Sobrevivencia/Mortalidad Alimentación Distribución

14/06/2010
FACTORES QUE AFECTAN LA A LOS
ESTADIOS TEMPRANOS
Irene Machado
Ictiología 2010
Sobrevivencia/Mortalidad
Alimentación
Distribución
1
14/06/2010
FLUCTUACIÓN NATURAL EN
POBLACIONES DE PECES
Por qué las poblaciones de peces varían?
• Esfuerzos por entender la dinámica de las poblaciones en
peces
• Estudiar la biología y fisiología en peces
2
14/06/2010
SOBREVIVENCIA
12
No individuos
10
6
10
Tiempo
MORTALIDAD
3
14/06/2010
Qué ocurre en los
estadíos tempranos
de peces?
RECLUTAMIENTO
Afecta reclutamiento
(sobrevivencia de una cohorte anual al
final de un año de vida)
4
14/06/2010
RECLUTAMIENTO
Diferentes teorías e hipótesis surgen para
explicar la variabilidad en el reclutamiento
HJORT (1914) HIPOTESIS PERÍODO CRÍTICO
Las diferencias en la mortalidad interanual de los estadíos
tempranos se deben a:
H1
variación en la disponibilidad de alimento en el estadío
crítico durante el desarrollo larval
H2
influencia del transporte de huevos y larvas lejos de zonas
de cría propicias, debido a diferencias inter-anuales en la
circulación oceánica
5
14/06/2010
alimentación endógena
alimentación mixta
Período
crítico
alimentación exógena
Cambios
morfológicos
Cambios
funcionales
Cambios
comportamentales
H1) PERIODO CRITICO (HJORT 1914)
Escasez de alimento
(o no adecuado)
No individuos
Mortalidad masiva
Período crítico
Tiempo
6
14/06/2010
¿Paradoja?
Tasas de consumo in situ son altas pero las larvas alcanzan
niveles de saciedad, independientemente de la
concentración de alimento o en concentraciones
aparentemente bajas
Subestimación de la concentración de alimento
PRIMERA HIPÓTESIS DE HJORT EXTENDIDA
1- CUSHING (1975) TEORÍA AJUSTE/ DESAJUSTE
• Peces desovan momentos y lugares relativamente fijos
• Momentos del desove coincide con picos en la producción
secundaria
•Ej. todo el año, en primavera
• Pico en producción secundaria es variable
(estratificación/desestratificación)
7
14/06/2010
TEORÍA DE AJUSTE/DESAJUSTE
(CUSHING 1975)
No individuos
AJUSTE
DESAJUSTE
Tiempo
Hudson Bay
(Great Whale River)
anguila de arena
Bacalo artico
8
14/06/2010
Desovan en el mismo
momento en los años
1988,1989 1990
Variabilidad en
abundancia y en el
tiempo
Relacionado a
la abundancia
de hembras
PRIMERA HIPÓTESIS DE HJORT EXTENDIDA
2- HIPÓTESIS DEL OCÉANO ESTABLE DE LASKER
Hay momentos y lugares en el océano donde ocurre la
agregación de alimento en concentraciones favorables para
la sobrevivencia larval
La concentración de alimento está asociada a capas con
oncentraciones elevadas de clorofila
Reclutamiento fue bajo en épocas tormentosas
9
14/06/2010
PRIMERA HIPÓTESIS DE HJORT EXTENDIDA
3- CURY & ROY (1989) HIPÓTESIS VENTANA AMBIENTAL ÓPTIMA
Ambientes de surgencias costeras
Incremento de la intensidad de la surgencia de débil a moderado tiene
un efecto positivo sobre el reclutamiento (> disponibilidad alimento)
Una surgencia fuerte tendría un efecto negativo en el reclutamiento
Reclutamiento vs índice
surgencia anual tiene
forma DOMO
SEGUNDA HIPÓTESIS DE HJORT EXTENDIDA
SINCLAIR & ILES (1989) HIPÓTESIS DE RETENCIÓN LARVAL O
MIEMBRO ERRANTE
a) Retención larval
• Desove ocurre en lugares geográficos relativamente fijos con
régimen de corrientes predecibles
• Desoves en lugares y momentos dentro de estructuras
hidrográficas predecibles
• Evitan la dispersión de huevos y larvas
• La retención contribuye a la diferenciación de la distribución
geográfica de las poblaciones
10
14/06/2010
SEGUNDA HIPÓTESIS DE HJORT EXTENDIDA
SINCLAIR & ILES (1989) HIPÓTESIS DE RETENCIÓN LARVAL O
MIEMBRO ERRANTE
b) Regulación del tamaño poblacional
Mecanismo denso dependiente se activa cuando el tamaño
de la población se incrementa
parte de la población es desplazada hacia áreas de
desove menos favorables
Se producirían miembros “errantes” que se perderían de la
población
Caso Clupea harengus
Desoves en lugares
fijos
Coincide con giros
anti-horarios
(formado por
mareas)
Larvas quedan
retenidas en los
giros
11
14/06/2010
Tamaño del parche de huevos en diferentes años
Mecanismo
denso-dependencia
CAMBIO DE PARADIGMA: MORTALIDAD POR PREDACIÓN
HIPÓTESIS DE LA DURACIÓN DEL ESTADÍO
CUSHING 1975, HOUDE 1980’S
Duración del estadío huevo o larva vs mortalidad por
predación
Nuevo enfoque sobre el problema del reclutamiento
Enfoque complejo debido a las dificultades para incorporar
todos los factores que afectan las tasas de mortalidad y
crecimiento
12
14/06/2010
QUIENES SON LOS PREDADORES?
ctenoforos
medusas
Juveniles y adultos de
peces
quetognatos
eufausido
18% de los eufausidos analizados
contenian proteina de huevos
anchoveta
Euphausia mucronata
Evidencia de predación in situ!!
13
14/06/2010
Ctenóforos y medusas- Arroyo Solís Grande
ALIMENTACIÓN
en larvas de peces
14
14/06/2010
ALIMENTACIÓN EN LARVAS
Copépodos y
estadios de
desarrollo
Dinoflagelados
Rango: de tamaño
50-500 µm
nauplios
Ostrácodos
Tintinidos
huevo copépodo
(Rodriguez-Graña et al 2005
Pepin & Penney 1997)
CALIDAD DE LA DIETA
• Composicion quimica dieta afecta desarrollo larval
• Ácidos grasos esenciales (HUFA) para larvas
– ácido α linolénico (EPA, 20:5n-3)
– ácido docosahexanoico (DHA, 22:6n-3)
– ácido araquidónico (ARA, 20:4n-6)
15
14/06/2010
COMO AFECTA AL DESARROLLO
LARVAL?
Larvas con deficiencia en ácidos grasos
esenciales:
Disminución capacidad de nado
Disminución en la visión
Menor sobrevivencia/producción
(St. John et al. 2001)
CALIDAD DE LA DIETA
• prymnesiofitas y
cryptomonas ricos en DHA
•Diatomeas ricas en ARA
Las especies dominantes
determinarán la calidad de la
dieta
(Volkman et al. 1989, Dunstan et al. 1994)
16
14/06/2010
CALIDAD DE LA DIETA
• HUFA incorporados a través de la dieta
Síntesis de
HUFA
Transferencia vía zooplancton
Muchos estudios acerca de dieta para
larvas de peces (acuicultura)
17
14/06/2010
Caso Bacalao del Norte
BUEN
RECLUTAMIENTO!!!!!
Cadena trófica
basada en diatomeas
Lípidos como biomarcadores
St Lund et al. 2001
Determinantes de un buen reclutamiento
DISTRIBUCION
18
14/06/2010
CARACTERÍSTICAS DEL AMBIENTE
Requerimientos del ambiente:
Huevos y larvas vulnerables a perturbaciones
Crecimiento rápido disminuye mortalidad
Menor resistencia a períodos de inanición
Ictioplancton con poca capacidad de ubicarse en un ambiente
propicio
NECESITA HABITAT ADECUADO!!!
CARACTERÍSTICAS DEL AMBIENTE
1- Físicas
Temperatura/luz/ protección (predadores, daño mecánico)/ hidrografía
Temperatura:
Regula procesos metabolicos y de crecimiento
Tamaño larva al eclosionar
Duración de estadíos del desarrollo
velocidad de nado/concentración oxígeno en agua
- Desoves estructurados para exponer al ictio a temperaturas óptimas
Luz:
Influye en la visión: detección de presas y predadores
Turbidez reduce penetración de luz y limita a los predadores
visuales de larvas
19
14/06/2010
CARACTERÍSTICAS DEL AMBIENTE
1- Físicas
Refugio
Vegetación, corales, objetos sumergidos
- Larvas pelágicas sin refugio, cuerpos transparentes
lenguados
carangidos
Corrientes
sps de agua dulce, corrientes promueven mayor oxigenación
- Huevos desovados sobre fondo, cubiertos por grava
- larvas con capacidad migración vertical
salmón
CARACTERÍSTICAS DEL AMBIENTE
2- Químicas
Oxígeno/salinidad/pH
Oxígeno
Regulador metabólico en embriones y larvas
- a baja concentración oxígeno, metabolismo dependiente
- a alta concentración oxígeno, metabolismo independiente
20
14/06/2010
CARACTERÍSTICAS DEL AMBIENTE
Estapas de respiración
1- Período embrionario: difusión de O2
a través del corion
2- Eclosión: Respiración cutánea
Disminuye relación sup/masa con aumento tamaño larva
- Aparición de glóbulos rojos
y branquias
CARACTERÍSTICAS DEL AMBIENTE
Salinidad
mayor efecto en especies estuarinas
efectos sobre la osmoregulación
- desarrollo temprano de la capacidad de osmoregular
- células de cloro en saco vitelino y en branquias en
larvas más avanzadas
21
14/06/2010
CARACTERÍSTICAS DEL AMBIENTE
3- Biológicas
Alimento
Densidad de presas en relación densidad larval
Tamaño de presa respecto al estadío de desarrollo de la larva
Calidad nutricional de presa
Tiempo de aparición de presas en relación a predadores de
larvas
Predadores
Cnidarios, larvas insectos, crustaceos, quetognatos, ctenóforos,
peces
ESTUARIOS
Características:
Profundidad: someros
Temperatura:
Productividad:
Variabilidad:
•
Ej. Río de la Plata, Sudáfrica, Australia, laguna de los Patos,
Lagunas costeras de Uruguay, etc.
22
14/06/2010
ELLIOT ET AL. 2007
• Ha sido bien definido el rol de los estuarios como área
de cría, áreas de alim., y rutas de migración, y esas
propiedades fundamentales han sido demostradas en
todo el mundo ej. Norte América (Haedrich 1983, …),
Pacifico Tropical (Blaber 2000, …), Europa (Elliot &
Hemingway2002, ….), Australia templada y
subtropical (Potter & Hyndes 2009, …), Africa tropical
(Albaret 1999) y Africa templada y subtropical
(Whitfield 1999).
23
14/06/2010
Ichthyofaunal assemblages in estuaries: A South African case study
Whitfield (1999)
Acerca de los estadíos temprano en peces...
Los juveniles de muchas especies marinas utilizan estos
estuarios como áreas de cría
Larvas en flexión y postflexión de dichas especies no están en
estos sistemas
¿Causas?
Los huevos y larvas tendrían baja sobrevivencia debido a
Fluctuaciones en salinidad*
Régimen de temperatura y oxígeno disuelto*
Fluctuaciones de marea podrían advectarlos a sitios con
condiciones desfavorables
* en contraste con condiciones predecibles del amb. marino
ESPECIES MARINOMARINO-COSTERAS
DESOVAN EN EL RÍO DE LA PLATA!
• Según identificación de adultos (oocitos hidratados)
– Corvina blanca (Micropogonias furnieri) – Macchi et al 1996, Macchi et al.
2003
– Lacha (Brevoortia aurea) - Acha & Macchi 2000
– Corvina negra (Pogonias cromis)- Macchi et al. 2002
–
Anchoa (Anchoa marinii)- Cassia & Booman 1985
– Pescadilla (Macrodon ancylodon) - Militelli & Macchi 2000
24
14/06/2010
ESPECIES MARINO-COSTERAS DESOVAN EN EL
RÍO DE LA PLATA!
• Según identificación de huevos y larvas
•
M. furnieri, B. aurea, P. cromis, M. ancylodon, Paralonchurus
brasiliensis, Symphurus plagiusa (Berasategui et al. 2004)
ESPECIES MARINO-COSTERAS DESOVAN EN
LA LAGUNA DE ROCHA!
• Según identificación adultos (oocitos hidratados)
– Corvina Blanca- Vizziano et al. 2002
• Según identificación de huevos y larvas
– Lacha – Conde et al. 2003
25
14/06/2010
LAGUNA DE LOS PATOS
• Weiss 1981, Sinque & Muelbert 1997
• Las especies anteriormente mencionadas desovan en el
mar
• Posteriormente larvas y/o juveniles entran la laguna
estuarios en Uruguay atípicos respecto a la biología
reproductiva en peces
DESOVES PELÁGICOS EN RDLP!
RDLP!
Berasategui et al. 2004
26
14/06/2010
Estuarios (Gral)
Estadío sp marino costeros
larvas
juveniles
Tipo desove
demersal
LA INTERROGANTE:
Conociendo que…..
• Los desoves de estas especies en otras zonas del SWA
ocurren en el océano y son las larvas y juveniles que
penetran a estuarios.
Entonces….
• Deben haber condiciones hidrográficas que favorezcan la
retención de huevos y larvas en el Río de la Plata.
27
14/06/2010
MODELO DE RETENCIÓN/DISPERSIÓN
• Simioniato et al. 2007
– Dinámica Río de la Plata muy relacionada con viento.
– Mucha variabilidad de dirección del viento a una escala
intra-estacional.
• Varía principalmente entre los componentes N y S
– Aplican simulaciones numéricas en el cuál partículas
neutras (simulan H y L de peces) del frente salino de
fondo son dirigidas por diferentes condiciones de viento
(en una escala intra-estacional).
MODELO DE RETENCIÓN/DISPERSIÓN
• Simioniato et al. 2007
– Dinámica Río de la Plata muy relacionada con viento.
DESCARGA
– Mucha variabilidad
de direcciónMAREA
del viento a una escala
intra-estacional.
• Varía principalmente entre los componentes N y S
SALINIDAD
– Aplican simulaciones numéricas en el cuál partículas
neutras (simulan H y LVIENTO
de peces) del frente salino de
fondo son dirigidas por diferentes condiciones de viento
(en una escala intra-estacional).
28
14/06/2010
RESULTADOS BAJO ≠ CONDICIONES DE
VIENTO
RESULTADOS
29
14/06/2010
CONCLUSIONES
• Las particulas (H y L) se mantinen próximo a su posición
inicial
• Cuando se mueven lo hacen en dirección NE- SW a lo
largo de la barra del Indio.
• Rara vez son advectados fuera de la zona frontal
RECLUTAMIENTO
Sobrevivencia
ALIMENTACIÓN
Mortalidad
DISTRIBUCIÓN
PREDACIÓN
Ecología del ictioplancton
30
14/06/2010
URUGUAY 6 -
FRANCIA 0
31