DOR-02 Análisis morfométrico de los otolitos sagita del dorado México

Análisis morfométrico de los otolitos sagita como
herramienta para la discriminación de stocks de dorado
(Coryphaena hippurus) en el Pacífico mexicano
Sofía Ortega-García,1,* Ulianov Jakes-Cota1, Rubén
Rodríguez-Sánchez1,* y M.S. Zuñiga-Flores2
1Instituto
Politécnico Nacional-Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas
La Paz, B.C.S. México. * Becario COFAA.
2Instituto Nacional de Pesca/CRIP-La Paz, B.C.S.
INTRODUCCIÓN
 Los cambios en la estacionalidad de las capturas en el
Pacífico Norte y el Pacífico Sur, sugieren la posibilidad de
que existan dos poblaciones, una que habita el hemisferio
norte y otra el hemisferio sur (Kojima, 1964).
 A la fecha no existen evidencias
genéticas suficientes para distinguir
poblaciones diferentes de C.
hippurus, por lo que actualmente se
considera que existe una sola
población en el Océano Pacífico
 No obstante, debido a que la
especie es altamente migratoria,
uno de los aspectos prioritarios a
determinar, es si se trata de una sola
población con la finalidad de
determinar si las actividades de
pesca están incidiendo en una o más
poblaciones.
INTRODUCCIÓN
En años recientes la
utilización de la morfometría
de los otolitos ha permitido la
identificación de stocks en
diversas especies, el presente
estudio analiza la morfometría
del otolito sagita del dorado
para determinar si esta
herramienta es útil para
discriminar stocks y que
pudiera ser aplicada a todo el
Océano
Pacífico
Oriental
(OPO).
Lessa et al. (2004) observaron una variación considerable en la
forma de los otolitos sagita de dorado. Sin embargo, tales
variaciones no han sido claramente relacionadas a ningún factor
particular y permanecen inexplicadas.
OBJETIVOS
Analizar la morfometría del otolito sagita del dorado
capturado en Cabo San Lucas B.C.S., para determinar si ésta
herramienta es útil para discriminar stocks y pudiera ser
aplicada a con este finalidad en el Océano Pacífico Oriental.
23.5 N
24 N
24.5 N
25 N
MATERIAL Y MÉTODOS
22.5 N
23 N
Cabo San
Lucas
Longitud furcal (LF)
22 N
Muestreo
112.5 W
112 W
111.5 W
111 W
110.5 W
110 W
109.5 W
109 W
Área de Estudio
Determinación de sexo
Extracción de los otolitos
IMÁGEN DEL OTOLITO
El otolito sagita izquierdo de cada individuo fue orientado
horizontalmente con el sulcus acusticus) hacia arriba y el
rostrum y antirostrum hacia la izquierda
CONTORNO Y DESCRIPTORES
MORFOMÉTRICOS
• Extracción del contorno por transformación de las imágenes en
escala de grises y binarización.
• Suavización del contorno para eliminar el ruido de pixel.
Longitud
Área
Ancho
• Calculo de descriptores morfométricos:
 Perímetro
Perímetro
 Área
 Longitud
 Ancho
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
 A partir del contorno de los otolitos se calcularon los
Coeficientes de Fourier (CF) utilizando Análisis Elíptico de
Fourier.
 Estandarización de CF en relación a la longitud de los peces.
 Selección de la cantidad óptima de armónicos de Fourier para la
reconstrucción de la forma de los otolitos: calidad de la
reconstrucción.
 Forma promedio de los otolitos por grupo.
 Análisis de Discriminación Canónica y MANOVA utilizando los
CF estandarizados: detectar diferencias morfométricas en los
otolitos entre grupos.
Se realizaron dos análisis para comparar la forma de los
otolitos por grupos:
1. En el primero se comparó la forma de los otolitos entre
machos (n=15) y hembras (n=18) (90 – 100 cm LF).
2. En el segundo se realizó la comparación entre grupos de
intervalos de talla: Grupo 1(n=9): 65-70 cm LF, Grupo
2(n=15): 90-95 cm LF y Grupo 3(n=18): 95-100 cm LF.
El procesamiento de las imágenes y todos los análisis
estadísticos fueron realizados utilizando el lenguaje de
programación R (R Core Team, 2015) con los paquetes para el
análisis de contornos shapeR (Libungan y Palsson, 2015) y
Momocs (Bonhomme et al., 2014).
RESULTADOS
25
CALIDAD DE LA RECONSTRUCCIÓN DEL CONTORNO DE LOS
OTOLITOS
0.8
0.6
0.4
Cumulative harmonic power
15
0.2
5
10
8 armónicos de Fourier son
necesarios para obtener alrededor
del 98% de precisión en la
reconstrucción del contorno de los
otolitos
0
Deviation from outline %
20
1.0
Fourier power spectrum
2
4
6
8 10
Fourier harmonics
14
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
Number of harmonics included
33 outlines
18
20
22
24
NÚMERO DE ARMÓNICOS REQUERIDOS
0.2
0.3
VARIACIÓN EN EL CONTORNO DE LOS OTOLITOS
ENTRE GRUPOS DE ESTUDIO (MACHOS Y HEMBRAS,
GRUPOS DE INTERVALOS DE TALLA)
0.0
-0.1
-0.2
Mean +/-sd
0.1
La mayor variación entre
grupos de estudio (machos y
hembras, grupos de intervalos
de talla) puede ser adjudicada a
dos áreas del otolito, ángulos
100-180° y 340-20°, las cuales
corresponden al punto de
separación del rostrum y
antirostrum, y a la separación
posterior de las alas dorsal y
ventral de los otolitos.
0
60
120
180
Angle
240
300
360
VARIACIÓN EN EL CONTORNO DE LOS OTOLITOS
ENTRE GRUPOS
90
180
0
Grupo1
Grupo2
Grupo3
270
Comparación entre machos y hembras
Intervalo de tallas 90 – 100 cm LF
Cabo San Lucas, BCS
CONTORNOS DE OTOLITOS DE MACHOS Y
HEMBRAS UTILIZADOS
18 hembras
180
15 machos
Hembras
Machos
FORMA PROMEDIO DE LOS OTOLITOS BASADA EN LA
RECOSTRUCCIÓN DE FOURIER
90
180
Hembras
Machos
0
270
No se encontraron diferencias significativas
en la forma de los otolitos entre machos y
hembras
Valores promedio de los descriptores
morfométricos de los otolitos de dorado
Coryphaena hippurus separados por sexo
Sexo
Área
Perímetro
Longitud
Ancho
Hembras
7.36
13.59
4.12
2.52
Machos
6.60
13.06
3.93
2.41
ANOVA (p)
0.61
0.76
0.689
0.721
No se encontraron diferencias estadísticas
significativas (p > 0.05)
M
M
0.8
Análisis de Discriminación Canónica de los coeficientes de Fourier estandarizados
180
H
H
M
H
0.0
0.5
0.4
M
H
H
H
-2
-1
0
1
2
1
2
H
H
0.0
group H
M
H
H
M
H
M
H
H
H
M
M
M
H
M
H
0.8
H
M
M
-0.5
H
0.4
M
Hembras
Machos
H
270
0.0
MDS1
M
M
-2
-2
-1
0
1
-1
0
2
group M
CAP1
MANOVA, p = 0.73
No se encontraron
diferencias estadísticas
significativas en la forma
de los otolitos (p > 0.05)
Comparación entre intervalos de longitud
Grupo 1: 65-70, Grupo 2: 90-95 y
Grupo 3: 95 –100 cm LF
Sexos combinados
Cabo San Lucas, BCS
CONTORNOS DE OTOLITOS UTILIZADOS
65-70 cm
90-95 cm
180
95-100 cm
Grupo1
Grupo2
Grupo3
FORMA PROMEDIO DE LOS OTOLITOS BASADA EN LA
RECOSTRUCCIÓN DE FOURIER
90
180
0
Grupo1
Grupo2
Grupo3
270
Valores promedio de los descriptores morfométricos de los
otolitos de dorado Coryphaena hippurus separados por
intervalo de longitudes
Sexo
Área
Perímetr Longitud
o
10.16
2.90
Ancho
Grupo 1
4.23
Grupo 2
6.18
12.19
3.73
2.29
Grupo 3
8.01
14.73
4.40
2.68
1.96
Grupo 1 vs Grupo 2: ANOVA, p > 0.05 === No hay
diferencias significativas
Grupo 2 vs Grupo 3: ANOVA, p > 0.05 === No hay
diferencias significativas
Grupo 1 vs Grupo 3: ANOVA, p < 0.05 === Si hay
diferencias significativas
Análisis de Discriminación Canónica a partir de los coeficientes
de Fourier estandarizados
Grupo 1 vs Grupo 2:
MANOVA, p = 0.001
Se encontraron
diferencias estadísticas
significativas (p < 0.05)
3
3
1.0
3
3
3
3
0.5
2
3
3
3
3
3
Grupo 1 vs Grupo 3:
MANOVA, p = 0.001
Se encontraron
diferencias estadísticas
significativas (p < 0.05)
CAP2
3
3
2
0.0
2
3
2
2
3
3
3
3
2
2
-0.5
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
Grupo 2 vs Grupo 3:
MANOVA, p = 0.269
No se encontraron
diferencias estadísticas
significativas (p > 0.05)
-1.0
2
1
1
1
1
1
1
2
-0.5
0.0
0.5
CAP1
1.0
CONCLUSIONES
 La comparación de la forma de los otolitos entre sexos indicó que
no existen diferencias significativas, por lo que todos los análisis
subsecuentes se realizaron con los sexos combinados.
 Existen diferencias significativas en la forma de los otolitos entre
grupos de intervalos de longitudes, por lo que se recomienda
utilizar los otolitos de organismos adultos debido a que la forma
de éstos ya no presentan cambios significativos.
 Se considera que el análisis de contorno de los otolitos es útil para
discriminar stocks de dorado y que puede ser aplicado en todo el
OPO.