivir, por
ejemplo, en espacios intersticiales, necesitan de cuerpos delgados, alargados y en casi todas las especies,
los extremos se aguzan gradualmente.
La mayor parte de los nematodos de vida libre miden menos de 2.5 mm. de largo, la mayor¶³a son de
aproximadamente de 1 mm, encontr¶
andose otros microsc¶
opicos (Ruppert y Barnes, 1996).
Key words: nematodes, microworms, Panagrellus redivivus, research, live food.
El cuerpo de estos organismos es perfectamente
cil¶³ndrico, de ah¶³ el nombre de gusanos redondos. El
cuerpo est¶
a revestido por una cut¶³cula no celular relativamente gruesa secretada por la epidermis subyacente (hipodermis), la cut¶³cula esta compuesta principalmente por col¶
ageno. El crecimiento en los nematodos va acompa~
nado por cuatro mudas de la
cut¶³cula.
Los nematodos, son un grupo importante de organismos que pueden llegar a tener una gran importancia econ¶
omica, debido a que en un buen suelo de cultivo pueden encontrarse miles de millones de nematodos por hect¶area.
Dentro del grupo de los nematodos se encuentran los
organismos conocidos como microgusanos que son de
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La mayor¶³a de los microgusanos son dioicos, aunque
no son raros los hermafroditas, los machos suelen ser
mas peque~
nos que las hembras y su regi¶on posterior
suele estar curvada en forma de gancho en donde
lleva un par de espinas copuladoras. La fecundaci¶
on
es interna y los huevos generalmente se almacenan
en el u
¶tero hasta su puesta (Hickman et al., 1998).
Dentro de este grupo de microgusanos de vida libre se encuentran los de la especie Panagrellus redivivus, los cuales se les localiza en medios h¶
umedos en estado de fermentaci¶on y son organismos que
se les puede ver a simple vista ya que su tama~
no oscila de 0.5 a 2.0 mm de largo y 0.05 mm de di¶
ametro (Fig. 1). La hembra es m¶as grande que el macho, ya que puede llegar en medir en promedio 1.63
mm (Fig. 2), mientras que el macho alcanza una talla promedio de 1.38 mm (Fig. 3).
ContactoS 48, 43{46 (2003)
posibilidad de emplear los desechos de pan, tortillas o salvados, productos residuales de procesadoras de arroz, trigo, cebada, entre otros (Fig. 4).
Otra ventaja de P. redivivus es que tiene en un intervalo amplio a la temperatura en donde puede desarrollarse, tambi¶en puede tolerar salinidades de hasta 40 g/L y poder mantenerse vivo en el agua por periodos mayores de 72 horas, haci¶endolo un alimento id¶
oneo para gran cantidad de organismos marinos pero tambi¶en de agua dulce (Castro et al., 2001).
P. redivivus, tambi¶en ha sido utilizado para la alimentaci¶
on de estadios larvarios de diversos peces y
camarones en cultivo, debido a su alta calidad nutritiva y pueden emplearse ya sea solo o como un complemento (Biedenbach et al, 1989).
Figura 2. Hembra de Panagrellus redivivus. Nota: Foto tomada por los autores con un Microscopio Olympus Modelo BX50 con un aumento de 10x.
Figura 1. pareja del microgusano Panagrellus redivivus.
Nota: Foto tomada por los autores con un Microscopio
Olympus Modelo BX50 con un aumento de 10x. La hembra es de mayor tama~
no y se encuentra en posici¶
on horizontal. El macho en posici¶
on ventral presenta en su extremo posterior una forma curvada.
El ciclo reproductivo de Panagrellus redivivus es corto, son ovoviv¶³paros, es decir, los huevos contin¶
uan
su desarrollo en el u
¶tero hasta el estado juvenil, cuando son expulsados al medio a trav¶es del gonoporo. La madurez sexual en la hembra comienza entre el tercer y cuarto d¶³a de nacida llegando a producir de 10 a 40 individuos cada 24 o 72 horas por
un per¶³odo de 10 a 25 d¶³as (De la Cruz et al., 1989).
Una de las ventajas que tiene esta especie, es el que
puede cultivarse en forma masiva en espacios reducidos y utilizar como alimento diversos tipos de harinas preferentemente de cereales, los cuales son de
uso com¶
un en la alimentaci¶on humana, teniendo la
Los microgusanos en la investigaci¶
on
cient¶³¯ca.
Por las cualidades que se han descrito, como son
su diminuto tama~
no, su r¶
apido crecimiento, su ciclo de vida corto, su alta fecundidad y su f¶
acil manejo, los nematodos de vida libre facilitan el trabajo
de investigaci¶
on de diversas ¶
areas cient¶³¯cas. A continuaci¶
on se describen los principales campos en los
que se utilizan estos microorganismos.
Estudios biol¶
ogicos: Es interesante que el nematodo Caenorhabditis elegans es un modelo experimental en biolog¶³a, ya que se ha podido seguir el origen
y destino de todas sus c¶elulas, desde el cigoto hasta el adulto; se conoce el esquema completo de su
sistema nervioso, con todas sus neuronas y conexiones correspondientes, as¶³ tambi¶en se ha mapeado, casi por completo, su genoma (Hickman et al., 1998).
En esta ¶
area se hace un enfoque principalmente sobre los mecanismos del desarrollo embrionario tan-
La importancia de los nematodos de. . . Ram¶
on de Lara, T. Castro, G. Castro, J. Castro y A. Malpica.
to a nivel celular como de ¶organos del cuerpo de estos gusanos. Es importante se~
nalar que en estos gusanos se presenta la ¶eutelia, que es una condici¶
on de
un organismo compuesto por un n¶
umero constante de c¶elulas o n¶
ucleos en todos los individuos adultos de una especie, sin embargo, actualmente diversos investigadores han descubierto que muchas especies de nematodos pueden tener tejidos compuestos de un indeterminado n¶
umero de c¶elulas formadas de diversos linajes.
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de nematodos de vida libre permite realizar investigaciones sobre hongos nemat¶
ofagos como un control sobre nematodos par¶
asitos de diversos vegetales que afectan a cultivos agr¶³colas completos y por
lo tanto, ocasionan p¶erdidas importantes a los agricultores. Actualmente esta cobrando importancia la
venta de productos, libres de plaguicidas y fertilizantes qu¶³micos para usarse en las plantaciones, sobre todo para los productos que van a los mercados de exportaci¶
on.
Toxicolog¶³a ambiental: Se ha empleado el microgusano para pruebas de sensibilidad, en el medio
acu¶
atico, a diversos contaminantes como son metales pesados, plaguicidas, mezclas org¶
anicas, sedimentos urbanos y descargas industriales entre ellas las
de las re¯ner¶³as de petr¶
oleo. Por otra parte, se utilizan en estudios sobre resonancia magn¶etica.
Acuicultura: La acuicultura es un ¶
area donde los
estudios son mas escasos, sin embargo se reportan
contenidos de amino¶
acidos y ¶
acidos grasos esenciales presentes en Panagrellus redivivus y as¶³ poder
ser utilizados en la alimentaci¶
on larvaria de peces y
crust¶
aceos de importancia comercial como son: camarones, langostinos y peces carn¶³voros as¶³ tambi¶en
como para peces de ornato.
Figura 3. macho de Panagrellus redivivus. Nota: Foto tomada por los autores con un Microscopio Olympus Modelo BX50 con un aumento de 10x.
Bioqu¶³mica: En este campo, estos organismos se
utilizan para investigaciones sobre la comparaci¶
on de
p¶eptidos en varias especies y sus efectos ¯siol¶
ogicos;
tambi¶en se han identi¯cado diversas enzimas sintetizadas por algunas especies de nematodos. En cuanto a enzimas metab¶olicas, las investigaciones realizadas en dos especies de nematodos, enfocadas al catabolismo de los amino¶acidos, concluyen la no existencia con la de los mam¶³feros. Adem¶as, se ha reportado, por primera vez, la presencia de un esterol en un organismo no fotosint¶etico. A¶
un se desconoce el papel en el que participan las substancias crioprotectoras en los nematodos (Mabbett y
Wharton, 1986).
Gen¶
etica: Los estudios realizados en este campo,
se re¯eren sobre todo, al efecto letal que se dan con
las diferentes radiaciones, as¶³ como las mutaciones
que se llegan a presentar. Algunos otros estudios, se
enfocan a la relaci¶on moderadamente repetitiva de
la familia de ADN en diversas especies.
Agricultura: En esta ¶area, es donde se observa mayor cantidad de trabajos reportados. Las investigaciones se enfocan en la sustituci¶on de algunos productos qu¶³micos para el control de plagas. El uso
Diversos autores, entre ellos Biedenbach et al.
(1989), se~
nalan la posibilidad de sustituir al nauplio de Artemia por estos microgusanos, ya que estos pueden ser m¶
as econ¶
omicos para la alimentaci¶
on de las especies antes se~
naladas.
Actividad pesquera: Los nematodos de vida libre abundan en las zonas de los esteros o lagunas
costeras que es donde hay mayor cantidad de larvas y juveniles de peces y crust¶
aceos, debido a esto, cobran una gran importancia ya que intervienen
como un eslab¶
on importante de la cadena alimenticia de los organismos acu¶
aticos que habitan estas
zonas.
La importancia de los nematodos en
la ecolog¶³a.
Como ya se ha se~
nalado anteriormente, estos organismos se encuentran pr¶
acticamente en todos los medios y su abundancia esta en relaci¶
on con la presencia de materia org¶
anica, por lo que su funci¶on esta intr¶³nsecamente relacionada con el °ujo energ¶etico debido a los procesos de desintegraci¶
on de la materia org¶
anica, la cual es fundamental para que se
cumplan los ciclos biogeoqu¶³micos de los nutrientes
de los que dependen todos los organismos de un ecosistema.
Desafortunadamente, la contaminaci¶
on ambiental y
el deterioro ocasionado por el mal manejo de los suelos y cuerpos lacustres, ha provocado que se afec-
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ContactoS 48, 43{46 (2003)
2. Castro, M. G, A. Malpica, R. De Lara, J. Castro y T. Castro. T¶ecnicas de Cultivo de Espe¶
cies Planct¶
onicas e Invertebrados Utiles
para la
Acuicultura. Serie Acad¶emicos CBS N¶
um. 37
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na, 1998, p. 311-320.
Figura 4. Hembra de Panagrellus redivivus rodeada por
la materia org¶
anica del cultivo de avena. Panagrellus redivivus. Nota: Foto tomada por los autores con un Microscopio Olympus Modelo BX50 con un aumento de
10x.
te a estos nematodos que permiten la degradaci¶
on
de la materia org¶anica, provocando la disminuci¶
on
de la circulaci¶
on de los nutrientes.
Por todo lo anterior, el prop¶osito de mostrar las ventajas que se tienen por el uso de los microgusanos y
especialmente la especie P. redivivus, es el de considerar el potencial de aplicaci¶on que tiene en las diferentes disciplinas de la biolog¶³a, as¶³ como el de su
aplicaci¶
on en diferentes ambientes productivos.
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cs