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Programa Fondecyt Informe Final Etapa 2014

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Programa Fondecyt Informe Final Etapa 2014 PROGRAMA FONDECYT INFORME FINAL ETAPA 2014 COMISIÓN NACIONAL DE INVESTIGACION CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA VERSION OFICIAL FECHA: 14/03/2015 Nº PROYECTO : 1110445 DURACIÓN : 4 años AÑO ETAPA : 2014 TÍTULO PROYECTO : DOES THE SIZE AND SEX-BIASED FISHERY CAN TRIGGER A CASCADE OF NEGATIVE EFFECTS ON REPRODUCTION OF CRABS? DISCIPLINA PRINCIPAL : BIOLOGIA MARINA GRUPO DE ESTUDIO : BIOLOGIA 1 INVESTIGADOR(A) RESPONSABLE : LUIS MIGUEL PARDO SUAZO DIRECCIÓN : COMUNA : CIUDAD : Valdivia REGIÓN : XIV REGION FONDO NACIONAL DE DESARROLLO CIENTIFICO Y TECNOLOGICO (FONDECYT) Moneda 1375, Santiago de Chile - casilla 297-V, Santiago 21 Telefono: 2435 4350 FAX 2365 4435 Email: [email protected] INFORME FINAL PROYECTO FONDECYT REGULAR MODIFICACIONES ACADÉMICAS El informe no presenta modificaciones académicas. RESULTADOS OBTENIDOS: Describa los resultados obtenidos de su investigación haciendo referencia a los objetivos originales y/o previamente modificados de su propuesta. (1) To determine the changes in mean size by sex, the operational sex ratio, fecundity and prevalence of ovigerous females of Cancer edwardsii from locations with different levels of fishery pressure. Este objetivo se encuentra 100% realizado, durante las campañas estacionales en las cinco localidades que se abarcaron en el estudio (tres con alta intensidad de pesca y dos con baja) se pudo establecer los efectos de la pesca sobre la estructura poblacional del recurso / especie objetivo (Jaiba Marmola / Metacarcinus edwardsii ). Los principales impactos detectados en las localidades con alta intensidad pesquera fueron; 1) Menor tamaño de los machos, 2) Menor diferencia entre los tamaños de hembras y machos, 3) Un sesgo hacia las hembras en las poblaciones, y 4) Menor porcentaje de hembras ovígeras. Estos resultados ponen en evidencia la alteración de la estructura poblacional producida por la actual estrategia de manejo pesquero (sesgada hacia machos), más allá de la reducción en número de individuos. Estos resultados son parte del artículo que será publicado en PLoS ONE (Pardo et. al 2015, 10.1371/journal.pone.0115525). Además, los datos de fecundidad de hembras fueron presentados en el XXXIV Congreso de Ciencias del Mar (Pinochet y Pardo, 2014) que se realizó en la ciudad de Osorno en el mes de Mayo 2014 (ver resumen). Estos datos de fecundidad, con una amplia escala espacio-temporal (hembras provenientes de 5 localidades 2011-2013), han sido asociados a las reservas de espermios almacenadas en los receptáculos seminales de las hembras para evaluar la limitación de espermios (obj 2). (2) To evaluate if the crab fishery induces sperm limitation (quantity of sperm) in C. edwardsii , in particular in areas with high levels of fishery pressure. Este objetivo se encuentra en un 100% realizado. En el transcurso del proyecto se evaluó tanto el agotamiento espermático de los machos como la limitación de espermios de las hembras, en ambos casos usando un experimento natural contrastando los individuos desde localidades con alta y baja intensidad pesquera y experimentos manipulativos de laboratorio. En el caso de los machos, se estimó el agotamiento espermático a través del cálculo del peso del vaso deferente y el índice vaso somático. El análisis de los resultados comprobó la hipótesis principal de este proyecto, el efecto negativo de la estrategia de manejo pesquero en el potencial reproductivo de jaibas ( PLoS ONE , Pardo et. al 2015, 10.1371/journal.pone.0115525). Además, la tesis de la estudiante de Biología Marina de la Universidad Austral de Chile, Yenifer Rosas, fue realizada con esta temática. La estudiante culminó con éxito su tesis durante el 2014 (ver certificado). Parte de estos datos también fueron presentados en el XV Congreso Latinoamericano de Ciencias del Mar, realizado en Punta del Este, Uruguay (Rosas et al. 2013). En el caso de las hembras, primero se describió la morfología funcional del receptáculo seminal (Pardo et al. 2013, Invertabrate Biology ), luego se estimó la carga de espermios almacenada en el receptáculo de un amplio rango de talla de hembras de las cinco localidades bajo estudio, de forma estacional durante los años 2012-2013. La carga espermática (i.e. número de espermios y peso de los eyaculados) tiene una directa relación con la intensidad pesquera, ya que las localidades con baja intensidad pesquera mostraron mayores valores en número de espermios que las localidades más intensamente explotadas (Fig.1A Anexo 1). En el caso de la calidad de los gametos, la viabilidad espermática se mostró alta (>85%) independientemente de la intensidad pesquera (Ob.3) (Fig.1A Anexo 1). La diferencia entre la carga espermática de las hembras de las distintas localidades no se traduce en una diferencia en el número de embriones portados por hembra (Fig. 2; Anexo 1), por lo que la fecundidad no muestra una relación con la pesquería. Por tanto, a nivel individual (i.e. fecundidad por hembra), los resultados indican que no hay mayores evidencias de limitación espermática gatillada por la explotación pesquera sesgada hacia los machos. Al parecer, solo una parte del eyaculado almacenado es necesario para fecundar los oocitos (razón 1 oocito : 39 espermios) como lo muestra la diferencia en carga del receptáculo de hembras pre y post desove (Fig. 3; Anexo 1). La capacidad de mantener espermios con alta viabilidad luego de la muda y la baja cantidad de ellos necesaria para la fecundación parecen ser suficientes para evitar la limitación espermatica. Solamente el bajo porcentaje de hembras ovigeras encontradas en las localidades con alta intensidad pesquera sugiere un efecto negativo de pesca. Toda esta información es parte de un articulo científico en preparación (Pardo et al. será enviado Marine Biology ). Finalmente, los principales resultados de este capítulo, fueron presentados en Foro Iberoamericano de Pesca y Acuacultura, realizado en Viña del Mar en Noviembre 2013 (declarado en informe l del tercer año). (3) To evaluate the effects of sperm storage time on sperm viability and female fecundity (quality of sperm) in C. edwardsii . Este objetivo se encuentra 100% realizado (Fig.2B Anexo 1). Sus resultados complementan los datos obtenidos en el objetivo 1 y 2 (estimación de carga espermática y fecundidad de hembras respectivamente). Tal como se mencionó anteriormente, los resultados de este objetivo, serán parte de un artículo científico en preparación (Pardo et al. será enviado Marine Biology ). En el marco de este objetivo se desarrolló la tesis de la alumna de Biología Marina, Carlas Cárdenas, la cual se encuentra en etapa de escritura y pendiente de entrega a la escuela hasta finales de primer semestre 2015. (4) To determine if sperm allocation is influenced by male and female size and if the size of ejaculate influences female fecundity. Este objetivo se encuentra 100% realizado en cuanto a la toma de datos y análisis de datos. En general, luego de analizar 50 cópulas experimentales en laboratorio, utilizando la técnica de ablación unilateral de gonopodos y un amplio rango de tallas de hembras se determinó; 1) una relación exponencial entre el numero de espermios transferidos a la hembra y la talla del macho (Fig 1 Anexo 2), comprobándose entonces que machos mas grandes tienen un mayor potencial reproductivo. 2) la magnitud de la carga del eyaculado entregada por el macho es independiente de la talla de la hembra (en relación al macho) (Fig 2, Anexo 2). Esto significa que el macho no dosifica la cantidad de espermios que entrega según el potencial reproductivo de la hembra (talla de la hembra). Además, en experimentos de cópulas con riesgo de competencia espermática (razón sexual; 2 machos: 1 hembra), la presencia de otro macho de similar tamaño generó cambios solo en el comportamiento de apareamiento, ampliándose en un 68% el periodo de guarda de pareja post‐cópula (t=‐2.351; p=0.02; df =44). Sin embargo el aporte espermático no se vio afectado por la presencia de otro macho al momento de la cópula (ANOVA: F=0.042; p=0.84) (Fig. 3, Anexo 2). Estos resultados son parte de un artículo en desarrollo para Marine Biology a someterse a fines de primer semestre 2015. Parte de estos resultados fueron presentados en el XXXIV Congreso Chileno de Ciencias del mar 2014, en la ciudad de Osorno (Riveros et al. 2014). Por último, la relación entre la talla del eyaculado y la fecundidad se reporta en el trabajo sometido (Pardo et al. sometido a Marine Ecology Progres series). (5) To determine the prevalence of multiple paternities in Cancer edwardsii across zones with contrasting levels of fishery pressure. Este objetivo se encuentra 100% realizado, en el transcurso del proyecto se desarrollaron 8 microsatélites altamente polimórficos para Metacarcinus edwardsii . Esto permitió un análisis preliminar del patrón de paternidad de la especie, los cuales ya fueron publicados (Rojas et al. 2014, Marine Biology Research). Finalmente, se encuentra en revisión (Pardo et al. sometido a Marine Ecology Progres series), el articulo que determina la estrategia de apareamiento en Metacarcinus edwardsii , en el cual se incluye; 1) un análisis de la conducta de apareamiento (presencia de poliginia), 2) una evaluación de la carga de eyaculados de distintos machos que porta la hembra en el receptáculo seminal mediante un análisis histológico y 3) un análisis de paternidad de la progenie de hembras de cinco localidades del sur de Chile. El patrón observado es descrito como poliandroginia con monogamia genética. Estos resultados, también se han presentado en la XXI reunión anual de la sociedad chilena de ecología, realizada en el mes de Noviembre en Puerto Varas (Rojas et al. 2014). PRODUCTOS ARTÍCULOS Para trabajos en Prensa/ Aceptados/Enviados adjunte copia de carta de aceptación o de recepción. Nº : 1 Autor (a)(es/as) : Luis Miguel Pardo, Marcela Riveros, Juan Pablo Fuentes, Laura López-Greco Nombre Completo de la Revista : Invertebrate Biology Título (Idioma original) : FUNCTIONAL MORPHOLOGY OF THE SEMINAL RECEPTACLE IN THE CRAB Metacarcinus edwardsii Indexación : ISI ISSN : 1744-7410 Año : 2013 Vol.
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