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TEMPERATURA Y MONOAMINAS EN LA ACTIVIDAD REPRODUCTIVA DE LA ALMEJA MANO DE LEÓN (Nodipecten subnodosus Sowerby, 1835)
dc.contributor.advisor | Maeda Martínez, Alfonso Nivardo | |
dc.contributor.author | LOPEZ SANCHEZ, JOSE ARMANDO | |
dc.date.issued | 2009 | |
dc.identifier | https://cibnor.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1001/1734 | |
dc.identifier.uri | http://dspace.cibnor.mx:8080/handle/123456789/3184 | |
dc.description.abstract | "La almeja mano de león Nodipecten subnodosus es un pectínido que es explotado en el Noroeste de México y que presenta alto valor y aceptación en el mercado nacional e internacional. Gracias a su rápido crecimiento y gran talla con respecto a otros pectínidos, actualmente se cultiva a nivel comercial y además, existe gran interés en optimizar su tecnología de reproducción en laboratorio, en la cual, uno de los principales problemas es la maduración de reproductores. Generalmente se reporta que la temperatura y alimento son los principales factores exógenos que estimulan la madurez sexual en estos organismos y la mayoría de los métodos empleados en su maduración reproductiva, han sido realizados bajo condiciones de temperatura estable y algunos otros han obtenido éxito bajo condiciones de temperatura ascendente. Sin embargo, existe controversia sobre que tipo de patrones térmicos emplear debido a que se tiene poco conocimiento sobre la influencia de la temperatura variable sobre varios aspectos de su actividad reproductiva. Por otra parte, se conoce que el proceso reproductivo es regulado por factores endógenos, de los cuales, en los grupos de moluscos más primitivos como los bivalvos no se han encontrado órganos endocrinos diferenciados que regulen este proceso, por tanto, se postula que el sistema nervioso es el coordinador químico mediante neurosecreciones que pueden ser de naturaleza monoamínica principalmente. Sin embargo, existen pocos trabajos sobre este tema que contribuyen en el conocimiento de la regulación neuroendocrina de la reproducción en estos bivalvos. Por tanto, el objetivo principal del presente trabajo fue determinar el efecto de la temperatura estable y variable, sobre algunos aspectos de la actividad reproductiva de la almeja mano de león y determinar la relación de las monoaminas con el ciclo gametogénico de la especie. El presente trabajo constó de cuatro experimentos principales. En el primero se comparó el desarrollo reproductivo de N. subnodosus bajo 6 diferentes regímenes térmicos, con muestreos de organismos a los 1, 15 y 30 días experimentales, a los cuales se les realizó biometrías e histología de gónada. Los resultados mostraron que los tratamientos térmicos estables en alta temperatura provocaron pérdida del peso corporal, rápido crecimiento gonádico, rápido desarrollo gametogénico asincrónico, alta producción de ovocitos pero con bajo crecimiento de los mismos. Los tratamientos térmicos con oscilaciones térmicas de baja amplitud contribuyeron al incremento del peso húmedo, lento crecimiento gonádico, rápido desarrollo gametogénico con sincronía, baja producción de ovocitos pero con alto crecimiento de los mismos. Las oscilaciones térmicas de alta amplitud fueron en las que los organismos presentaron los menores valores de calidad en el desarrollo reproductivo. La estabilidad térmica de baja temperatura contribuyó a largo plazo en altos valores de calidad en el desarrollo reproductivo, mientras que el tratamiento combinado de estabilidad y oscilación térmica contribuyó a corto plazo. El segundo experimento se centró en el estudio de factores de neurosecreción, en donde se cuantificaron niveles de monoaminas como serotonina (5-HT), dopamina (DA), norepinefrina (NE) e isoproterenol-L (ISP-L) en diversos tejidos de Nodipecten subnodosus y en diferentes estados de desarrollo reproductivo. Las monoaminas fueron detectadas y cuantificadas mediante la técnica de HPLC (High Performance Liquid Chromatography) con detección electro-química. La NE fue detectable en mayor cantidad con respecto a las otras monoaminas. Se observó en todos los tejidos y en todos los estados reproductivos. La 5-HT se observó en menor cantidad con respecto a la NE y DA, y estuvo presente en alta cantidad en tejido de gónada masculina. La DA estuvo presente en mayor cantidad en tejido de branquias y hepatopáncreas. El ISP-L estuvo presente casi exclusivamente en tejido de gónada femenina. Las monoaminas en la mayoría de los órganos, presentaron una dinámica similar con respecto a los estados reproductivos, en donde, los niveles se incrementaron durante los estados gametogénicos y posteriormente sufrieron una caída durante los estados de desove. Los resultados, al igual que la literatura reciente, sugieren que las monoaminas pueden estar implicadas en el control de una amplia gama de actividades fisiológicas dentro de diversos órganos (e.g. movilización de reservas de nutrientes, actividad ciliar, respiración, alimentación), y esta actividad puede contribuir al proceso gametogénico. El tercer experimento se enfocó a la identificación de monoaminas en N. subnodosus bajo condiciones de temperatura oscilante y estable. Con esto se observó el efecto de la oscilación térmica en los niveles de monoaminas en diversos tejidos de la especie. Los resultados obtenidos en el presente trabajo contribuyeron a reforzar lo observado en el experimento anterior y a observar que las concentraciones de monoaminas en los organismos sometidos a temperaturas oscilantes de baja amplitud, no presentaron grandes diferencias en cantidad y tendencia, con respecto a las observadas en los organismos sometidos a regímenes térmicos estables, posiblemente debido a una adaptación térmica. En el cuarto experimento se determinó el efecto de inyecciones de monoaminas y con factores mecánicos sobre la inducción al desove. Debido a que no se encontraron reproductores maduros de N. subnodosus, el experimento fue realizado con la almeja catarina Argopecten ventricosus por su relación filogenética cercana con esta especie. El método combinado de la inyección de 0.4 mL de 5-HT al 1mM en gónada, seguida por una exposición aérea de los organismos por un periodo de 30 a 60 min arrojó mejores resultados en la expulsión de espermas. En el presente trabajo se aporta información sobre la influencia de la temperatura sobre la fisiología de N. subnodosus en su acondicionamiento para la reproducción, así como, sobre la fisiología interna involucrada en la regulación de este proceso, por tanto, con esta información es posible mejorar las técnicas actuales de acondicionamiento de ésta y otras especies de moluscos." | es |
dc.format | es | |
dc.language.iso | spa | es |
dc.publisher | Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. | es |
dc.rights | Acceso abierto | es |
dc.subject | TEMPERATURA, MONOAMINAS, REPRODUCCIÓN, ALMEJA MANO DE LEÓN | es |
dc.subject | TEMPERATURE, MONOAMINES, REPRODUCTION, LION PAW SCALLOP | es |
dc.title | TEMPERATURA Y MONOAMINAS EN LA ACTIVIDAD REPRODUCTIVA DE LA ALMEJA MANO DE LEÓN (Nodipecten subnodosus Sowerby, 1835) | es |
dc.type | doctoralThesis | es |
dc.dirtesis.grado | Doctorado en Ciencias en el Uso, Manejo y Preservación de los Recursos Naturales | es |
dc.dirtesis.disciplina | Acuicultura | es |
dc.dirtesis.universidad | Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. | es |
dc.dirtesis.facultad | Posgrado en Recursos Naturales | es |
dc.description.abstracten | "The lion paw scallop Nodipecten subnodosus is a commercially important species in Northwest Mexico. This species reaches high commercial value and high demand in the national and international markets. This species is very attractive for the aquaculture industry due to its fast growth rates and the large size of its adductor muscle. There is great interest in optimizing culture methods for this species, in particular hatchery and captive breeding, the main bottlenecks to achieve successful commercial production. It is generally acknowledged that water temperature and food supply are the main external factors influencing gonad development in bivalves. Water temperature is a factor that has been used to induce gonad conditioning outside of the natural breeding season in a number of bivalves. Different water temperature treatments to induce gonad development in bivalve species have been studied over the years. These treatments include constant water temperatures above, at, or below the optimum water temperature for a given species. Other protocols include steady increases or decreases in water temperatures to simulate natural changes in water temperatures experienced by different bivalve species. There still exists controversy on the application of these different treatments to achieve successful gonad conditioning. On the other hand, internal factors also influence reproduction. Little is known about the intrinsic factors regulating this process. In marine bivalve molluscs, few if any differentiated endocrine organs have been found and it is postulated that the nervous system has an effect on the endocrine regulation through monoamine neurosecretions. Few investigations have addressed this subject. The main objective of the present work was to determine the effect of the water temperature regime (constant or variable) on reproductive development of N. subnodosus and also to determine the relation of monoamines and the reproductive cycle of this species. The present work includes four main experiments. The first experiment compared reproductive development of N. subnodosus under six different water temperature regimes. Samples were obtained before the experiment started and at days 15 and 30. Gonadosomatic Index (GI) increased in all water temperature treatments during the 30 days of experiment. At day 15, between 40 to 60 % of scallops from all treatments except treatment O-4, showed maturing and mature gonads and a similar percentage of partially and fully spent gonads. At day 30, 80 % of scallops from treatment C-22 and 20 to 40 % of the remaining treatments, showed maturing and mature gonads. Partial and fully spent gonads were found in 40 % of scallops of all treatments except in treatment C-22 which only showed partial spawning in 20 % of the gonads. The hatchery protocol for maturation of N. subnodosus broodstock would be different depending on the gonad stage of the scallops at the time of collection. For example, broodstock at initial gonad stages, may need to be kept at optimum water temperature (22 °C) to allow oogonia to develop into previtellogenic and postvitellogenic oocytes for at least 30 days. On the other hand, if broodstock were collected in Stage III, higher stable and low amplitude oscillating temperature could be applied to shorten the conditioning process. The second experiment focused on neurosecretion factors. Norepinephrine (NE), dopamine (DA), and serotonin (5-HT) concentrations were determined in different organs (female and male gonad, digestive gland, adductor muscle, gill, mantle, and foot) of N. subnodosus, at 6 reproductive stages (resting, initial, maturing, mature, partially spent and fully spent). Monoamine concentrations were determined by HPLC fitted with an electrochemical detector. Results indicated that monoamine concentrations increased during maturing stage, peaked at mature stage and declined after spawning. NE concentrations were higher than the rest of monoamines followed by DA, and 5-HT. NE was present in all organs at all reproductive stages. DA concentrations were higher in gill and digestive gland during all stages. 5-HT was only detectable in the male gonadic portion at all stages except at spent stage. NE was the most abundant neurotransmitter found in the female gonad of N. subnodosus, while 5-HT was the most abundant neurotransmitter found in the male gonad. Furthermore, these two neurotransmitters accumulated in the respective gonad tissues during the initial reproductive stages I to IV and then declined after spawning (stages V and VI). This suggests that this species utilized different neurotransmitters specific for each gender and that this utilization was clearly related to the reproductive cycle. The third experiment focused on the identification of monoamines in different tissues of N. subnodosus maintained under different regimes of water temperature (constant and variable). Monoamines in scallops maintained under low amplitude oscillating water temperature did not show significant differences in concentration with those maintained under high amplitude oscillating water temperature. The fourth experiment determined the effect of the injection of monoamines and mechanical factors (handling during transport and aerial exposure) on spawning induction. As mature N. subnodosus broodstock were not available, this experiment was conducted with an alternate species closely related: the catarina scallop Argopecten ventricosus. Injections of 5-HT in the gonad followed by 30 or 60 min of exposition to air successfully induced spawning of male gametes. The present work contributes with information on the effect of water temperature on scallop physiology, in particular on gonad development and internal regulation of neurosecretions. Hatchery protocols for the gonad conditioning of N. subnodosus in laboratory can be improved by applying the recommendations of this work. " | es |