PROGRAMA DE FITOPLANCTON, FLORECIMIENTOS ALGALES Y FICOTOXINAS (FFAF)

1) ENCABEZADO

PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA MAESTRÍA EN CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA

2) NOMBRE DEL CURSO O ASIGNATURA: FITOPLANCTON, FLORECIMIENTOS ALGALES Y FICOTOXINAS (FFAF).

3) CLAVE: (No procede)

4) SEMESTRE: A consultar en la página del PCML (http://www.pcml.unam.mx/). 5) DURACIÓN: Semestral.

6) CAMPO DE CONOCIMIENTO:

Biología Marina _X_; Geología Marina __; Limnología ___; Oceanografía Física __; Química Acuática: ___.

7) CARÁCTER DE LA ACTIVIDAD: Optativa. 8) CARGA ACADÉMICA: 8 créditos.

9) TIPO DE ACTIVIDAD: Teórica.

10) MODALIDAD DE LA ACTIVIDAD: Curso. 11) SIN SERIACIÓN

12) OBJETIVO GENERAL:

El estudiante analizará y aplicará los conocimientos básicos para la identificación taxonómica del fitoplancton, enunciará los factores implicados en la formación de florecimientos algales tóxicos y sus efectos sobre organismos, así como las estrategias a seguir para tomar decisiones en el manejo de problemas ambientales generados por el fitoplancton nocivo en los ecosistemas acuáticos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Identificar las características morfológicas de los principales grupos del fitoplancton.

2. Aplicar la técnica de elaboración de preparaciones permanentes y semipermanentes con muestras de fitoplancton para la identificación de diatomeas.

3. Reconocer las microalgas que forman parte del fitobentos y aplicar las técnicas de observación al microscopio.

4. Mencionar las principales variables relacionadas con la formación de los florecimientos algales y aplicar las técnicas de estimación de abundancia de células en un evento.

5. Enunciar los elementos básicos para el monitoreo de florecimientos algales, su importancia a nivel global y el uso de herramientas de percepción remota para monitoreo de eventos tóxicos.

6. Explicar cuál es la importancia del cultivo de especies formadoras de florecimientos algales nocivos y aplicar la técnica de aislamiento de células y de quistes de dinoflagelados.

7. Describir los efectos de las ficotoxinas en la acuacultura, así como los métodos de control correspondientes y aplicar la técnica de obtención de muestras de tejido blando, a partir de moluscos, para su análisis.

8. Analizar algunas ficotoxinas marinas y de agua dulce aplicando técnicas de bioensayos (inmunoensayo, bioensayo-larva y bioensayo-ratón).

9. Identificar los principios de los métodos fisicoquímicos para el análisis de toxinas, además de aplicar la técnica de extracción y análisis en cromatografía líquida de alta resolución.

10. Evaluar los resultados de los análisis de toxinas realizados durante el curso. 13) TEMARIO:

UNIDAD I. Taxonomía e identificación del fitoplancton. (8 horas) 1. Clasificación taxonómica del fitoplancton.

2. Introducción a los principales grupos de fitoplancton marino. 3. Estado actual en el estudio del fitoplancton.

4. Métodos de identificación de especies de fitoplancton.

5. Problemas en la identificación de microalgas nocivas, tóxicas y no tóxicas. 6. Uso de herramientas de Biología Molecular en el estudio del fitoplancton.

7. Métodos de colecta, fijación, conservación y tinción de muestras para la aplicación de técnicas tradicionales y modernas para la identificación de microalgas.

8. Perspectivas en el estudio de la identificación con nuevas herramientas (software para identificación de Pseudonitzschia).

9. Métodos de preparación y montaje de preparaciones permanentes de diatomeas, tipos de resinas y solventes usados.

UNIDAD II. Taxonomía e identificación del fitobentos. (6 horas) 1. Generalidades del fitobentos.

2. Técnicas de colecta, técnicas de observación y pruebas de fijación.

3. Introducción a la microscopía de luz (campo claro, contraste de fases, contraste de modulación integrado y epifluorescencia) y fotografía.

4. Observación de muestras de fitoplancton y fitobentos: preparaciones frescas, disecciones, tinciones.

5. Identificación del fitoplancton y fitobentos: observación y medición. 6. Técnicas de estimación de la abundancia del fitobentos.

7. Definiciones.

8. Tipos de FA (LB, HB, producción de toxinas).

9. Variables ambientales, factores climáticos, hidrológicos, dinámica de FA. 10. Causas, consecuencias y manejo de FANs.

11. Evaluación de FANs, identificación de especies formadoras, técnicas de recuento, estimación de abundancia absoluta y relativa.

UNIDAD III. Evaluación de fans. (5 horas) 1. Oceanografía y FANs.

2. Zonas de surgencias, frentes, giros, etc. en relación con los FANs.

UNIDAD IV.- Monitoreo de fans. (2 horas)

1. Importancia y estrategias de monitoreo de los FANs. 2. GEOHAB en el estudio de los FANs a nivel global. UNIDAD V. Cultivos de microalgas. (6 horas)

1. Importancia del cultivo de microalgas.

2. Materiales y procedimientos básicos de laboratorio. 3. Métodos de aislamiento y purificación de cepas.

4. Medios de cultivo, escalamiento y cultivo masivo de microalgas. 5. Particularidades en el cultivo de dinoflagelados marinos.

6. Limpieza y concentración de quistes de dinoflagelados.

7. Método de aislamiento de células vegetativas y quistes con micropipeta. UNIDAD VI. Ficotoxinas en la acuacultura. (7 horas)

1. Ficotoxinas y sus efectos sobre organismos en cultivo.

2. Estado actual del estudio de las ficotoxinas en organismos de cultivo: peces, crustáceos y moluscos.

3. Estudios de intoxicación/detoxificación, bioacumulación, biotransformación y variedad de las toxinas en organismos.

4. Métodos de control de ficotoxinas en organismos cultivados (evisceración, depuración, etc.).

5. Toxicidad y calidad del agua.

6. Extracción de tejido blando para análisis de toxinas peces, crustáceos, moluscos. UNIDAD VII. Análisis de toxinas: métodos biológicos. (5 horas)

1. Bioensayo toxinas paralizantes en larvas de camarón. (LC50) 2. Bioensayo-ratón toxinas paralizantes y amnésicas.

3. Cianotoxinas e Inmunoensayo ELISA (microcistinas, cilindrospermopsinas). UNIDAD VIII. Campaña de muestreo. (6 horas)

1. Preparación de campaña de muestreo.

2. Muestreo en estero de Urías y bahía de Mazatlán, plancton y bentos. 3. Observación de fitoplancton en muestras frescas, fotografía.

4. Obtención de muestras para determinación de nutrientes, sólidos suspendidos, clorofila y ficotoxinas.

5. Conservación de muestras para análisis de calidad de agua y ficotoxinas. UNIDAD IX. Métodos de análisis fisicoquímicos. (6 horas)

1. Cromatografía líquida de alta resolución HPLC. 2. Toxinas Amnésicas.

3. Toxinas Paralizantes.

4. Extracción de toxinas paralizantes en agua y organismos. 5. Análisis de toxinas paralizantes en HPLC.

UNIDAD X. Análisis de resultados. (6 horas)

1. Cultivos (revisión de aislamientos y de germinación). 2. Bioensayos.

3. Inmunoensayos. 4. HPLC.

5. Evaluación.

CLAUSURA Y ENTREGA DE CONSTANCIAS DE PARTICIPACIÓN 14) BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:

1. Andersen R. A., (Ed.) 2005. Algal Culturing Techniques. Elsevier. 578 pp.

2. Anderson D.M., P. Andersen, V.M. Bricelj, J.J. Cullen y J.E. Rensel. 2001. Monitoring and Management Strategies for Harmful Algae Blooms in Coastal Waters, APEC #201-MR-01.1, Asia Pacific Economic Program, Singapore, and Intergovernmental Oceanographic Commission Technical Series No. 59, Paris. 230 pp.

3. Granéli E. y Turner J.T. (Eds.). 2006. Ecology of harmful algae. Springer, Heidelberg, Series: Ecological Studies, Vol. 189, 413 pp.

4. Hallegraeff G.M. 2002. Aquaculturists’ guide to harmful Australian microalgae. 2da ed. School of Plant Science, University of Tasmania. Hobart, Tasmania, Australia. 136 pp. 5. Hallegraeff G.M., D.M. Anderson, A.D. y Cembella (Eds.) 2003. Manual on Harmful

Marine Microalgae. Monographs on oceanographic methodology, vol. 11, UNESCO Publ., Paris. 793 pp.

6. Tomas C. (Ed.) 1977. Identifying marine phytoplankton. Academic Press, California, E.E.U.U. 858 pp.

15) BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA:

1. Aligizaki K., G. Nikolaidis. 2008. Morphological identification of two tropical

dinoflagellates of the genera Gambierdiscus and Sinophysis in the Mediterranean Sea, J. Biol. Res.-Thessalon. 9, 75-82.

2. Aligizaki K., G. Nikolaidis, P. Katikou, A.D. Baxevanis, T.J. Abatzopoulos. 2009, Potentially toxic epiphytic Prorocentrum (Dinophyceae) species in Greek coastal waters, Harmful Algae 8, 299-311.

3. Aligizaki K., G. Nikolaidis, S. Fraga. 2008, Is Gambierdiscus expanding to new areas?, Harmful Algae News 36, 6-7.

4. AOAC (Association of Official Analytical Chemists) 2005.06. The determination of paralytic shellfish poisoning toxins in mussels by liquid chromatography and fluorescence detection.

5. Fraga S., Rodríguez F., Caillaud A., Diogène J., Raho N. y Zapata M. 2011.

Gambierdiscus excentricus sp. nov (Dinophyceae), a benthic toxic dinoflagellate from the Canary Islands (NE Atlantic Ocean). Harmful Algae: in press.

6. Jeffery B., Barlow T. Moizer K., Paul S. y Boyle C. 2004. Amnesic shellfish poison. Food and Chemical Toxicology (42), 545-557.

7. Lakeman M. B., von Dassow P., Cattolico R. A. 2009: The strain concept in phytoplankton ecology, Harmful Algae, 8(5), 746–758.

8. Lawrence J.F, Niedzwiadek y Menard. 2005. Quantitative Determination of Paralytic Shellfish Using Prechromatographic Oxidation and Liquid Chromatography with Fluorescence Detection: Collaboratory Study. Journal of AOAC international 88 (6) 1714-1732.

9. Lawrence J.F, Niedzwiadek y Menard. 2004. Quantitative Determination of Paralytic Shellfish Using Prechromatographic Oxidation and Liquid Chromatography with Fluorescence Detection: Interlaboratory Study. Journal of AOAC international 87 (1) 83-100.

10. Lehane L., R.J. Lewis. 2000. Ciguatera: recent advances but the risk remains, Int. J. Food Microbiol. 61, 91-125.

11. Litaker R.W., M.W. Vandersea, M.A. Faust, S.R. Kibler, M. Chinain, M.J. Holmes, W.C. Holland, P.A. Tester. 2009. Taxonomy of Gambierdiscus including four new species, Gambierdiscus caribaeus, Gambierdiscus carolinianus, Gambierdiscus carpenteri and Gambierdiscus ruetzleri (Gonyaulacales, Dinophyceae), Phycologia 48, 344-390.

12. Penna A., M. Vila, S. Fraga, M.G. Giacobbe, F. Andreoni, P. Riobó, C. Vernesi. 2005. Characterization of Ostreopsis and Coolia (Dinophyceae) isolates in the western Mediterranean Sea based on morphology, toxicity and internal transcribed spacer 5.8s rDNA sequences, Journal of Phycology 41, 212-225.

13. Quilliam A.A. 2003. Chemical methods for domoic acid, the amnesia shellfish poisoning (ASP) toxin. In: G.M. Hallegraeff, D.M: Anderson y A. D. Cembella (Eds.) 2003. Manual on Harmful Marine Microalgae. Monographs on Oceanographic Methodology, Vol. 11, Chapter 9.Intergovernmental Oceanographic Commission (UNESCO), Paris, 27-266.

14. Vale P. y Sampayo M.A. 2002. Evaluation of extraction methods for analyses of domoic acid unnaturally contaminated shellfish from Portugal. Harmful Algae (1), 127- 135.

16) SUGERENCIAS DIDÁCTICAS:

Exposición oral _X__; Exposición audiovisual _X__; Ejercicios en clase _X__; Ejercicios fuera del aula _X_; Seminarios _X__; Lecturas obligatorias _X__; Trabajos de investigación ___; Otras (especificar):

17) MECANISMOS DE EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE:

Exámenes parciales ___; Examen final escrito _X__; Tareas y trabajos fuera del aula ___; Asistencia _X__; Seminario _X__; Exposición de seminarios por los alumnos ___;

Participación en clase _X__; Otros (especificar): 18) LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN:

Taxonomía de fitoplancton, Ecología de fitoplancton, Biotoxinas, Cultivo de dinoflagelados tóxicos, Control algal, Toxicología acuática, Análisis de toxinas no proteicas en cromatografía líquida de alta resolución.

19) PERFIL PROFESIOGRÁFICO:

Los profesores deben contar con el grado mínimo de maestría y tener un adecuado nivel de conocimientos de las bases teórico-prácticas de las disciplinas afines a las temáticas del curso. Además, deben tener experiencia docente.

PROGRAMA DE INTRODUCCIÓN A LA ECOLOGÍA MOLECULAR Y GENÉTICA DE LA