Variables biológicas Coryphaena hippurus

Bajo el esquema de muestreo descrito, durante el mes de diciembre de 2009 se muestrearon 44 organismos; 20 hembras y 24 machos. El peso de los organismos capturados varió entre 1.47 kg y 11.53 kg (machos: 1.47 kg y 11.53 kg, con una media de 4.67 kg; hembras: 1.5 kg a 7.71 kg con una media de 3.33 kg). En la Tabla 9 se presentan las características biológicas de los peces muestreados, separados por talla y género.

En el estudio de contaminantes en vida silvestre se debe tomar en cuenta que la variación en la concentración de OCs depende de factores intrínsecos de cada especie. Así mismo, dentro de una misma especie se pueden presentar variaciones en la concentración de contaminantes debido a diferencias de talla, edad, género, estadio reproductivo, entre otros. La edad es particularmente importante dado que tiene relación con el tiempo de exposición a contaminantes, por lo cual es un parámetro normalmente considerado en estudios de bioacumulación. Sin embargo, en términos prácticos normalmente es difícil obtener la edad de los organismos silvestres, a menos que se utilice alguna técnica específica por lo cual se recurre a realizar comparaciones utilizando la talla como aproximación a una clasificación en clases de edad (Borga et al., 2004). Con base en el muestreo de C. Hippurus, se obtuvo la

estructura de tallas haciendo diferenciación entre el género donde el intervalo de tallas fluctuó entre 55 cm y 146 cm de LF, con una talla promedio de 80.4 cm (Fig. 16).

Fig. 16 Distribución de tallas del pez Coryphaena hippurus capturados en el sur de Sinaloa en diciembre de 2009 (n=44).

Para efectos comparativos, y con base en la distribución de tallas, se asumieron 2 grupos de talla (y de edad) para hembras y machos, con intervalos de 50-84 cm para el grupo de peces chicos y 85-120 cm para peces grandes. Asimismo, se consideró de manera independiente un pez hembra que por su tamaño (146 cm de LF) se ubicaba fuera de la distribución de organismos muestreados. La diferenciación de tallas (edad) tuvo como objetivo realizar un análisis considerándola como factor influyente en el fenómeno de la bioacumulación.

Los cambios poblacionales pueden estar influenciados en respuesta a factores biológicos (p. ej. ciclos de la población o interacciones interespecíficas), por factores ambientales (p.ej. temperatura, salinidad, cambio estacional) y por factores antropogénicos (p.ej. contaminantes, perdida de hábitat). Para analizar la dinámica de estos cambios se recurre al estudio de procesos importantes

como reproducción y supervivencia, los cuales se relacionan directamente con la salud de los organismos (Stevenson y Woods, 2006).

Tabla 9. Características biológicas del pez dorado, Coryphaena hippurus muestreados en Mazatlán, Sinaloa durante diciembre del 2009.

PT (kg)

PE (kg)

LF

(cm) FC P. hig (g)

P. gon

(g) IHS IGS

Contenido de lípidos (%)

MUS GON HIG

Hembras

Chicos (54-84 cm, n=13)

Promedio 2.62 2.32 70.62 0.65 43.48 115.71 1.86 4.88 1.38 7.03 6.84 (DS) (0.83) (0.72) (9.03) (0.09) (20.61) (59.37) (0.58) (1.65) (0.63) (2.78) (3.26) Mediana 2.49 2.11 71.00 0.62 36.08 103.37 1.95 4.93 1.54 6.45 5.43 Grandes (85 – 120 cm, n=3)

Promedio 4.89 4.54 89.67 0.63 82.22 127.54 1.79 2.88 1.20 7.90 8.63 (DS) (0.95) (0.94) (5.51) (0.09) (31.56) (7.07) (0.39) (0.48) (0.01) (1.46) (8.65) Mediana 4.75 4.56 87.00 0.62 64.10 130.33 1.79 2.91 1.20 7.51 4.23 Extra grande (149 cm, n=1)

7.71 6.97 146.0 0.61 77.90 182.18 2.88 3.51 21.09 6.58 7.91 Machos

Chicos (54-84 cm, n=15)

Promedio 3.60 3.36 76.00 0.75 40.29 23.17 1.19 0.71 1.15 4.49 7.18 (DS) (1.03) (0.96) (9.20) (0.12) (19.94) (8.27) (0.39) (0.23) (0.66) (2.36) (4.43) Mediana 3.72 3.43 80.00 0.75 38.79 25.90 1.11 0.67 0.97 4.35 6.47 Grandes (85-120 cm, n=8)

Promedio 6.01 5.69 90.88 0.73 50.90 40.76 0.87 0.73 0.90 3.95 6.67 (DS) (2.32) (2.20) (6.29) (0.12) (30.43) (11.74) (0.20) (0.10) (0.55) (2.48) (2.83) Mediana 5.42 5.14 89.00 0.73 41.83 38.05 0.81 0.74 0.72 3.30 6.10 DS: Desviación estándar: PT: Peso total; PE: Peso eviscerado; LF: Longitud furcal; FC: Factor de condición; P.híg: Peso hígado; P.gon: Peso gónada; IHS: Índice hepatosomático; IGS: Índice gonadosomático; MUS: Músculo; GON: Gónada; HIG: Hígado. Contenido de lípidos determinado en base al peso seco.

Cuando un organismo acuático está expuesto a contaminantes de forma crónica puede sufrir estrés, generalmente manifestado como cambios en la estructura y funcionamiento de algunos órganos (p. ej. hígado, riñón, gónadas), provocando alteraciones fisiológicas que pueden conducir a enfermedades y muerte del organismo. Existen diversas herramientas que en conjunto pueden indicar la salud de un organismo. El hígado es un órgano que tiene como función principal el metabolismo de los nutrientes a formas más fáciles de usar

y/o eliminar lo que no es útil. De manera que, debido a la gran cantidad de reacciones (oxidación, hidrólisis, entre otras) de diversos sustratos entre ellos los contaminantes (xenobióticos) y además tener una función excretora, hace que éste órgano sea utilizado como un componente importante dentro de los índices de condición (IC) del organismo, por lo cual la variabilidad de su tamaño se considera como un indicador de energía almacenada y transferida en relación al esfuerzo del hígado por llevar a cabo sus múltiples funciones, y se conoce como índice hepatosómatico (IHS). Además de poder ser asociado a la exposición de un organismo a contaminantes (Nowak, 1990), el IHS también puede estar relacionado al esfuerzo reproductivo del organismo (González y Oyarzún, 2002). En la Figura 17 se muestra que para el IHS no se encontró variación entre hembras chicas y grandes, pero la hembra extra grande sí tuvo un IHS de aproximadamente 57 % mayor que ambos grupos de hembras.

Respecto a los machos, estos tuvieron un IHS significativamente menor que las hembras (F_0.05=24.077, gl=1:35, p<0.001), siendo significativamente menor en los machos grandes (F_0.05=1.325, gl=1:35, p=0.045).

Fig. 17 Índice hepatosómatico (IHS) diferenciado por talla y género del pez Coryphaena hippurus capturado en la costa sur de Sinaloa en diciembre 2009. C: Chicos; G: Grandes; E: Extra grande * Indica diferencias significativas entre grupos de tallas del mismo género (F0.05=1.325, gl=1:35, p=0.045).

Otra variable biológica ampliamente utilizada dentro de los IC es la determinación del factor de condición (FC) de los peces es relevante dado

que puede indicar el estado de condición fisiológica del pez, indicándonos diversos aspectos del organismo como por ejemplo las reservas de energía del organismo en base a los procesos de migración, reproducción o supervivencia (Stevenson y Woods, 2006). En la Figura 18 se observa que entre grupos de talla del mismo género el FC no varió, excepto para la hembra de mayor tamaño que tuvo un factor de condición de aproximadamente 64 % menor que ambos grupos de hembras. Esto coincide con lo reportado por Massutí y Morales-Nin (1997) en C. hippurus del Mediterráneo, sugiriendo que el menor FC en peces hembra adultos puede ser debido al gran desarrollo gonadal en esta etapa. Comparando el FC entre géneros se observa que los machos tuvieron un FC significativamente mayor que las hembras (F0.05=6.585, gl=1:35, p=0.015), coincidiendo con lo reportado por Beardsley (1967) con C. hippurus de intervalo similar (50-153 cm de LF) y en donde se indicó que a partir de los 45 cm los machos son más pesados que las hembras, incrementándose esta diferencia en tallas mayores.

Fig 18 Factor de condición (FC) diferenciado por talla y género del pez Coryphaena hippurus capturado en la costa sur de Sinaloa en diciembre 2009. C: Chicos; G: Grandes; E: Extra grande. No hay diferencias significativas entre grupos de tallas para el mismo sexo (F0.05=0.259, gl=1:35, p>0.05).

El índice gonasómatico (IGS) es otra de las herramientas relacionadas con la reproducción y la supervivencia. El IGS es la relación del peso de la gónada con el peso del organismo y, de acuerdo a esto, a medida que la gónada se va desarrollando de acuerdo al ciclo de reproducción, el IGS varía alcanzando sus valores más altos antes de que el pez libere sus células reproductoras. Por ello el IGS también se utiliza para indicar el periodo de reproducción de algunas especies (Lucano-Ramírez et al., 2006). En el presente estudio, se observó una variación significativamente menor (de aproximadamente 40%) del IGS de peces hembras C. hippurus grandes con respecto a las chicas (F0.05=5.156, gl=1:35, p=0.029). Los machos tuvieron un IGS significativamente menor que las hembras (F0.05=183.471, gl=1:35, p<0.001), pero no tuvieron diferencias significativas entre los grupos de tallas (F0.05=5.156, gl=1:35, p>0.05). (Fig. 19).

Esto concuerda con lo reportado por Lucano-Ramírez et al. (2006), en donde indican que el IGS en machos presenta poca variación en comparación con el IGS en hembras y debido a esa razón frecuentemente no se considera analizar el IGS en machos para estudios reproductivos.

Fig 19 Índice gonadosómatico (IGS) diferenciado por talla y género del pez Coryphaena hippurus capturado en la costa sur de Sinaloa en diciembre 2009. C: Chicos; G: Grandes; E: Extra grande. * Indica diferencias significativas entre grupos de tallas del mismo género (F0.05=5.156, gl=1:35, p=0.029).

En cuanto a reproducción, C. hippurus alcanza la madurez sexual aproximadamente alrededor de los 4 meses (Zúñiga-Flores, 2002), la fertilización de los huevos ocurre externamente. La fase de desove de este pez se da en un intervalo de temperaturas de 26°C a 28°C. Una hembra de peso entre 3 y 8.5 kg puede alcanzar a desovar hasta 2,655,500 huevos/pez y la fecundidad aumenta conforme incrementa la talla del pez (Oro, 1999). Los peces hembra del muestreo registraron estadios de vitelogénesis primaria y secundaria y en menor escala en previtelogénesis y posdesove (Fig.20a), mientras que los peces macho en el estadio de espermatogénesis avanzada (Fig.20b).

Fig. 20 Frecuencia relativa de estadios gonadales en pez Coryphaena hippurus a) Hembras (n=17) b) Machos (n=19).

Durante el proceso de reproducción, una gran cantidad de lípidos de diferentes partes del organismo es movilizada hacia la gónada, ya sea para la producción de huevos o esperma. Este proceso también puede provocar la movilización de los contaminantes lipofílicos hacia la gónada, encontrando en este tejido un perfil similar de contaminantes al del hígado y mayor número de contaminantes

que en el músculo (Bodiguel et al., 2009). En un estudio del ciclo reproductivo del dorado, García-Melgar (1995) indicó que los estadios virginal, gametogénesis y previtelogénesis son presentados por organismos que aún se encuentran en etapas juveniles, mientras que la vitelogénesis, el desove y el posdesove son etapas de la reproducción de un pez hembra dorado adulto, formando estos tres últimos estadios reproductivos un ciclo de reproducción. En la Figura 24 se muestra el contenido de lípidos de peces hembra en relación a su índice gonadosomático en el presente estudio. Comparando el IGS contra el estadio reproductivo en peces hembra (Fig. 21) se pudo apreciar que no se encontraron diferencias significativas en el IGS respecto a los estadios gonádicos (F0.05=2.15, gl=1:14, p=0.165), pero sí indica que los organismos fueron recolectados en el pico reproductivo de la especie en esta área.

Fig. 21 Índice gonadosomático (IGS) en relación a los estadios gonadales de hembra Coryphaena hippurus capturado en la costa sur de Sinaloa en diciembre 2009 (n indicada en paréntesis). No hay diferencias significativas de entre los estadios reproductivos (F0.05=2.15, gl=1:14, p=0.165).

Otro aspecto muy importante para entender el comportamiento de los contaminantes orgánicos persistentes (COPs) dentro del organismo es el contenido de lípidos en sus tejidos, siendo éste además un factor explicativo

del ciclo de vida del pez. El contenido de lípidos está relacionado a cambios bioenergéticos corporales que responden a procesos biológicos relevantes como migración, reproducción o estrés ambiental (natural o antropogénico). En la Figura 22 se puede observar que la tendencia general de contenido de lípidos fue Músculo << Gónada < Hígado. En general, el porcentaje de lípidos en músculo presentó diferencias significativas respecto al contenido de lípidos de gónada e hígado (F0.05=31.504, gl=2:98, p<0.001).

En músculo no se observa diferencias significativas entre las tallas en ambos géneros (F0.05= 0.921, gl=1:98, p>0.05), pero sí en contenido de lípidos entre machos y hembras (1.29 y 1.02% respectivamente; F0.05=4.781, gl=1:98, p=0.011), aunque la hembra de 146 cm presentó un contenido de lípidos aproximadamente 20 veces mayor al resto (21.09%). Este valor extremo, aunque se excluyó de los análisis estadísticos, si es útil para indicar una tendencia en hembras adulto de gran tamaño, que además tiene implicaciones sobre el potencial de bioacumulación en tallas grandes (ver sección de OCs en músculo). El contenido de lípidos en músculo de la hembra de 146 cm, es congruente con el modelo de lípidos propuesto por Thomann y Connolly (1982) (en: Thomann y Connolly, 1984), en el cual explican que el enriquecimiento de lípidos en peces durante su crecimiento continúa hasta la talla en que el organismo se termina de desarrollar.

Fig. 22 Contenido de lípidos (%) diferenciado por talla, género y tejido del pez Coryphaena hippurus capturado en la costa sur de Sinaloa en diciembre 2009. (n indicada en paréntesis). C: Chicos; G: Grandes; E: Extra grande. Letras minúsculas diferentes indican diferencias significativas entre tejidos (F0.05=31.504, gl=2:98, p<0.001). ▲ Indica diferencias significativas entre género para un tejido (F0.05=4.781, gl=1:98, p<0.01).

En la gónada, las hembras registraron el 7.46% de contenido de lípidos, siendo este valor significativamente mayor que los machos (4.22%) (F0.05=4.781, gl=1:98, p<0.001). Estos valores, comparándolos con los estadios gonadales (Fig. 20) pueden ser explicados, ya que el 60% de las hembras se encontraba en vitelogénesis, en el cual la gónada tiende a ingresar lípidos que se encontraban en otros tejidos, principalmente de músculo, para ser utilizados en la formación de huevos (fosfolípidos) o como energía durante la reproducción (Amado et al., 2006). Aunque los machos también invierten energía al momento de la reproducción y también eliminan lípidos al momento de eyacular, este proceso es de menor magnitud en comparación con las hembras. En gónada no se observaron diferencias en contenido de lípidos entre las tallas de ambos géneros.

Por lo que respecta al hígado, el contenido de lípidos en hembras fue de 7.16%

y para machos 7.24 %, sin diferencias significativas entre ellos (F0.05=4.781,

gl=1:98, p<0.634). En cuanto a las tallas, las hembras grandes presentan un contenido de lípidos en hígado ligeramente mayor, aunque no significativo, respecto a las hembras chicas.

Como se ha mencionado anteriormente, el contenido de lípidos es influenciado por la reproducción, esto debido a la transferencia de lípidos que hay de otras partes del cuerpo del organismo hacia la gónada. Esta transferencia de lípidos puede darse gradualmente conforme las gónadas se van desarrollando (García- Melgar, 1995). La variación del contenido de lípidos en cada uno de los estadios encontrados en los peces C. hippurus hembras capturados en diciembre del 2009 se puede apreciar en la Figura 23, en donde en músculo e hígado no se observaron diferencias de lípidos entre los estadios, pero en gónada se puede observar que en el posdesove hay una cantidad de lípidos menor, aunque sin diferencias significativas (F0.05=0.544, gl=3:31, p=0.986), con respecto a los demás estadios. Estos resultados concuerdan con que el desove es el último estadio del ciclo reproductivo del pez, en el que previamente ya ocurrió el gasto de energía invertido en la reproducción. Las diferencias entre tejidos se pueden apreciar claramente en la Figura 24, donde con relación al IGS se puede observar que en general el músculo tiene menor contenido de lípidos con respecto a la gónada e hígado

Fig. 23 Contenido de lípidos de músculo, gónada e hígado del pez hembra Coryphaena hippurus en diferentes estadios gonadales (entre paréntesis número de organismos analizados).

Fig. 24 Contenido de lípidos con respecto al índice gonadosomático del pez Coryphaena hippurus hembra.

6.3 Frecuencia y Concentración de compuestos organoclorados (OCs)