Desarrollo embrionario y larval de Lytechinus variegatus (Echinoidea: Toxopneustidae) en condiciones de laboratorio en la Isla de Margarita-Venezuela Olga Gómez M.1 & Alfredo Gómez G.2 1 Instituto de Investigaciones Científicas de la Universidad de Oriente, Boca del Río - Nueva Esparta, Venezuela; Telefax: 0295 2913150; [email protected] 2 Museo Marino de Margarita; Telefax: 0295 2913132; [email protected] Recibido 14-VI-2004. Corregido 09-XII-2004. Aceptado 17-V-2005. Abstract: Embrionary and larval development of Lytechinus variegatus (Echinoidea: Toxopneustidae) in laboratory conditions at Isla de Margarita-Venezuela. The sea urchin Lytechinus variegatus is a promissory species for aquaculture activities in tropical countries. In Venezuela, this species has some economical impor- tance but their embryonic and larval development had not been studied. We collected specimens from seagrass beds in Margarita Island (Venezuela) and kept them in the laboratory, where they spawned naturally. With filtered sea water (temperature 28ºC, salinity 37 psu) and moderate aeration, the eggs and sperm were mixed (relation 1:100) and reached a 90% fertilization rate. The fertilization envelope was observed after two minutes, the first cellular division after 45 minutes and the prism larval stage after 13 hours. The echinopluteus larval stage was reached after 17 hours and metamorphosis after 18 days of planktonic life, when the larvae start their benthic phase. Rev. Biol. Trop. 53(Suppl. 3): 313-318. Epub 2006 Jan 30. Key words: Sea urchins, Lytechinus variegatus, larvae, larval development, culture, echinoid, echinoderms. Los erizos tienen gran importancia econó- ha ocurrido en otros países. La especie tiene mica porque sus gónadas se consideran exqui- un rápido crecimiento, madura sus gónadas siteces y son altamente apreciadas en algunos en corto periodo de tiempo y por la facilidad países europeos, en América del Sur y Asia. de mantenerlos en cautiverio, se considera un Lytechinus variegatus (Lamark) es la espe- candidato potencial para la acuacultura (Hugh cie de erizo de mayor abundancia en la Isla et al. 2001, Wallace et al. 2001). Teniendo en de Margarita en el nororiente de Venezuela, cuenta la explotación que se hace del recur- donde puede alcanzar un diámetro de testa de so, el presente trabajo estudia su desarrollo 90 mm y hasta 150 g de peso. Este organismo embrionario y larval con miras a desarrollar es muy común en las praderas de fanerógamas futuras técnicas para el cultivo semicontrolado (Thalassia testudinum), en fondos con profun- y la repoblación natural. didades menores a 20 m (Gómez 1999). En Venezuela, las gónadas se comercializan de manera informal preparadas artesanalmente MATERIALES Y MÉTODOS en formas de cono en su concha, alcanzando un precio de hasta US $ 1 por cono de erizo Los erizos L. variegatus fueron recolectados (Gómez 1999). En el caso de ocurrir una mensualmente por buceo en la Isla de Cubagua. explotación intensiva de L. variegatus, se tiene En el laboratorio los ejemplares sexualmente el riesgo de agotar sus bancos naturales, como maduros, se lavaron con agua de mar filtrada y Rev. Biol. Trop. (Int. J. Trop. Biol. ISSN-0034-7744) Vol. 53 (Suppl. 3): 313-318, December 2005 313 se dejaron al aire libre hasta ocurrir el desove larvas y transferirlas a otro acuario para inducir natural, esto fue aproximadamente tres horas la fijación de la larva al sustrato, para lo cual después de la captura. Al iniciar el desove, se usaron laminillas de asbesto sobre un fondo los óvulos contados en cámara de Bogorov arenoso; en esta fase como alimento se sumi- y los espermatozoides contados en cámara nistró la macroalga Ulva lactuca y las especies Neubauer, fueron depositados en vasos de pre- de microalgas mencionadas. cipitado de 1 l, conteniendo 500 ml de agua de mar filtrada. Los gametos fueron medidos con micrómetro ocular, lo cual también fue útil para RESULTADOS determinar la abertura de malla utilizada para la limpieza de los huevos. Los óvulos maduros del erizo L. variega- En el recipiente que contenía los óvulos tus tuvieron un diámetro medio de 119±2 µm fueron agregados los espermatozoides, mante- y los espermatozoides tienen una longitud de niendo una proporción de aproximadamente un 5±1x1.5 µm de ancho. Con una relación óvu- óvulo por cada 100 espermatozoides. Después los: espermatozoides de 1:100 se obtuvo un de la fecundación, los huevos fueron lavados porcentaje de fecundación del 90%. La fecun- tres veces con agua de mar filtrada, en un tamiz dación ocurrió después de dos a tres minutos de de 80 µm, para eliminar materia orgánica y el realizada la mezcla de los gametos y se deter- exceso de espermatozoides. Luego del lavado, minó por la formación de una membrana crista- los huevos fueron incubados en agua de mar lina (membrana de fecundación) alrededor del filtrada (temperatura de 28 ± 2 ºC y salinidad óvulo (Fig. 1). La primera división celular (dos 37 psu) y observados al microscopio para blastómeros) ocurrió a los 45 minutos de la fer- determinar el tiempo de división celular (2, 4, tilización (Fig. 2a) y la formación de 64 células 8, 16, 32 y 64 células) y los estadios de blástula se determinó a los 170 minutos (Fig. 2b). Cada y gástrula. vez que ocurría una división celular los blastó- Para el desarrollo larval se utilizaron tres meros resultantes eran de menor tamaño. Las recipientes de vidrio transparente, provistos fases de blástula y gástrula fueron observadas con 6 l de agua de mar filtrada y aireación a los 250 y 565 minutos después de la fertiliza- continua. La densidad de siembra fue de 5 lar- ción; el estado de prisma (Fig. 3) ocurrió a los vas/ml. Cuando las larvas llegaron a la fase de 780 min (13 h), en esta fase la larva tuvo una prisma fueron monitoreadas diariamente hasta longitud de 140±2 μm. que ocurrió la metamorfosis. La descripción de los brazos se realizó siguiendo la nomenclatura referida por Mc Edward y Herrera (1999): PO, postoral; ALA, anterolateral; PD, posterodor- sal; PR, Preoral, y las medidas del cuerpo y brazos según lo señalado por Maeve et al. (2000). Para el monitoreo se extrajeron cinco larvas que se fijaron con formalina (0.5%) y se midieron empleando un micrómetro ocular. Las larvas fueron alimentadas con las microa- lgas Chaetoceros gracilis, Isochrysis sp. y Tetraselmis chuii, suministradas en una con- centración de 2x104 cel/ml, manteniendo una relación 1:1:2. Diariamente se cambió el 85% del agua de los cultivos, utilizando un tamiz Fig. 1. Membrana de fertilización (40x). de 65 µm. Una vez alcanzado el estadio de competencia se procedió a cosechar todas las Fig. 1. Fertilization membrane (40x). 314 Rev. Biol. Trop. (Int. J. Trop. Biol. ISSN-0034-7744) Vol. 53 (Suppl. 3): 313-318, December 2005 una relación inversa entre el crecimiento del cuerpo y las prolongaciones, las cuales miden 364±2 μm (Cuadro 1). Entre los 10 y 12 días del desarrollo, aproximadamente el 80% de las larvas se desplazan hacia el fondo del recipien- te de cultivo. Además se observó la formación de los pies ambulacrales (Fig. 6). A los 18 días de la fertilización ocurrió la metamorfosis de la Fig. 2. a. Primera división: dos células; b. estadío de 64 larva pluteus a juvenil, la cual tuvo un diáme- células (40x). tro de 450 μm (0.45 mm) y sobre el cuerpo se Fig. 2. a. First division: two cellules; b: 64 cellules stage observaron espinas pequeñas. (40x). DISCUSIÓN A los 1027 minutos de la fertilización (17 h), se observó la larva minúscula pluteus tem- En este estudio, los óvulos maduros de L. prana, con una longitud de 182± 1 μ m, un par variegatus tuvieron un diámetro de 119±2 µm, de brazos (brazos PO) y los esbozos de otras valor ligeramente superior a los reportados por prolongaciones (brazos ALA). Durante esta fase (estadio de dos brazos), la larva tuvo un movi- miento rotatorio y su coloración es igual a la del alimento que ingirió. Aproximadamente a las 72 horas de la fertilización el movimiento de la larva disminuyó y el cuerpo alcanzó una longi- tud de 280± 1 μ m y presentaba dos pares de bra- zos que midieron 364±2μ m (estadio de cuatro brazos) (Fig. 4). Al octavo día de desarrollo (Fig. 5), el cuerpo midió 400± 2 μm, y se observan cuatro pares de brazos (brazos: PO, ALA, PD y PR) los cuales tienen una longitud máxima de 580± 3 μ m (estadio de ocho brazos). Al décimo día de vida la larva reabsorbe Fig. 3. Estadío de prisma (40x). todos sus brazos, pero el cuerpo continúa desa- rrollándose hasta medir 425±3 μm. Se aprecia Fig. 3. Prisma stage (40x). A B C Fig. 4. Larva equinopluteus. a. 72 horas; b. 8 días; c. estado premetamórfico. Fig. 4. Echinopluteus larvae. a. 72 hours; b. 8 days; c. pre-metamorphic stage. Rev. Biol. Trop. (Int. J. Trop. Biol. ISSN-0034-7744) Vol. 53 (Suppl. 3): 313-318, December 2005 315 CUADRO 1 la división del núcleo sigue la división del cito- Medidas (μm) de brazos y cuerpo en larvas plasma, de manera que la célula madre (huevo) de Lytechinus variegatus se divide en dos células, que reciben el nombre de blastómeros. En este trabajo, los tiempos TABLE 1 Mesuremnets (μm) from the arms and the body de desarrollo embrionario fueron medidos en of the larvae of Lytechinus variegatus minutos, así, la primera división celular (dos blastómeros) ocurrió a los 45 minutos de la fertilización y hasta la formación de 64 células Día Brazos (μm) Cuerpo (μm) transcurrieron 170 minutos. Cada vez que ocu- 1 183±1 182±1 rre una división en la célula, los blastómeros resultantes son de menor tamaño por lo cual 3 364±2 280±1 Balinsky (1978) afirma que los blastómeros no 4 415±1 310±2 aumentan de tamaño antes de que empiece la 6 472±2 380±1 siguiente división, por lo que después de cada 8 580±3 400±2 división celular, los blastómeros resultantes 10 364±2 425±3 tienen la mitad del tamaño original.