Análisis morfométrico de los otolitos sagita como herramienta para la discriminación de stocks de dorado (Coryphaena hippurus) en el Pacífico mexicano

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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-Cota}1_{, Rubén}

Rodríguez-Sánchez1,*_{y M.S. Zuñiga-Flores}2

1_{Instituto Politécnico Nacional-Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas}

La Paz, B.C.S. México. * Becario COFAA.

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 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).

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 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.

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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.

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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.

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MATERIAL Y MÉTODOS

112.5 W 112 W 111.5 W 111 W 110.5 W 110 W 109.5 W 109 W 22 N 2 2 .5 N 23 N 2 3 .5 N 24 N 2 4 .5 N 25 N Cabo San Lucas Muestreo Área de Estudio

Extracción de los otolitos Determinación de sexo

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El otolito sagita izquierdo de cada individuo fue orientado horizontalmente con el sulcus acusticus) hacia arriba y el

rostrum y antirostrum hacia la izquierda

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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. • Calculo de descriptores morfométricos:

 Perímetro  Área  Longitud  Ancho Longitud An ch o Perímetro Área

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 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.

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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).

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Fourier power spectrum

33 outlines

Number of harmonics included

C u m u la ti ve h a rm o n ic p o w e r 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8 1 .0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5 10 15 20 25 Wavelet levels D e vi a ti o n f ro m o u tl in e % 2 4 6 8 10 14 0 5 10 15 20 25 Fourier harmonics D e vi a ti o n f ro m o u tl in e %

RESULTADOS

CALIDAD DE LA RECONSTRUCCIÓN DEL CONTORNO DE LOS OTOLITOS

8 armónicos de Fourier son necesarios para obtener alrededor del 98% de precisión en la reconstrucción del contorno de los otolitos

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-0 .2 -0 .1 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 Angle M e a n + /-sd 0 60 120 180 240 300 360

VARIACIÓN EN EL CONTORNO DE LOS OTOLITOS ENTRE GRUPOS DE ESTUDIO (MACHOS Y HEMBRAS,

GRUPOS DE INTERVALOS DE TALLA)

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.

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Grupo1 Grupo2 Grupo3 90 270 0 180

VARIACIÓN EN EL CONTORNO DE LOS OTOLITOS ENTRE GRUPOS

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Comparación entre

machos

y hembras

Intervalo de tallas 90 – 100 cm LF

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Hembras Machos 90 270 0 180

CONTORNOS DE OTOLITOS DE MACHOS Y HEMBRAS UTILIZADOS

18 hembras

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Hembras Machos 90 270 0 180

FORMA PROMEDIO DE LOS OTOLITOS BASADA EN LA RECOSTRUCCIÓN DE FOURIER

No se encontraron diferencias significativas en la forma de los otolitos entre machos y hembras

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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

Valores promedio de los descriptores

morfométricos de los otolitos de dorado

Coryphaena hippurus separados por sexo

No se encontraron diferencias estadísticas

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H H H H H H H H H H H H H H H H H H -2 -1 0 1 2 -0.5 0.0 0.5 CAP1 M D S 1 M M M M M M M M M M M M M M M H M

Análisis de Discriminación Canónica de los coeficientes de Fourier estandarizados

Hembras Machos 90 270 0 180 -2 -1 0 1 2 0 .0 0 .4 0 .8 group H -2 -1 0 1 2 0 .0 0 .4 0 .8 group M MANOVA, p = 0.73 No se encontraron diferencias estadísticas significativas en la forma de los otolitos (p > 0.05)

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Comparación entre intervalos de longitud

Grupo 1: 65-70,

Grupo 2: 90-95

y

Grupo 3: 95 –100

cm LF

Sexos combinados

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CONTORNOS DE OTOLITOS UTILIZADOS

65-70 cm

90-95 cm

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FORMA PROMEDIO DE LOS OTOLITOS BASADA EN LA RECOSTRUCCIÓN DE FOURIER

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Sexo Área Perímetr o Longitud Ancho Grupo 1 4.23 10.16 2.90 1.96 Grupo 2 6.18 12.19 3.73 2.29 Grupo 3 8.01 14.73 4.40 2.68

Valores promedio de los descriptores morfométricos de los otolitos de dorado Coryphaena hippurus separados por intervalo de longitudes

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

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1 1 1 1 1 1 1 1 1 -0.5 0.0 0.5 1.0 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 CAP1 C A P 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 2 3

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) Grupo 1 vs Grupo 3: MANOVA, p = 0.001 Se encontraron diferencias estadísticas significativas (p < 0.05) Grupo 2 vs Grupo 3: MANOVA, p = 0.269 No se encontraron diferencias estadísticas significativas (p > 0.05)

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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.