Análisis morfométrico de los otolitos sagita como herramienta para la discriminación de stocks de dorado (Coryphaena hippurus) en el Pacífico mexicano Sofía Ortega-García,1,* Ulianov Jakes-Cota1, Rubén Rodríguez-Sánchez1,* y M.S. Zuñiga-Flores2 1Instituto Politécnico Nacional-Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas La Paz, B.C.S. México. * Becario COFAA. 2Instituto Nacional de Pesca/CRIP-La Paz, B.C.S. INTRODUCCIÓN Los cambios en la estacionalidad de las capturas en el Pacífico Norte y el Pacífico Sur, sugieren la posibilidad de que existan dos poblaciones, una que habita el hemisferio norte y otra el hemisferio sur (Kojima, 1964). A la fecha no existen evidencias genéticas suficientes para distinguir poblaciones diferentes de C. hippurus, por lo que actualmente se considera que existe una sola población en el Océano Pacífico No obstante, debido a que la especie es altamente migratoria, uno de los aspectos prioritarios a determinar, es si se trata de una sola población con la finalidad de determinar si las actividades de pesca están incidiendo en una o más poblaciones. INTRODUCCIÓN En años recientes la utilización de la morfometría de los otolitos ha permitido la identificación de stocks en diversas especies, el presente estudio analiza la morfometría del otolito sagita del dorado para determinar si esta herramienta es útil para discriminar stocks y que pudiera ser aplicada a todo el Océano Pacífico Oriental (OPO). Lessa et al. (2004) observaron una variación considerable en la forma de los otolitos sagita de dorado. Sin embargo, tales variaciones no han sido claramente relacionadas a ningún factor particular y permanecen inexplicadas. OBJETIVOS Analizar la morfometría del otolito sagita del dorado capturado en Cabo San Lucas B.C.S., para determinar si ésta herramienta es útil para discriminar stocks y pudiera ser aplicada a con este finalidad en el Océano Pacífico Oriental. 23.5 N 24 N 24.5 N 25 N MATERIAL Y MÉTODOS 22.5 N 23 N Cabo San Lucas Longitud furcal (LF) 22 N Muestreo 112.5 W 112 W 111.5 W 111 W 110.5 W 110 W 109.5 W 109 W Área de Estudio Determinación de sexo Extracción de los otolitos IMÁGEN DEL OTOLITO El otolito sagita izquierdo de cada individuo fue orientado horizontalmente con el sulcus acusticus) hacia arriba y el rostrum y antirostrum hacia la izquierda CONTORNO Y DESCRIPTORES MORFOMÉTRICOS • Extracción del contorno por transformación de las imágenes en escala de grises y binarización. • Suavización del contorno para eliminar el ruido de pixel. Longitud Área Ancho • Calculo de descriptores morfométricos: Perímetro Perímetro Área Longitud Ancho ANÁLISIS ESTADÍSTICO A partir del contorno de los otolitos se calcularon los Coeficientes de Fourier (CF) utilizando Análisis Elíptico de Fourier. Estandarización de CF en relación a la longitud de los peces. Selección de la cantidad óptima de armónicos de Fourier para la reconstrucción de la forma de los otolitos: calidad de la reconstrucción. Forma promedio de los otolitos por grupo. Análisis de Discriminación Canónica y MANOVA utilizando los CF estandarizados: detectar diferencias morfométricas en los otolitos entre grupos. Se realizaron dos análisis para comparar la forma de los otolitos por grupos: 1. En el primero se comparó la forma de los otolitos entre machos (n=15) y hembras (n=18) (90 – 100 cm LF). 2. En el segundo se realizó la comparación entre grupos de intervalos de talla: Grupo 1(n=9): 65-70 cm LF, Grupo 2(n=15): 90-95 cm LF y Grupo 3(n=18): 95-100 cm LF. El procesamiento de las imágenes y todos los análisis estadísticos fueron realizados utilizando el lenguaje de programación R (R Core Team, 2015) con los paquetes para el análisis de contornos shapeR (Libungan y Palsson, 2015) y Momocs (Bonhomme et al., 2014). RESULTADOS 25 CALIDAD DE LA RECONSTRUCCIÓN DEL CONTORNO DE LOS OTOLITOS 0.8 0.6 0.4 Cumulative harmonic power 15 0.2 5 10 8 armónicos de Fourier son necesarios para obtener alrededor del 98% de precisión en la reconstrucción del contorno de los otolitos 0 Deviation from outline % 20 1.0 Fourier power spectrum 2 4 6 8 10 Fourier harmonics 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 Number of harmonics included 33 outlines 18 20 22 24 NÚMERO DE ARMÓNICOS REQUERIDOS 0.2 0.3 VARIACIÓN EN EL CONTORNO DE LOS OTOLITOS ENTRE GRUPOS DE ESTUDIO (MACHOS Y HEMBRAS, GRUPOS DE INTERVALOS DE TALLA) 0.0 -0.1 -0.2 Mean +/-sd 0.1 La mayor variación entre grupos de estudio (machos y hembras, grupos de intervalos de talla) puede ser adjudicada a dos áreas del otolito, ángulos 100-180° y 340-20°, las cuales corresponden al punto de separación del rostrum y antirostrum, y a la separación posterior de las alas dorsal y ventral de los otolitos. 0 60 120 180 Angle 240 300 360 VARIACIÓN EN EL CONTORNO DE LOS OTOLITOS ENTRE GRUPOS 90 180 0 Grupo1 Grupo2 Grupo3 270 Comparación entre machos y hembras Intervalo de tallas 90 – 100 cm LF Cabo San Lucas, BCS CONTORNOS DE OTOLITOS DE MACHOS Y HEMBRAS UTILIZADOS 18 hembras 180 15 machos Hembras Machos FORMA PROMEDIO DE LOS OTOLITOS BASADA EN LA RECOSTRUCCIÓN DE FOURIER 90 180 Hembras Machos 0 270 No se encontraron diferencias significativas en la forma de los otolitos entre machos y hembras Valores promedio de los descriptores morfométricos de los otolitos de dorado Coryphaena hippurus separados por sexo Sexo Área Perímetro Longitud Ancho Hembras 7.36 13.59 4.12 2.52 Machos 6.60 13.06 3.93 2.41 ANOVA (p) 0.61 0.76 0.689 0.721 No se encontraron diferencias estadísticas significativas (p > 0.05) M M 0.8 Análisis de Discriminación Canónica de los coeficientes de Fourier estandarizados 180 H H M H 0.0 0.5 0.4 M H H H -2 -1 0 1 2 1 2 H H 0.0 group H M H H M H M H H H M M M H M H 0.8 H M M -0.5 H 0.4 M Hembras Machos H 270 0.0 MDS1 M M -2 -2 -1 0 1 -1 0 2 group M CAP1 MANOVA, p = 0.73 No se encontraron diferencias estadísticas significativas en la forma de los otolitos (p > 0.05) Comparación entre intervalos de longitud Grupo 1: 65-70, Grupo 2: 90-95 y Grupo 3: 95 –100 cm LF Sexos combinados Cabo San Lucas, BCS CONTORNOS DE OTOLITOS UTILIZADOS 65-70 cm 90-95 cm 180 95-100 cm Grupo1 Grupo2 Grupo3 FORMA PROMEDIO DE LOS OTOLITOS BASADA EN LA RECOSTRUCCIÓN DE FOURIER 90 180 0 Grupo1 Grupo2 Grupo3 270 Valores promedio de los descriptores morfométricos de los otolitos de dorado Coryphaena hippurus separados por intervalo de longitudes Sexo Área Perímetr Longitud o 10.16 2.90 Ancho Grupo 1 4.23 Grupo 2 6.18 12.19 3.73 2.29 Grupo 3 8.01 14.73 4.40 2.68 1.96 Grupo 1 vs Grupo 2: ANOVA, p > 0.05 === No hay diferencias significativas Grupo 2 vs Grupo 3: ANOVA, p > 0.05 === No hay diferencias significativas Grupo 1 vs Grupo 3: ANOVA, p < 0.05 === Si hay diferencias significativas Análisis de Discriminación Canónica a partir de los coeficientes de Fourier estandarizados Grupo 1 vs Grupo 2: MANOVA, p = 0.001 Se encontraron diferencias estadísticas significativas (p < 0.05) 3 3 1.0 3 3 3 3 0.5 2 3 3 3 3 3 Grupo 1 vs Grupo 3: MANOVA, p = 0.001 Se encontraron diferencias estadísticas significativas (p < 0.05) CAP2 3 3 2 0.0 2 3 2 2 3 3 3 3 2 2 -0.5 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 Grupo 2 vs Grupo 3: MANOVA, p = 0.269 No se encontraron diferencias estadísticas significativas (p > 0.05) -1.0 2 1 1 1 1 1 1 2 -0.5 0.0 0.5 CAP1 1.0 CONCLUSIONES La comparación de la forma de los otolitos entre sexos indicó que no existen diferencias significativas, por lo que todos los análisis subsecuentes se realizaron con los sexos combinados. Existen diferencias significativas en la forma de los otolitos entre grupos de intervalos de longitudes, por lo que se recomienda utilizar los otolitos de organismos adultos debido a que la forma de éstos ya no presentan cambios significativos. Se considera que el análisis de contorno de los otolitos es útil para discriminar stocks de dorado y que puede ser aplicado en todo el OPO.