T E S I S Maestra en Ciencias - DSpace - CIBNOR Principal

INTRODUCCIÓN

ANTECEDENTES

Biomineralización en moluscos

Estructura, composición y formación de la concha en moluscos bivalvos
Estructura del tejido del manto de moluscos bivalvos

La matriz proteica se calcifica dentro de la cámara y forma una capa prismática en la superficie interna del periostraco (Smolowitz, 2021). Margen del caparazón de Mercenaria mercenaria que muestra el periostraco.

Acidificación del océano (AO)

Efectos de la AO en moluscos bivalvos: a nivel estructural, fisiológico y genético
Impactos ecológicos y socioeconómicos de la AO

Flechas azules, reacción de formación de CaCO3; Flechas azules/rojas, respuesta a la acidificación del océano (Modificado de Branch et al. 2013). Un cambio en una o más condiciones puede causar efectos negativos en los organismos (Doney et al. 2020). Sin embargo, este sistema es lento, por lo que se ve limitado por un aumento constante de CO2 (Fabry et al. 2008).

Sin embargo, la magnitud y dirección de los efectos de la acidificación varían entre especies (Beniash et al. 2010). Por lo tanto, investigaciones recientes se han centrado en los efectos de la acidificación de los océanos en la calcificación de diversos organismos marinos (Liu et al. 2012). Por tanto, es necesario comprender los mecanismos fisiológicos esenciales de la biomineralización para evaluar la sensibilidad de los organismos marinos a la OA (Liu et al. 2012).

En condiciones de acidificación (pH 7,70), se observó una disminución en la expresión de genes relacionados con la biomineralización y un aumento en la expresión de Hsp70 (Liu et al. 2012). Por lo tanto, se propone la acidificación de los océanos para limitar el crecimiento de las conchas, la calcificación y los niveles de expresión de genes relacionados con la biomineralización (Liu et al. 2017). Por ejemplo, Kuffner et al. 2008) informaron que se produce una reducción en el estado de saturación del aragonito en los organismos.

Callo de hacha (Atrina maura)

La AO podría influir en las redes alimentarias y el ciclo del carbono al alterar la distribución de nutrientes y metales dependiente del pH, lo que a su vez podría alterar la composición de las especies y la productividad primaria (Huesemann et al. 2002). Además, los efectos sinérgicos del OA con otros factores estresantes, como el calentamiento global, la eutrofización, las especies introducidas y la sobrepesca, podrían alterar las respuestas de los ecosistemas (Schippers et al. 2004; Hutchins et al. 2007; Fabry et al. 2008). Coleccionada en la Bahía de La Paz, Baja California Sur, México, tamaño: 60 mm. a) morfología y capas de la concha y b) fisiología interna.

Este mejillón representa un molusco de importancia económica debido a su alta demanda local e internacional, lo que lo ubica entre los moluscos de mayor precio en el mercado (INAPESCA, 2021). Debido a lo anterior, esta especie se ha convertido en una especie sobreexplotada que ha causado un impacto negativo en los bancos naturales de este recurso, por lo que se han desarrollado estrategias acuícolas que permiten un uso sustentable y controlado desde la perspectiva de conservación de la especie en el ambiente natural. (INAPESCA, 2021). En Baja California Sur, según el Departamento de Acuicultura de la Subdelegación de Pesca, el cultivo de vieiras se realiza de manera semiintensiva que incluye las fases de siembra, precrecimiento y engorde, utilizando cestas colgantes, donde se realizan dos siembras al año en la primavera. y otoño (INAPESCA, 2021).

Se deben tener en cuenta los efectos de las variables ambientales en el crecimiento de las larvas de vieira, por lo que los parámetros físico-químicos deben ser óptimos para su cultivo (Cuadro 2) (INAPESCA, 2021). En la etapa de siembra (inicial), las semillas tienen una longitud total (TL) inferior a 2 cm y tienen una duración de. El precio aproximado del callo es de $380.00 MXN el kilogramo, en el macizo continental el precio alcanza los $450.00 MXN el kilogramo, por lo que la vieira es una especie de alto valor comercial, pero no existen estadísticas de producción específicas para ella. con otras especies de moluscos, como la ostra japonesa (C. gigas), el mejillón catarina (Agropecten ventricosus), el mejillón chocolate (Megapitaria squalida) y el mejillón generoso (Panopea generoso) (INAPESCA, 2021).

JUSTIFICACIÓN

HIPÓTESIS

OBJETIVOS

Objetivo general

Objetivos particulares

MATERIAL Y MÉTODOS

Recolección y aclimatación de ostras juveniles de A. maura
Diseño experimental
Identificación de los genes que codifican SMPs en el tejido del manto de A. maura

Extracción de ARN total del manto de A. maura

Análisis histológico del manto de A. maura
Análisis estadístico de la talla de la concha de A. maura

Obtuvimos aire seco sin CO2, como se muestra en la línea continua horizontal del diagrama de la figura. Por otro lado, la presión de salida de la mezcla gas-aire se controló mediante manómetros. La cal sodada presente en las columnas de eliminación de CO2 del sistema de recuperación de aire se reemplazó indicando la saturación de la columna con un color púrpura y el desecante de CaSO4 se reemplazó cada 3 días.

La mezcla de aire y CO2 se transfirió a la unidad de mezcla (MU) según el diagrama de la Fig. El nivel del agua de mar en las UE se mantuvo mediante un flujo continuo de agua que salía a través de un agujero en cada UE. Diagrama de flujo de la mezcla gas-agua de mar para el modelo experimental tipo matriz. a) Esquema de la unidad de mezcla gas-agua de mar. b) Esquema de unidades experimentales del tipo matricial.

Las flechas azules indican el flujo de agua dentro y fuera de la unidad de mezcla y hacia las unidades experimentales. Para analizar la expresión de los genes N66, perlin, N16 y aspein se diseñaron oligonucleótidos a partir de secuencias de organismos taxonómicamente cercanos a A. Para identificar las secuencias obtenidas se analizaron mediante la herramienta BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) de la base de datos NCBI.

RESULTADOS

Parámetros fisicoquímicos del bioensayo
Análisis estadístico de la talla (longitud) de las conchas de A. maura expuestas a

Extracción del ARN total del manto de A. maura
Diseño y estandarización de oligonucleótidos
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) punto final y secuenciación de productos
Identificación de los genes que codifican SMPs en el tejido del manto de A. maura. 53

Análisis estructural de la concha de A. maura mediante Microscopía Electrónica de

En el caso de la capa de calcita, se compone de prismas de calcita apilados uno encima del otro. Por otro lado, la capa de nácar está formada por láminas de aragonito dispuestas paralelas a la superficie interna de la concha y apiladas al azar, cada una de las cuales se alterna con finas capas de matriz orgánica, creando una disposición de hojas. láminas de nácar) (Fig. 24, capa interior de aragonito). Las escamas de control forman un límite definido y diferenciado entre la capa de calcita y aragonita (nácar) (Fig. 25a, c y n), la capa de calcita muestra un patrón homogéneo de formas prismáticas definidas y su matriz orgánica se encuentra intacta. En cada uno de los prismas (Fig. 25b), las placas de nácar muestran un patrón granular homogéneo.

Por otro lado, la capa de aragonito o perla presenta erosión y clara disolución química desde el interior a la superficie de la capa, por lo que las tabletas tienen formas irregulares (Fig. 25f, i y l). 26, se observan las fotomicrografías lateral y lateral superior de la capa prismática de calcita de las conchas del tratamiento control y del tratamiento de acidificación. En el caso de la carcasa del tratamiento control (panel superior), los prismas de calcita se observan apilados en forma de columnas, cada una de las cuales tiene un recubrimiento orgánico (Fig. 26a), estas tabletas de calcita tienen una forma prismática definida y están recubiertas. (ro), donde una matriz orgánica sirve como doble contorno (co) entre cada columna de prismas apilados y cada prisma, y además presenta un patrón de poros (po) (Fig.

Se observan las micrografías electrónicas de barrido (MEB) lateral del interior de la capa prismática de calcita de A. 27, las micrografías lateral y lateral superior de la capa de nácar de las conchas del tratamiento control y del tratamiento de acidificación. En el caso de la cubierta del tratamiento de control (panel superior), se observa una disposición desordenada y compacta de las tabletas de nácar, observándose un límite bien definido entre la capa de nácar y la cubierta.

DISCUSIÓN

Parámetros fisicoquímicos del bioensayo
Análisis histológico del manto de A. maura
Análisis estructural de la concha de A. maura por Microscopía Electrónica de Barrido
Análisis estadístico de la talla de la concha de A. maura

En general, el manto se divide en dos regiones, manto palial (zona central) y borde del manto (zona marginal), que están en contacto directo con la capa prismática y la capa nacarada de la concha, respectivamente (Kocot et al. 2016; Clark, 2020). A medida que el pH del océano disminuye, el efecto de la AO depende de la estructura y composición del caparazón del organismo (Gazeau et al. 2007). Los estudios sobre el efecto de la AO en la biomineralización de bivalvos en la etapa juvenil han informado sobre corrosión en la superficie de la concha y cambios en la microestructura mineral, como disolución química en condiciones de pH ácido (Auzoux-Bordenave et al. 2019).

La corrosión de la superficie de la cáscara y los cambios en las microestructuras biominerales en condiciones de acidificación están relacionados con un efecto directo en la disolución de la cáscara (Anzoux-Bordenave et al. 2020). El proceso de biomineralización de las conchas de los moluscos es un proceso complejo, activamente controlado y determinado por el crecimiento en longitud y espesor. Se sugiere que la capa externa (prismática) está involucrada en el crecimiento longitudinal, mientras que la capa interna (perlada) es responsable del crecimiento en términos de espesor (Liu et al. 2017). Estos resultados son consistentes con los reportados por Liu et al. 2023), que informaron que el crecimiento de la concha de Arctica icelandica no se ve afectado a un pH de 7,50 durante tres meses de exposición.

Por otro lado, el periostracum puede proteger a los biominerales de la disolución al protegerlos de la exposición directa al agua de mar ácida (Liu et al. 2023). Además, se sugiere que especies más tolerantes a la hipercapnia (acumulación de CO2) presenten una mayor acumulación de bicarbonato y en consecuencia compensen el pH ácido debido al AO disolviendo la cáscara, como Mytilus edulis (Fabry et al. 2008). Por lo tanto, el estudio de los niveles de expresión de genes relacionados con la formación de la cáscara de A.

CONCLUSIONES

LITERATURA CITADA

The impact of CO2-induced ocean acidification on the early life history of invertebrates - what we know, what we need to know and what we can do. A laboratory experimental system for studying the effects of ocean acidification on marine invertebrate larvae. Impact of ocean acidification on the energy metabolism of oysters, Crassostrea gigas - changes in metabolic pathways and thermal response.

Effect of ocean acidification on growth, calcification and gene expression in the pearl oyster, Pinctada fucata. Effects of anthropogenic seawater acidification on acid-base balance in the sea urchin Psammechinus miliaris. Impact of ocean acidification on the performance of the king scallop, Pecten maximus, from Norway.

Effects of ocean acidification and tralopyril on shellfish biomineralization and carbon cycling: a Pacific oyster (Crassostrea gigas) study. Effects of exposure to near-future levels of ocean acidification on shell characteristics of Pinctada fucata (Bivalvia: Pteriidae). Ocean acidification adversely affects the metabolism, extracellular pH and calcification of the economically important sea mussel, Tegillarca granosa.

ANEXOS