LIC. BIOLOGÍA.
BIOLOGÍA DEL DESARROLLO ANIMAL
PROF. EFRÉN MARTÍN HERNÁNDEZ NAVARRO.
PROYECTO: “DESARROLLO EMBRIONARIO DE Artemia salina salina (Linnaeus 1758)EN CONDICIONES ARTIFICIALES”
EQUIPO: MAYA RAMÍREZ ANA ESMERALDA. No de control: IS08110996 RAMÍREZ MARES JUAN DANIEL. No de control: IS08110996
Jueves 9 de febrero de 2012 1
Introducción Existen numerosos estudios sobre el desarrollo embrionario de crustáceos braquiópodos y su relación con la temperatura y salinidad del agua, además se ha estudiado el ciclo larval en laboratorio. Esta familia, tiene un desarrollo abreviado, los huevos pueden permanecer metabólicamente inactivos durante largos períodos (incluso de 10 años) en condiciones de total ausencia de agua y oxígeno, y a temperaturas por debajo del punto de congelación. Esta característica inusual es llamada criptobiosis o diapausa; una vez el entorno es adecuado, la eclosión puede comenzar transcurridas las primeras ocho horas y en ocho días aproximadamente serán adultos, La reducción del ciclo larval de algunas especies ha permitido que se adapten y colonicen diferentes ambiente marinos, (Castro, et,al,1994). La artemia salina pertenece a los crustáceos braquiópodos, reciben este nombre por presentar sus apéndices formados por pequeños segmentos articulados llamados artejos. Estos apéndices tienen forma y función muy variable, como de patas para la locomoción, de pinzas para capturar a sus presas, de filamento o antenas que son sensoriales, dentados y dispuestos alrededor de la boca, y otros que intervienen en las funciones reproductoras. La palabra crustáceo significa que tiene la cubierta de su cuerpo en forma de una verdadera costra denominada caparazón, endurecida por la presencia de sales de calcio. Su vida media es de un año. El ciclo de vida de artemia comienza con los quistes que eclosionan en un prenauplio, de aquí el primer estado larvario o nauplio comienza el cambio de coloración y sufre importantes cambios. Las artemias presentan reproducción sexual y asexual (partenogénesis). Estos organismos tienen dimorfismo sexual, en los machos de la especie aparecen dos tenazas grandes en la parte superior que entre otras funciones sirven como apresores durante la copula para sujetar a la hembra. En una población
de
artemias
existen
cepas
de
hembras
que
se
reproducen
partenogenéticamente (sólo dan hembras por desarrollo directo de los óvulos sin fecundar) y otras que se reproducen sexualmente, la artemia tiene la facultad de cambiar su composición química de acuerdo a la alimentación que ingiere, su capacidad de concentrar proteínas crece cuando se alimenta spirulina sp. (Salgado et al, 2001). La importancia de artemia radica en el cultivo en laboratorio de los nauplios como suplemento proteico o como alimento vivo en acuicultura, los nauplios de artemia son nutricionalmente adecuados ,fáciles de obtener como presa móvil de talla apropiada,
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incubados a partir de los quistes en estado de latencia . a su vez son más atractivos y versátiles para las especies cultivadas que sus propias dietas naturales ,las cuales son difícilmente colectadas ,es un alimento de gran valor nutrimental que cubre los requerimientos de macro y micronutrientes que requieren las larvas de peces y crustáceos, debido a la presencia de ácidos grasos esenciales (Castro, et al,1994),la fuerte demanda de artemia causa cuellos de botella en el abastecimiento, además de los problemas de los altos precios y la baja calidad, en la actualidad se comercializan quistes principalmente de artemia proveniente de estados unidos no obstante otros países como china, Brasil y Vietnam , también están explotando otras especies, por lo tanto la importancia de este trabajo radica en la necesidad de la descripción de los estadios larvarios de artemia para la eficiencia en los cultivos en condiciones comerciales y su calidad como alimento o sustrato natural para peces y organismos acuáticos de ornato. (Mechaly,et al,2004).
Objetivo Describir el desarrollo embrionario de Artemia salina en condiciones artificiales
Metodología. Se utilizó la metodología propuesta por Salgado (2001), la cual es una técnica estandarizada que funciona en forma bastante simple cuando se trata de pequeñas cantidades al nivel de laboratorio, en las cuales se tienen en cuenta los factores abióticos que deben acompañar a la eclosión, tales como salinidad del agua 5 partes por millon de sal por litro de agua, temperatura 25-30 °C,pH entre 7 y 8 , oxigeno disu4elto de 2 mg/l. El proyecto se desarrolló en dos fases, la primera fue la implementación del medio de cultivo y la segunda fase de observación y descripción del desarrollo embrionario de los organismos de estudio. Esto debido a que los nauplios se obtuvieron a partir de cultivo en condiciones artificiales, está
fase de implementación permitió
obtener el cultivo de
artemia durante una semana y una vez obtenidos los organismos se observaron al microscopio estereoscópico para su descripción.
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1. Fase de implementación del medio de cultivo. Para el cultivo de los huevos de Artemia salina se seleccionó la marca que los distribuye en el mercado que ofrece un 90% de eclosión, Supreme Plus Golden West. Para el cultivo se utilizó como recipiente una botella de plástico cortada por la mitad con 1lt de agua purificada y 100 gr de cloruro de sodio sin yodo, ya que este elemento es un factor importante en la eclosión de quistes y desarrollo óptimo de los embriones, este elemento funciona a manera de contaminante en el medio y resulta tóxico para la especie. Se manejó un pH de 8, que no debe ser superior a 8.5 porque significa una situación de estrés que puede generar una deficiencia en el número de eclosiones y por lo tanto una producción baja de organismos viables. Los huevos se incubaron dentro del recipiente, para la aereación constante de los huevos se utilizó una bomba de acuario para peces de ornato de línea comercial marca Ecopet de 1.1 watts de capacidad de 10 a 80 Lt. una densidad de 5 gramos de quistes por litro ,
utilizando para ello una bombilla de 75 watts a 15 cm de distancia de los recipientes para proporcionar radiación incandescente (Salgado, 2001). Durante la incubación no se utilizaron ningún tipo de hormonas estimuladores ni otras sustancias, la cantidad de huevos deshidratados fue de 10 gr por litro; la densidad de quistes deshidratados no debe sobrepasar los 600 individuos por ml, debido a la cantidad de recursos y oxígeno disponibles directamente relacionada con la capacidad de campo y soporte del medio proporcionado, el cálculo esta predefinido por el proveedor que recomienda 10 gr por litro de agua (CENAIM, 2009).
2. Fase de observación del desarrollo embrionario de Artemia salina en laboratorio. Los huevos se monitorearon periódicamente cada hora durante las primeras 24 horas para clasificar mediante la observación de los huevos el estado larvario en progreso. Con el microscopio estereoscópico se llevaron a cabo las identificaciones de los estadios larvarios que señala la literatura(Italo,et,al,2001), una vez
separados los estadios
presentes se preservaron en alcohol al 70 % para detener el desarrollo y pudieran ser utilizados como material de revisión (CENAIM, 2009).
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Resultados Una vez preparadas las condiciones de cultivo, los quistes de Artemia Salina se eclosionaron de manera óptima y sin contratiempos, controlando variables físicas como la temperatura, salinidad 5 Ppm, pH 7,5 y alimento que consistió en 10 gr. De levadura comercial en el medio de cultivo. Para cada estadio observado se utilizaron 20 organismos de 200 embriones en desarrollo aproximadamente, observándose para cada etapa un porcentaje de eclosión cercano al 90%.el oxígeno disuelto medido fue de 2 mg/l. En la siguiente serie de figuras se muestra el desarrollo larval de artemia salina sp desde el quiste deshidratado (fig.1) hasta la etapa de adulto (fig.11) La larva continua su crecimiento apareciendo diferenciaciones a lo largo de las 10 mudas(Mechaly,etal), Así van apareciendo unos apéndices lobulares pares en la región torácica que se diferenciarán posteriormente en toracópodos (Fig.9 ), se desarrollan ojos complejos laterales a ambos lados del ojo naupliar (Fig. 9). Desde el estado X en adelante, se producen importantes cambios tanto morfológicos como funcionales, por ejemplo: las antenas pierden su función locomotriz y se transforman en elementos de diferenciación sexual. Los futuros machos desarrollan unos apéndices curvados y prensiles mientras que las antenas de las hembras degeneran en apéndices sensoriales, los toracópodos están ya completamente formados y presentan 3 partes funcionales (Fig. 10): los telopoditos y endopoditos con acciones locomotrices y filtradoras y los exopoditos que actúan como branquias. Los adultos de Artemia miden hasta 10 mm de longitud en las poblaciones bisexuales y hasta 20 mm en las poblaciones partenogenéticas. Los adultos se caracterizan por un cuerpo alargado con dos ojos complejos pedunculados, un aparato digestivo lineal, unas anténulas sensoriales y 11 pares de toracópodos funcionales.
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Fig. 1. Quiste deshidratado bicóncavo
Obsérvese en la figura la forma cóncava que presenta el quiste en desecación. Fig. 2. Quiste hidratado
Qh
A
Qh
B
En la figura dos A se pueden apreciar los quistes de artemia salina sp.despues de unos miutos(60aprox.)en completa hidratacion(Qh:quiste hidratado),contrastados con una imagen(B) de literatura (Italo,et,al,2001) presentando una forma geometrica esferica bien diferenciada.
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Fig. 3. Prenauplio eclosionando.
Pr
Me
Después de las primeras 8 horas de cultivados los quistes estos comienzan la imbibición y su eclosión de la membrana.(Me: membrana de eclosión, Pr:prenauplio).
Fig. 4 Estado sombrilla en la eclosión del quiste.
Pr
Me
A
B
En la figura 4A a se observa al prenauplio eclosionando después de las 12 hrs,(Me: membrana de eclosión, Pr:prenauplio) ,en la figura 4B se muestra un prenauplio eclosionado a manera de contraste (Italo,et,al,2001). 7
Fig. 5. Nauplio en estado I. An Al
Ma
Ma
On
Al An
El primer estado larvario (Fig.5) mide entre 400 y 500 micras de longitud, tiene un color pardo anaranjado (por acumulación de reservas vitelinas) y posee tres pares de apéndices: el primer par de antenas (también llamadas anténulas y que tienen una función sensorial) el segundo par de antenas con función locomotora y filtradora .(Al:anténula,An:antena,Ma:mandibula,On:ojo naupliar).
Fig. 6. Nauplio II. Aa
Aa
A
B
Tras aproximadamente 48 horas, el animal muda al segundo estado larvario (también llamado estado II) (Fig.6A) con un tamaño que varía entre 1 y 40 micras son evidentes el segundo par de antenas y un aparato digestivo ya funcional, está presente también la abertura anal (Aa:abertura anal).
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Fig. 7. Metanauplio.
Rt
Rt
Alb
Alb
A
B
La larva continúa su crecimiento (fig.7) apareciendo diferenciaciones a lo largo de las 15 mudas. Así van apareciendo unos apéndices lobulares pares en la región torácica que se diferenciarán posteriormente teracopodos Fig.8 estadio pre adulto
On
En este estadio comienza un crecimiento corporal más acelerado y al cabo de 15 días se obtiene el estadio 8.(On:ojo naupliar ).
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Fig.9.
Tp Ad
Oc
Los adultos se caracterizan por un cuerpo alargado (Fig.9) con dos ojos complejos pedunculados(Oc:ojo complejo), un aparato digestivo(Ad. Aparato dogestivo) lineal, unas anténulas sensoriales y 11 pares de toracópodos(Tp:toracopodos) funcionales.se logran apreciar los dos ojos en el organismo.
Fig.10
So
Ex
Tp
En
A
B
La hembra de Artemia de 8mm(A) de longitud no tiene apéndices distintivos en la región cefálica,(fig.10) pero puede ser fácilmente reconocida por el saco ovígero(So:saco ovigineo) o útero que está situado inmediatamente detrás del undécimo par de toracópodos . Los huevos s e desarrollan en dos ovarios tubulares situados en el abdomen. (B) exopodito(Ex),telopodito(Tp),endopodito(En), estos tienen acciones locomotrices y filtradoras y los exopoditos actúan como branquias. 10
Fig.11
Pp
Pn
El macho de 1cm de longitud (Fig. 2.7) posee un par de piezas prensiles (Pp) musculosas muy características (segundo par de antenas) en la región cefálica mientras que en la parte posterior del tórax se puede observar un pene (Pn).
Discusión el presente estudio determinó que el tiempo de eclosión difiere en 6 días(de retraso) con el descrito por el de salgado(2001) las condiciones de temperatura y ph fueron favorables para la eclosión de los quistes y el desarrollo normal de los organismos, no se encontraron teratologías particulares aunque debido a las limitaciones en el factor tiempo podrían existir en los cultivos de manera natural si se piensa en el gran número de quistes que se utilizan, para refinar este supuesto es necesario realizar estudios más detallados y específicos. El cultivo para la artemia salina en este proyecto se llevó a cabo de acuerdo
a la
metodología propuesta por Salgado (2001), el sustrato fue sustituido, originalmente se propone el alga verde Azul spirulina sp., en su lugar se utilizó levadura de manejo comercial, agregada en 10gr. cada tres días, los adultos se empezaron a observar después de la segunda semana ,la sal utilizada también fue cambiada de sal sin yodo a sal yodada de mesa por razones de economía y practicidad, las condiciones de pH se ,mantuvieron de acuerdo a la metodología al igual que la salinidad y el oxígeno disuelto en agua, se observó que los organismos cultivados tardaron casi el doble de tiempo en 11
llegar a estadio de adulto que lo que la literatura informa, quizá se deba a la región geográfica con variantes higroscópicas ya que la temperatura salinidad y PH fueron recreadas según sugiere la metodología, por otra parte también existe la posibilidad de que la variedad de artemia sp adquirida difiera un poco en los tiempos de eclosión con las referidas en artículos publicados con anterioridad ,también es posible que el cambio de la sal afecte el tiempo de eclosión y desarrollo , por lo tanto se hacen necesarios estudios más profundos en las variables mencionadas para llegar a una conclusión más concreta ,los adultos observados hasta el momento no presentan mutaciones o variaciones fenotípicas evidentes, aunque las tallas no son tan uniformes, finalmente la cantidad de embriones que llego a la adultez no es tan grande como la cantidad de quistes sembrada en la primera fase del cultivo ,lo que demuestra que si existe una pérdida o merma en los resultados finales.
Conclusión Se obtuvieron con éxito organismos adultos de artemia salina sp. Y se logró describir cada uno de los estadios larvarios con sus características y estructuras principales, también se logró observar el dimorfismo sexual y por tanto el reconocimiento de machos y hembras, algunas hembras parecen estar cargadas
con huevecillos sin embargo el
tiempo del trabajo es insuficiente hasta el momento para observar ovoposición.
Costos del trabajo: cantidad
descripción
Costo(pesos mexicanos)
1
Contenedor
5.00(material reciclado)
1.0 lt
Agua (purificada)
10.0
100 gr.
Sal des yodada
80.0
1
Bomba de aire
50.0
1(paquete)
Levadura comercial
15.0
1
Foco de 75 watts
5.0
1
Termómetro fijo
20.0
Total: 185.00 Quistes de Artemia sp .=100.00 + envío= 200
Inversión total 385.oo
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Literatura citada.
Botta, P; Sciara, A; Arranz, S; Murgas, LDS; Pereira, GJM y Oberlender, G. 2010. Estudio del desarrollo embrionario del sábalo (Prochilodus lineatus) . Archivos de Medicina Veterinaria, vol. 42, núm.2, pp. 109-114
Castro, B.T.; de Lara, A.R. y Castro, M, J. 1994. El crustáceo Artemia franciscana alimentado con Spirulina spp. fresca, como dieta de especies acuáticas comerciales . Rev. Hidrobiológica. Año/Vol 4. No. 1-2. UAM. Pp 15-20
Centro Nacional de Acuicultura e Investigaciones Marinas (CENAIM). 2009. Manual de Artemia.
Correa, S.F. y Tapia, V.O. 1998. Comportamiento reproductivo de Artemia franciscana (Kellogg, 1906) de San Quintín, Baja California, México. Ciencias Marinas. Año/Vol. 24. No. 003. UABC. Pp. 295-301
Mechaly, A.S.; Cervellini, P.M. y Bambill, G.A. 2004 . Experiencias preliminares con Artemia Persimilis (Crustacea anostraca) como potencial alimento vivo en acuicultura . Rev. Aqua TIC. No. 021 pp. 1-7
Salgado Leu, Italo. 2001. La Artemia y su cultivo en el Perú . Universidad Nacional de Piura. Facultad de Ciencias Biológicos PP.31-54.
Villamar, O.C. 2004. Protocolo para la cría de biomasa de Artemia adulta en raceways . Rev. Aqua TIC. No. 021. Universidad de Zaragoza. Pp 8-15
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