Saline Systems, 2005; 1: 4-4 (más artículos en esta revista)

Efecto de la salinidad del estrés en la historia de vida de las variables Branchipus schaefferi Fisher, 1834 (Crustacea: Anostraca)

BioMed Central
SSS Sarma (sarma@servidor.unam.mx) [1], Lynda Beladjal (Lynda.Beladjal @ rug.ac.be) [2], S Nandini (nandini@servidor.unam.mx) [3], Gerardo Cerón - Martínez (Lynda.Beladjal @ rug.ac.be) [1], Karina Tavera-Briseño (nandini@servidor.unam.mx) [1]
[1] Laboratorio de Zoología Acuática, UMF, de la División de Investigación y Estudios de Posgrado, Universidad Nacional Autónoma de Mexico, Campus Iztacala, Av. De los Barrios S / N, Los Reyes, AP 314 54090, Tlalnepantla, Estado de México, Mexico
[2] Laboratory of Animal Ecology, Ghent University, Ledeganckstraat 35, B-9000 Gent, Belgium
[3] UIICSE, de la División de Investigación y Estudios de Posgrado, Universidad Nacional Autónoma de Mexico, Campus Iztacala, Av. De los Barrios S / N, Los Reyes, AP 314 54090, Tlalnepantla, Estado de México, Mexico

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Resumen
Antecedentes

Agua dulce anostracans habitan efímera en la que los cuerpos de agua como el nivel del agua disminuye debido a la evaporación aumenta la concentración de sal. Por lo tanto, para la mayoría de anostracans salinidad se convierte en el principal factor de estrés.

Resultados

Hemos probado cinco concentraciones de NaCl (0 a 8 g / l) en la tabla de vida de la demografía Branchipus schaefferi alimentados Chlorella (alga). Edad específicos de las curvas de supervivencia de hombres y mujeres B. Schaefferi mostró casi un patrón similar en el que el aumento de la concentración de sal generado una disminución en la supervivencia. La edad de la reproducción (m x) de las mujeres manifestaron varios picos de producción quiste en el 0 y 1 g / l mientras que en la salinidad de la sal que contengan tratamientos a los 4 u 8 g / l, había menos picos. Media de vida, la esperanza de vida al nacer, en cifras brutas y netas tasas de reproducción, tiempo de generación y la tasa de aumento de la población fueron significativamente influido por la concentración de sal en el medio. El mayor valor de la tasa neta de reproducción (970 quistes / mujeres) en los tratamientos fue de 0 g / l de sal, mientras que el más bajo fue de 13 quistes / niñas a los 8 g / l. La tasa de aumento de la población (r) varió de 0,52 a 0,32 por día en función de la concentración de sal en el medio.

Conclusión

La baja producción de crías y la supervivencia de B. Schaefferi a mayores niveles de salinidad sugiere que esta especie es poco probable que colonizan el interior los cuerpos de agua salina. Por lo tanto, los estanques temporales en la que se encuentra, conservador adecuado se deben tomar medidas para proteger esta especie.

Antecedentes

Agua dulce anostracans generalmente habitan cuerpos de agua efímeras, que periódicamente seco, especialmente durante los meses de verano. Esta condición les obliga a adaptarse a una) la mayoría de una población ciclo, b) producir quistes que se resisten a la desecación y c) sobrevivir en virtud de la evolución de la composición iónica del medio ambiente [1]. La composición iónica de los cuerpos de agua dulce es controlado por muchos factores. Entre los factores abióticos, la temperatura, a través de la evaporación, desempeña un papel importante. Por lo general, como el nivel del agua disminuye debido a la evaporación, aumenta la concentración de sal. Por lo tanto, tanto la flora y la fauna de esos cuerpos de agua deben mostrar un cierto grado de tolerancia de la sal, a fin de sobrevivir [2]. El conocimiento sobre la salinidad de la laguna efectos en la conformación de osmorregulación y anostracans es mucho más limitada. Por ejemplo, Branchinecta gigas Lynch, 1937 y B. Mackini Dexter, 1956 de los lagos salinos en el centro de Washington reveló que ambas especies tienen la capacidad de hyperosmoregulation durante salina bajo condiciones y osmoconformation durante condiciones de alta salinidad [3]. Por otra parte, Branchinella compacta Linder, en 1941 se produce bajo condiciones salinas y tiene menos tolerancia a la salinidad elevada [4]. Por lo tanto, aún se desconoce la capacidad de tolerancia de muchas especies anostracan.

Agua dulce anostracans puede sobrevivir durante el período de secado, pero su tolerancia al aumento de los niveles de sal no está bien documentada [1]. La mera supervivencia bajo un estrés natural no es el adecuado para la continuación de una especie; el rendimiento reproductivo también es importante. Así, la reproducción de las estrategias de agua dulce anostracans revelan las vicisitudes de sus hábitats [5]. Para la mayoría de los organismos incluidos crustáceos de agua dulce, la salinidad es un importante factor de estrés [6]. Aumento de la salinidad conduce a la reducción de la supervivencia, la reducción de rendimiento reproductivo o ambos. Para un determinado las especies de agua dulce, a las concentraciones de sal por debajo de la mediana de los límites de tolerancia, la reproducción es más drásticamente afectado a más de supervivencia o de otras variables como la natación o la velocidad de la tasa de alimentación [7].

La historia de vida características de los crustáceos, en general, se entiende mejor uso de los estudios demográficos tabla de vida [8]. Las variables más sensibles al estrés son a) media de vida, b) la esperanza de vida en eclosión, c) la tasa bruta de reproducción y d) las tasas netas de reproducción, e) tiempo de generación y f) la tasa de aumento de la población. Sin embargo, no todas las variables son siempre sensibles a la misma tensión. Por lo general, la tasa de aumento de la población se piensa que es más sensible que el resto de las variables de historia de vida, ya que integra tanto la natalidad y la mortalidad [9]. Tendencias similares se pueden encontrar en agua dulce anostracans a la salinidad, pero se carece de datos cuantitativos para muchos géneros, excepto Artemia [10].

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de diferentes concentraciones de cloruro de sodio en la tabla de vida de la demografía de agua dulce anostracan Branchipus schaefferi Fisher, 1834.

Resultados
Las curvas de supervivencia

Edad específicos de las curvas de supervivencia (Fig. 1], de mujeres (A) y masculino (B) B. Schaefferi mostró un patrón similar casi en relación con la concentración de sal (g de 0 a 8 g / l). En la más alta concentración de sal (8 g / l), las mujeres siguen viviendo sin mortalidad para la primera semana. La edad de la reproducción (m x) (Fig. 2] de las mujeres manifestaron varios picos de producción quiste en el 0 y 1 g / l de salinidad, mientras que en los tratamientos que contenga 4 u 8 g / l, había menos picos.

Variables de historia de vida

Todas las variables seleccionadas de historia de vida de B. Schaefferi fueron significativamente afectadas incluso en el más bajo aumento de la salinidad (Tabla 1]. Esperanza de vida al nacer de los hombres de 0 g / l de salinidad fue ligeramente mayor que las mujeres. Sin embargo, en los tratamientos que contienen una determinada concentración de NaCl, esto fue casi similar para ambos sexos. También, independientemente de su sexo, el aumento de la concentración de sal en el medio de la disminución de la esperanza de vida. En la más alta concentración de sal, la esperanza de vida era de casi 1/6th de los controles (0 g / l). En cifras brutas y netas tasas de reproducción también se redujo con el aumento del nivel de salinidad del medio. La mayor tasa neta de reproducción (970 quistes / mujeres) en los tratamientos fue de 0 g / l de sal, mientras que el más bajo (13 quistes / mujeres) a las 8 g / l.

La tasa de aumento de la población (r) varió de 0,52 a 0,32 dependiendo de la concentración de sal en el medio. Como en el caso de otras variables de supervivencia, r disminuyó con un aumento de NaCl en el medio. Tiempo de generación varía de 8 a 25 días, dependiendo de la concentración de sal. Existe una relación positiva entre la media de vida y el tiempo de generación de B. Schaefferi (Fig. 3].

Estadísticamente, todas las variables de la prueba (de supervivencia variables: esperanza media de vida, la esperanza de vida al nacer, las variables reproductivas: en cifras brutas y netas tasas de reproducción, tiempo de generación y la tasa de aumento de la población) fueron significativamente influido por la concentración de sal en el medio (p < 0,001, utilizó un modelo lineal). Pruebas de Tukey reveló que por encima de todas las variables a 0 g / l de salinidad fueron significativamente diferentes (p <0,05) de los tratamientos que contengan alguna cantidad de NaCl. Sin embargo, las variables reproductivas a los 2, 4 y 8 g / l no fueron significativamente diferentes (p> 0,05).

Discusión

Anostracans son particularmente muy adecuado para estudiar los efectos de las concentraciones de sal en las características de historia de vida por vivir en ambientes acuáticos con una continua evolución de la composición iónica [11]. En consecuencia, dentro de su ciclo de vida, un individuo salinidades diferentes experiencias, que a su vez puede afectar a la supervivencia y el desempeño reproductivo [5].

Muchas especies de agua dulce anostracans se alimentan de algas verdes [1]. Branchipus schaefferi fue anteriormente cultivadas en la agla verde Scenedesmus [12], lo que sugiere que el uso de las algas dieta es adecuada tanto para la supervivencia y la reproducción. Esto fue evidente en nuestro estudio, donde a falta de sal estrés, B. Schaefferi fue capaz de sobrevivir y reproducirse quistes.

Temporales cuerpos de agua se caracterizan por opportunitistic especies incluidas anostracans. Alto rendimiento reproductivo, de corta duración y de gran amplitud dieta son algunas de las características de las especies de crustáceos que habitan en las aguas de carácter temporal [2, 5]. Muchas especies de agua dulce anostracans tienen una vida útil que varía entre dos semanas y varios meses [1]. En el presente estudio, independientemente de la concentración de sal, el máximo de vida útil varía de 10 a 55 días. En comparación con un estudio anterior sobre la misma especie [13], la máxima duración de la vida en este estudio fue un poco más corto (55 vs 77 días). Sin embargo, como se documenta antes, tanto en hombres como en mujeres había casi la misma vida útil [13]. Dependiendo de las condiciones ambientales, la edad de la vida de las curvas de supervivencia anostracans pueden ser de tipo I (baja inicial de la mortalidad), tipo II (tasa de mortalidad independiente de la edad) o de tipo III (pesados mortalidad inicial) [14]. Por lo general, bajo condiciones de estrés, la edad de la curvas de supervivencia tienden a ser tipo III [15]. Aumento de la concentración de sal en este estudio fue un estrés para B. Schaefferi y, por lo tanto, con el aumento de nivel de NaCl en el medio, hubo caída abrupta en la supervivencia en los primeros grupos de edad. Salt niveles tan bajos como de 1 g / l causó alrededor de 80% de mortalidad dentro de los 30 días para hombres y mujeres. A las 8 g / l, hombres y mujeres vivieron durante alrededor de una semana sin que la mortalidad y la supervivencia de entonces disminuyó rápidamente.

Variable (diente-como vio) quiste de producción es característico de los crustáceos incluyendo anostracans que viven más de 2 meses [14, 16], donde la producción de crías es pulsado, es decir, después de 5-10 días y los picos de producción recién nacido durante el período de transición menos Producen huevos. En B. Schaefferi también, en tratamientos que no contiene sal o 1 g / l, la producción de crías fue pulsado. Con el aumento de la salinidad en el medio se produjo un menor número de crías que sugiere que más allá de los niveles de sal 2 g / l son altamente estresante para los B. Schaefferi. El máximo quistes por la cría de alrededor de 70. La reproducción es muy baja, de 8 g / l. El número de quistes por la cría de Streptocephalus puede ser tan alta como 900; sin embargo, bajo condiciones inadecuadas este número puede ser tan bajo como 1 quiste / cría [17]. En nuestro estudio, el pico de producción de quistes por la cría de <20 en el más alto de salinidad (8 g / l). Cuando cultivadas en una dieta de Scenedesmus en una densidad de 1 × 10 6 células / ml, el máximo número de quistes por la cría de B. Schaefferi fue 192 [13]. En el presente estudio, esta fue mucho menor. Esto fue probablemente debido a la densidad de los alimentos utilizados. Sobre la base de peso seco [18], la cantidad de algas dieta utilizada por Beladjal et al. [13] fue casi el doble que el utilizado en este estudio. Existen abundantes pruebas de que el aumento de la densidad de algas aumenta la producción de quistes en anostracan especies [1]. Tiempo de generación y la tasa de aumento de la población observado en B. Schaefferi están en general de acuerdo con los reportados para anostracans de agua dulce [14].

Las interrelaciones existentes entre las diferentes variables de historia de vida de los organismos. Por ejemplo, el tamaño corporal y la relación del tamaño de la camada en los crustáceos en general, es positiva y lineal o curvilinearly relacionadas [19]. Del mismo modo el tiempo de generación y la esperanza de vida se relaciona linealmente con para muchas especies de zooplancton como rotíferos [20], [19] cladóceros, a pocos anostracans (por ejemplo, Streptocephalus mackini Moore, 1966) [14] y ahora también en el B. Schaefferi.

La baja capacidad de tolerancia B. Schaefferi a NaCl como se observa en el presente estudio se confirmó también de las observaciones de campo. Por ejemplo, Maier et al. [11] han informado de la ocurrencia de B. Schaefferi hechas por el hombre en cuerpos de agua dulce en Alemania. Sin embargo, con un aumento de la conductividad (superiores a 300 μ S / cm, lo que equivale a <0,5 g / l), B. Schaefferi fue casi eliminado. Hay también algunas diferencias en relación con la composición iónica del agua en estanques de secado natural y NaCl usa aquí [6]. Sin embargo, otras especies tolerantes a la sal también son tolerantes a NaCl o viceversa [21]. Por ejemplo, Branchinecta sandiegonensis Fugate, 1993 y Streptocephalus woottoni Eng, Belk y Eriksen, 1990, que se encuentran generalmente en las costas diluir vernal piscinas, son fuertes cuando hyperregulators externa Na + niveles están por debajo de 60 mmol -1 o en condiciones de alkalinities hasta 0,8 -1,0 Gl -1 [22]. Entre anostracans, Artemia spp. Son hipo-y hyperosmotic reguladores. Por ejemplo, Artemia franciscana Kellog, 1906 mostró poco haemolymph variaciones en las concentraciones de iones cuando la salinidad externa (como NaCl) fue <0,3 gl -1 a supersaturated niveles. Sin embargo, esta capacidad se ha reducido cuando son expuestos a condiciones de pH bajo [23]. Por lo tanto, parece poco probable que B. Schaefferi en estanques naturales tolera niveles de salinidad superior a 8 g / l, especialmente bajo condiciones de pH bajo.

Conclusión

B. schaefferi que habita en las charcas temporales de agua dulce sólo tolera niveles bajos de NaCl. Cuando se planteó en Chlorella en una densidad de 1 × 10 6 células / ml por debajo de 0 g / l de concentración de NaCl, hombres y mujeres de vida similares. Sin embargo, cuando la salinidad del medio se incrementó de 0 a 8 g / l, tanto la supervivencia y la reproducción se redujo. NaCl, hasta 1 g / l causados influencia negativa en la esperanza de vida al nacer, en cifras brutas y netas tasas de reproducción, así como la tasa de aumento de la población. Así, la baja tolerancia a la salinidad de esta especie indica que es poco probable que colonizan el interior cuerpos de agua salina. Incluso en los estanques de agua dulce donde se encuentra situado, que conduzca a factores antropogénicos elevada salinidad pueden desalojar esta especie de su hábitat natural [24]. En Alemania B. Schaefferi es considerada como una de las más amenazadas especies de crustáceos. Por lo tanto, los estanques temporales en la que se encuentra, conservador adecuado se deben tomar medidas para proteger esta especie.

Métodos
Cultura de la prueba de las especies

El original parental de Branchipus schaefferi se obtuvo de Boughzoul, Argelia y cultivadas en masa utilizando Scenedesmus. Quistes de la recopilación se ha efectuado de acuerdo con los métodos descritos anteriormente [13]. Los quistes se eclosionaron después de Ali et al. [17]. Desde el naupliar etapa hasta la terminación de los experimentos, utilizamos la única de células alga Chlorella vulgaris. C. Vulgaris (Cepa CL-V-3, CICESE, Ensenada, Baja California, Mexico) fue cultivada en masa utilizando Bold del medio base [25]. Basándose en un estudio preliminar, se seleccionaron 1,0 × 10 6 células / ml de Chlorella como la densidad de los alimentos. Grado analítico de cloruro de sodio se utiliza para la preparación de diferentes niveles de salinidad. Por quiste eclosión, el mantenimiento de B. Schaefferi en culturas o de los experimentos que utilizan moderadamente agua dura reconstituida (la EPA medianas) [26] como el medio, que fue preparado por disolución de 0,9 g de NaHCO 3, 0,6 g de CaSO 4, 0,6 g de MgSO 4 y 0,04 g de KCl por litro de agua destilada.

Diseño experimental

Basándose en un estudio preliminar, cinco nominal de las concentraciones de NaCl (0, 1, 2, 4 y 8 g / l) elegido. De una solución madre de 32 g / l, la concentración deseada se prepararon a través de serie de dilución utilizando EPA medio. El efecto de dilución sobre la densidad de algas mientras que la preparación de los diferentes niveles de salinidad y, en consecuencia, se consideraron ajustes se realizaron a fin de obtener la densidad de algas final de 1,0 × 10 6 células / ml. Las condiciones generales de ensayo fueron: la iluminación fluorescente (2000 Lux) continua y difusa; temperatura de 23 ± 1 ° C, pH: 7.0-7.5, medio renovado por completo después de cada 24 h.

Cincuenta nauplii se introdujeron en cada una de las 5 concentraciones de sal con una densidad de algas de 1,0 × 10 6 células / ml presente en tarros transparentes prueba de 500 ml y la mediana fue renovado diariamente. Después de 10 días, tiempo por el cual es posible distinguir el sexo [13], los menores fueron utilizados para llevar a cabo estudios demográficos tabla de vida. En cada uno de los 15 (5 concentraciones de sal X 3 repeticiones) prueba tarros que contienen 100 ml de mediano nos presenta un hombre y una mujer B. Schaefferi (menores). Tras el inicio de los experimentos, se determinó el número de quistes de cada prueba y la jarra de medio fue renovado con nivel adecuado de sal y densidad de algas diarias. Si una pareja masculina en una jarra de prueba murió luego que fue sustituido por otro al mismo tiempo que se cultivan en condiciones similares de la población. Del mismo modo, si una mujer murió luego fue sustituido por otro similar de las mujeres condiciones de prueba, a pesar de contar con el quiste no era considerado aún más [13]. Los experimentos se suspendió cuando cada individuo de la pareja original falleció en cada replicar. Sobre la base de los datos recogidos, se obtuvo por edad de la supervivencia (l x) y fecundidad (m x) curvas. La siguiente fórmula se utiliza para la obtención de las variables de historia de vida [15]:

L x = Proporción de sobrevivencia por día

M x = Proporción de crías producidas por hembra por día

Donde, T x = número de personas por día

X n = número de personas que viven en la iniciación y la edad × (días)

Tasa de aumento de la población, la ecuación de Euler-Lotka (resuelto iterativamente y utilizando el método jackknife [27]):

Donde r = tasa de aumento de la población por día, w = edad a la madurez (días)

Las diferencias en los datos sobre la historia de vida variables obtenidas bajo diferentes concentraciones de sal fueron evaluados estadísticamente mediante análisis de varianza (ANOVA de una vía) y de pruebas de Tukey [28].

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Contribuciones de los autores

SSSS: Idea, diseño, la parte de la recopilación de datos y la interpretación y la escritura; participado lo suficiente para ser un autor de este manuscrito.

LB: Cultura, el mantenimiento de los organismos, una parte de análisis de datos y la interpretación; participado lo suficiente para ser un autor de este manuscrito.

SN: Algunas partes de la recopilación de datos, análisis, la interpretación y la escritura; participado lo suficiente para ser un autor de este manuscrito.

MCG: Algunas partes de la recopilación de datos, la interpretación y la escritura; participado lo suficiente para ser un autor de este manuscrito.

KTB: Algunas partes de la recopilación de datos, la interpretación y la escritura; participado lo suficiente para ser un autor de este manuscrito.

Agradecimientos

Dos revisores anónimos han mejorado mucho nuestro manuscrito. Este estudio recibió el apoyo de un proyecto del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT-41786). Gracias también por Marcela Carmarillo Ortiz (Jefe de Bibliotecario, UNAM Campus Iztacala) para la búsqueda bibliográfica.