Estimación Del Máximo Crítico Térmico Para La Palometa
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1 ESTIMACIÓN DEL MÁXIMO CRÍTICO TÉRMICO PARA LA PALOMETA Gasteropelecus maculatus (CHARACIFORMES: GASTEROPELECIDAE), UNA APROXIMACIÓN A SU RESPUESTA FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO BAYRON STICK GIL BOHORQUEZ UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN PROYECTO CURRICULAR LICENCIATURA EN BIOLOGÍA BOGOTÁ D.C. 2016 2 ESTIMACIÓN DEL MÁXIMO CRÍTICO TÉRMICO PARA LA PALOMETA Gasteropelecus maculatus (CHARACIFORMES: GASTEROPELECIDAE), UNA APROXIMACIÓN A SU RESPUESTA FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO BAYRON STICK GIL BOHORQUEZ Trabajo de grado en modalidad pasantía para optar al título de Licenciado en Biología DIRECTOR M. Sc. DIANA DEL SOCORRO DAZA ARDILA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN PROYECTO CURRICULAR LICENCIATURA EN BIOLOGÍA BOGOTÁ D.C. 2016 3 CONTENIDO Página. 1. RESUMEN 4 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 5 3. OBJETIVOS 8 3.1 Objetivo general 3.2 Objetivos específicos 4. ANTECEDENTES 9 5. METODOLOGÍA 23 6. RESULTADOS 29 7. DISCUSIÓN 34 8. REFERENCIAS 39 9. CRONOGRAMA 45 10. PRESUPUESTO 48 11. ANEXOS 49 4 1. RESUMEN El presente trabajo de investigación tiene como objetivo estimar el máximo crítico térmico para la palometa Gasteropelecus maculatus (Characiformes: Gasteropelecidae), un pez dulceacuícola que se distribuye entre Ecuador, Panamá, Venezuela y Colombia; en la búsqueda de obtener una aproximación de su respuesta frente al cambio climático, mediante el empleo de la metodología del MTC, un índice fisiológico no letal utilizado como indicador de la tolerancia térmica de los organismos acuáticos que consiste en exponer a los peces a una tasa de calentamiento de 18°C por hora, en este caso para peces aclimatados a 22, 28 y 32°C. Se desarrolló en el marco de la realización del trabajo de grado en la modalidad de pasantía en el Laboratorio de Ictiología y Peces Ornamentales de la Universidad Nacional de Colombia durante el segundo semestre del año 2016. Los resultados de la estimación del máximo crítico térmico para la palometa Gasteropelecus maculatus en los diferentes niveles de aclimatación (20, 28 y 32°C) fueron 30,38 ± 0,29°C, 32,41 ± 0,22°C y 36,26 ± 0,19°C, respectivamente. La reducida variación intraespecífica de tolerancia térmica encontrada en esta especie para cada nivel de aclimatación sugiere una capacidad limitada para adaptarse a condiciones térmicas extremas y plantea preocupaciones con respecto a los cambios globales de temperatura actuales. Al finalizar fue posible constituir un modelo experimental aplicable a otras especies de interés ornamental y de conservación. PALABRAS CLAVE. Aclimatación, Cambio Climático, Limites térmicos, Temperatura. 5 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La palometa, voladora, pez hacha o pechugona (Miles, 1971; Dahl, 1971) es un pez del orden Characiformes, familia Gasteropelecidae, que se distribuye en Venezuela (Martínez-Leones et al., 2012), Ecuador (Orcés, 1967; Barriga, 2012) Panamá y Colombia (Reis et al., 2003), en el río Atrato (Eigenmann, 1922; Román-Valencia, 1990), alto y medio Magdalena, ríos Cauca, San Jorge y Sinú (Miles, 1947; Villa-Navarro et al., 2006; Dahl, 1971; Weitzman y Palmer, 2003), delta del Orinoco (Lasso et al., 2004), río Catatumbo (Ortega-Lara et al., 2012), ríos Sogamoso y Suárez (Castellanos-Morales et al., 2011), río Ranchería (Mojica et al., 2006) y al oriente de Antioquia (Jaramillo-Villa et al., 2008). Es de tamaño pequeño con una longitud estándar de 30 mm y puede alcanzar los 64 mm (Weitzmar y Palmer, 2003), de cuerpo alto, redondeado y fuertemente comprimido, se caracteriza por una quilla prolongada con grandes aletas pectorales, presenta una coloración plateada (Maldonado-Ocampo et al., 2012), con bandas formadas por series de puntos confluentes, que se van desvaneciendo hacia el borde de la quilla y una franja dorada desde el opérculo hasta la base de las caudales (Mojica, 1997). Vive en aguas claras y semiturbias con sustrato compuesto por arenas y con material vegetal en descomposición, temperaturas entre 21-27.6 °C y valores de pH entre 5.5 y 6.8 (Córdoba y Mena, 2001), aunque según López-Delgado (2013) prefiere ambientes lénticos con temperaturas entre 27-28°C; es carnívora con tendencia hacia la entomofagia (Maldonado-Ocampo et al., 2012); y un activo cazador de larvas de mosquitos (Maldonado-Ocampo et al., 2005). No es una especie de consumo, pero tiene potencial para uso ornamental por su apariencia y resistencia, ha sido capturada sin control y no existe ningún tipo de reglamentación sobre su captura (Castillo y Rubio, 1987), es una especie con escasa información sobre su biología y ecología. 6 En la actualidad existe una tendencia al aumento de temperatura global del planeta, en relación a los acontecimientos en siglos anteriores. Para el caso de Colombia, Alzate et al. (2015) menciona que la temperatura media en el territorio nacional continuará incrementándose durante el transcurrir del siglo XXI, de tal manera que para el período 2011-2040 habrá aumentado en 1,4°C, para 2041-2070 en 2,4°C y para 2071-2100 en 3,2°C. Con respecto a las masas de agua continentales, éstas experimentarán un aumento de temperatura que sobrepasara el grado de tolerancia de muchas especies, a la vez de cambios químicos importantes en el agua, como la disminución del oxígeno disuelto y el aumento de la salinidad (EPA, 2002); también existe cierto consenso acerca de que los efectos biológicos del Cambio Climático relacionados con la dinámica poblacional y la estructura de las comunidades serán más acusados en latitudes elevadas, donde las poblaciones de especies adaptadas a aguas más calientes desplazarían a las originales (Dokken et al., 1997), mientras que las especies raras y en peligro de extinción que son especialmente sensibles a pequeños cambios de temperatura no encontrarán hábitats alternativos (Bergkamp y Orlando, 1999); numerosas especies van a ver modificado su hábitat aumentando o disminuyendo su rango de distribución teniendo en cuenta que la mayoría de las especies tienen asociado un rango térmico relacionado con su fenología y fisiología. La temperatura tiene efectos importantes en la biología de los peces y pese que afecta directamente el metabolismo, la reproducción, el desarrollo, el crecimiento, y el comportamiento de los peces (Buisson et al., 2008); se desconocen los rangos de tolerancia térmica de la mayoría de los peces dulceacuícolas y la escasez de esta información dificulta predecir sus respuestas frente al cambio climático. De esta manera es conveniente aplicar la metodología del máximo crítico térmico (MCT), considerando que es un índice fisiológico que se emplea como un indicador de la tolerancia térmica de organismos acuáticos (Hutchinson, 1961; Becker y 7 Genoway, 1979; Chung y Méndez, 1993), principalmente para cuantificar la tolerancia de los peces a temperaturas extremadamente altas (Bennett y Judd, 1992; Mora y Ospina, 2001, 2002). El MCT consiste básicamente en exponer a los peces a una tasa de calentamiento de 18°C por hora (Giusto et al., 1998), y se cuantifica como la temperatura media en la que los peces muestran síntomas de tensión después de ser expuestos al aumento gradual de temperatura (Hutchitson, 1976; Bennett y Judd, 1992; Mora y Ospina 2001, 2002); de otra manera, se puede definir como la temperatura a la que un pez pierde la capacidad de mantener su postura habitual (pérdida de equilibrio) (Hasnain, 2010). Es un procedimiento no letal que requiere relativamente pocos individuos (Lutterschmidt y Hutchinson, 1997; Beitinger et al., 2000) y la mayoría de los peces sobreviven al experimento (94%) (Martínez et al., 2016). De acuerdo con lo anterior, la pregunta de investigación es la siguiente: ¿estimar el máximo critico térmico para Gasteropelecus maculatus nos permitirá generar un resultado sobre los rangos de tolerancia térmica que la especie puede soportar y aportará información para determinar su posible respuesta frente al cambio climático, de tal manera que permita el desarrollo de mejores estrategias para la conservación de la diversidad de peces en los ecosistemas acuáticos del país? 8 3. OBJETIVOS 2. 1 Objetivo general Estimar el máximo crítico térmico para la palometa Gasteropelecus maculatus (Characiformes: Gasteropelecidae). 2.2 Objetivos específicos Determinar la existencia de diferencias significativas en el límite máximo crítico térmico para individuos de la especie Gasteropelecus maculatus aclimatados a tres temperaturas diferentes (22, 28 y 32°C). Evaluar la capacidad de aclimatación de la especie Gasteropelecus maculatus a diferentes temperaturas (22, 28 y 32°C) durante 45 días. Relacionar el máximo critico térmico con la respuesta que puede presentar Gasteropelecus maculatus frente al cambio climático. Establecer un modelo experimental aplicable a otras especies de interés ornamental y de conservación. 9 4. ANTECEDENTES Año Titulo Autor Resumen 2016 Critical thermal limits Martínez, J. D.; Aunque la temperatura tiene grandes of Poecilia caucana Cadena, C. D.; repercusiones en la biología de los (Steindachner, 1880) Torres, M. peces, se desconocen los rangos de (Cyprinodontiformes: tolerancia térmica de la mayoría de los Poeciliidae) peces dulceacuícolas. Esta falta de información impide pronosticar respuestas al cambio climático y limita los análisis comparativos que podrían enriquecer estudios evolutivos y biogeográficos. Utilizaron la metodología del crítico térmico para cuantificar la capacidad de aclimatación y la tolerancia térmica en la especie neotropical dulceacuícola Poecilia caucana. Para peces aclimatados a 20˚C,