Impacto de la radiación ultravioleta (RUV)

Resumen
Impacto de la radiación ultravioleta (RUV) en estadios larvales de distintas especies de
cangrejos.
Rodrigo D. Hernández Moresino
Doctorado en Biología
Universidad Nacional del Comahue, 2011
La mayoría de los crustáceos decápodos atraviesan una fase larvaria planctónica en las
etapas tempranas de su ciclo de vida. Esta fase es crítica para la dinámica de las
poblaciones debido a que en ella se observan las mayores tasas de mortalidad de todo el
ciclo de vida y ocurren procesos de transporte y dispersión que desacoplan la
distribución espacial de los parentales y la progenie, particularmente en especies con
larvas meroplanctónicas. En esta etapa, las larvas pueden estar sometidas a marcadas
fluctuaciones de variables ambientales (i.e., volumen y calidad del alimento, predación,
turbulencia, temperatura, salinidad, luz, etc.).
La interacción entre el comportamiento de las larvas y las presiones ambientales
incidentes determinará en gran parte el éxito de la incorporación de reclutas a las
poblaciones.
Entre los factores ambientales que afectan la etapa de vida planctónica, la radiación
ultravioleta solar (RUV, 280-400 nm) conlleva un riesgo para los individuos debido a
que puede alterar la locomoción, la alimentación, el apareamiento, y la supervivencia en
general.
Para contrarrestar estos efectos perjudiciales, los organismos que se encuentran en
ambientes expuestos a la RUV han desarrollado distintos mecanismos que podrían dar
cuenta de las adaptaciones lumínicas de cada especie. Teniendo en cuenta estas
consideraciones, el objetivo general de esta tesis es estudiar los efectos letales y subletales de la RUV sobre las larvas de distintas especies de cangrejos braquiuros de aguas
costeras del norte de Patagonia, como así también identificar algunos mecanismos que
emplean estos organismos para disminuir o eliminar sus efectos negativos.
En experimentos preliminares se determinaron importantes efectos de la radiación
ultravioleta de longitudes de onda más cortas (RUV-B, 280-315 nm) sobre la
supervivencia de larvas tempranas (Zoea I) de cinco especies de cangrejos:
Cyrtograpsus altimanus, C. angulatus, Leucippa pentagona, Libinia spinosa y
Pachycheles chubutensis. Luego se seleccionaron las tres primeras especies,
mencionadas anteriormente, con distinto rango de supervivencia frente a la RUV-B y se
determinó su supervivencia y potencial aclimatación a distintas temperaturas. También
se realizaron análisis de distintos tejidos de adultos y de larvas para determinar la
presencia de compuestos potencialmente fotoprotectores (i.e., compuestos que absorben
RUV y carotenoides). Finalmente, se determinaron los efectos de la exposición a
valores sub-letales de RUV-B sobre el desarrollo y la movilidad de larvas de C.
altimanus.
Los resultados obtenidos sugieren que los niveles de RUV-B incidente en la zona
Patagónica podrían afectar la estructura de las comunidades de cangrejos, generando un
predomiminio de las especies mejor adaptadas a estas condiciones. De hecho, en las
larvas de tres de las especies estudiadas se observaron potenciales mecanismos de
adaptación a la RUV:
1) Incorporación y “direccionamiento” de compuestos fotoprotectores desde las gónadas
de las hembras adultas hacia los embriones, y posteriormente a las larvas recién
eclosionadas, y
2) Posible actividad enzimática de reparación de daños, reflejada en un aumento de la
resistencia a la RUV-B bajo condiciones de mayor temperatura (esto sólo en las dos
especies más resistentes - Cyrtograpsus altimanus y C. angulatus). Más aún, en
experimentos complementarios se corroboraron las ventajas que ofrece la acumulación
de gran cantidad de compuestos que absorben RUV en las larvas de C. altimanus (que
resultó ser la especie más resistente a la RUV-B). Además, se realizó un experimento
con distintos estadios larvarios de la misma especie obtenidos del ambiente y se
determinó que en estadios larvarios más avanzados, la tolerancia a la RUV-B es mayor.
Se observó un retardo / anulación de la muda, y por lo tanto del crecimiento, y un
aumento en la actividad natatoria y de la capacidad de desplazamiento vertical en larvas
de C altimanus al ser expuestas a dosis sub-letales de RUV-B. Las consecuencias de
estos efectos son variadas: Por un lado, los individuos que permanecen más tiempo con
un tamaño pequeño (i.e., crecen más lentamente o no crecen) estarán sujetos a mayores
riesgos, tales como a una x menor oferta trófica, mayor vulnerabilidad a la predación y
exposición más prolongada a eventuales condiciones adversas durante la fase
planctónica. Por otro lado, el cambio en el comportamiento natatorio y en la tasa de
migración vertical generará un cambio en los patrones de transporte y dispersión
larvaria.
Los efectos letales y sub-letales de la RUV observados indican que este factor ambiental
puede afectar el desarrollo de las poblaciones de cangrejos que habitan las costas
patagónicas.
Sumado a ello, la sensibilidad a la RUV-B fue muy influenciada por la temperatura en
las especies del género Cyrtograpsus, por lo que la interacción entre estos dos factores
ambientales debe ser tenida en cuenta en futuras líneas de estudio sobre estos y otros
organismos, en un contexto del cambio global.
En síntesis, en esta Tesis se pusieron a prueba hipótesis referidas a los efectos letales y
sub-letales de la RUV-B sobre larvas de distintas especies de cangrejos, sus efectos
combinados con la temperatura, y los posibles mecanismos de adaptación que han
desarrollado. Este trabajo permitió ampliar los conocimientos acerca de los efectos de la
RUV solar en organismos del plancton tales como las larvas de cangrejos que pueden
quedar expuestos a dicho factor ambiental, lo cual puede servir como referencia en
futuras investigaciones del tema.
Palabras claves: bioacumulación, cangrejos, compuestos que absorben RUV, desarrollo
larvario, larvas, RUV, temperatura.