INVESTIGADORES
TROCHINE carolina
congresos y reuniones científicas
Título:
Efecto de señales químicas como mediadores de la interacción depredador-presa y de la competencia de productores primarios en sistemas acuáticos.
Autor/es:
CAROLINA TROCHINE
Lugar:
Villarrica, Chile
Reunión:
Congreso; VII Congreso de la Sociedad Chilena de Limnología; 2010
Institución organizadora:
Sociedad Chilena de Limnología
Resumen:
En ambientes acuáticos, las señales químicas pueden afectar a los organismos de diferentes maneras, por ejemplo, induciendo agregaciones y mediando la selección de hábitat (kairomonas), o inhibiendo o estimulando el crecimiento (sustancias alelopáticas). En este sentido, en ambientes acuáticos las interacciones depredador-presa pueden estar mediadas, en parte, por señales químicas emitidas tanto por depredadores como por presas disturbadas y/o heridas. Las especies presa son capaces de reconocer el riesgo cuando reciben estímulos de congéneres heridos junto a estímulos provenientes de depredadores. Los ataques exitosos producen señales químicas que son liberadas al medio que indican peligro próximo y, por lo tanto, resultan en una señal de alarma para los congéneres de la presa. Las señales de alarma, por lo general, resultan en el inicio de comportamientos antidepredadores como la reducción de la actividad, búsqueda de refugio, entre otros. En particular, la migración de zoopláncteres pelágicos hacia zonas litorales vegetadas durante el día es un tipo de respuesta antidepredadora. La migración horizontal ocurre en algunos lagos someros y diferentes factores físico-químicos y biológicos pueden estar asociados a este comportamiento. En este sentido, se ha observado que la influencia de las macrófitas en la distribución horizontal del zooplancton depende de un balance entre evitar las macrófitas o la depredación en la zona pelágica. Por otra parte, la alelopatía puede representar una ventaja competitiva en las interacciones entre autótrofos. Particularmente, se ha observado que en ambientes someros templados eutróficos las algas verdes filamentosas (AVF) podrían dominar la producción primaria, dando lugar a un estado de aguas clara dominado por AVF y no por macrófitas (estado alternativo según Scheffer y van Ness 2007). Los posibles mecanismos involucrados incluyen, sombreado, competencia por nutrientes, aumento del pastoreo asociado a mayor cantidad de zooplancton que utiliza como refugio a las AVF, y finalmente efectos alelopáticos de las AVF sobre el fitoplancton. En particular, en un experimento iniciado en Dinamarca en el 2003 en el que se comparan lagunas someras con condiciones actuales con aquellas predichas por los modelos de cambio climático, se observó también esta relación entre las AVF y el estado de aguas claras.Con la finalidad de estudiar estas interacciones mediadas por señales químicas, se plantearon dos experimentos. Uno de ellos con el objetivo de estudiar el efecto de los mediadores químicos en la relación depredador-presa y otro para establecer si sustancias alelopáticas liberadas por las AVF podrían relacionarse al estado de aguas claras en ambientes someros eutróficos.En relación al primer objetivo, se realizó un estudio de campo para establecer la coexistencia del turbelario depredador Mesostoma ehrenbergii y tres de sus presas (dos copépodos, el calanoideo Boeckella gracilis y el ciclopoideo Acanthocyclops rubustus, y el cladócero Ceriodaphnia dubia). Luego, se realizaron muestreos diurnos y nocturnos, en diferentes lagunas, para evaluar la influencia de las macrófitas en la distribución de estos zoopláncteres. También, se realizó un estudio para conocer la respuesta de los tres zoopláncteres a la presencia de diferentes estímulos (vegetación, depredador, señal de alarma por congéneres dañados) y así establecer si la selección de hábitat depende de estas señales. Nuestros estudios de campo demostraron la coexistencia que M. ehrenbergii y las presas seleccionadas en diferentes estaciones del año y que A. robustus y C. dubia seleccionan el área vegetada, compuesta por J. pallescens y M. quitense, sobre el área no vegetada. Adicionalmente, los experimentos con microcosmos indicaron que B. gracilis modifica su preferencia de hábitat cuando M. ehrenbergii está presente en el sistema, evitando la presencia del depredador. Por otra parte, A. robustus y C. dubia respondieron negativamente a la presencia de congéneres dañados en el sistema. Los resultados obtenidos muestran que es probable que Mesostoma modifique la selección de hábitat de B. gracilis, A. robustus  y C. dubia en los ambientes naturales. Sin embargo, la presencia de la macrófita sumergida M. quitense no afectaría el comportamiento de ninguno de los zoopláncteres estudiados. Contrariamente, la presencia de la macrófita emergente J. pallescens determinó una respuesta positiva por parte de B. gracilis, sugiriendo que esta macrófita podría actuar como refugio de la depredación. Las señales químicas resultaron importantes en la relación depredador-presa y la distribución espacial del zooplancton observada en los microcosmos durante el estudio de selección fue el resultado de un comportamiento antidepredador por parte de potenciales presas de M. ehrenbergii. Sin embargo, sólo se observó respuesta especie-específica en el caso de la relación B. gracilis-M. ehrenbergii. Los resultados sugieren que el comportamiento de evasión puede ocurrir en ambientes sin peces en respuesta a depredadores táctiles como Mesostoma. Además, el efecto refugio de las macrófitas emergentes, aumentando la sobrevivencia de los zoopláncteres pelágicos, podría actuar como un factor clave en la estabilización de la relación depredador-presa en lagunas patagónicas sin peces, como se ha observado ampliamente en lagos templados con peces del hemisferio norte. Con respecto al segundo objetivo, se realizó un estudio para establecer si las AVF podrían inhibir al fitoplancton por medio de la excreción de sustancias alelopáticas, y si esta interacción sería afectada por la temperatura. Primero, se estableció la relación entre las AVF y el fitoplancton (Chl-a) (datos 2004-2009) y el zooplancton en los mesocosmos (datos 2004). Luego, se realizaron experimentos para establecer los efectos alelopáticos de las AVF (Cladophora sp. y Spirogyra sp.) sobre fitoplancton en varios experimentos cortos de microcosmos y laboratorio. Los mesocosmos con AVF evidenciaron menores concentraciones de clorofila a fitoplanctónica que los mesocosmos sin AVF. La biomasa de zooplancton no difirió entre los mesocosmos sin y con AVF, sugiriendo que el pastoreo no es responsable de los efectos negativos observados sobre el fitoplancton (Chl-a). Los experimentos de microcosmos demostraron que las AVF suprimen el crecimiento del fitoplancton natural bajo condiciones no limitantes de nutrientes e independientemente de la concentración inicial del fitoplancton y la adición de micronutrientes. Además, encontramos que el efecto negativo de las AVF sobre el fitoplancton incrementa en un 49% cuando este es incubado en temperaturas más elevadas correspondientes a escenarios climáticos futuros. El experimento de laboratorio realizado utilizando filtrados de AVF confirmó que el efecto inhibitorio de las AVF sobre el fitoplancton puede ser atribuido a sustancias aleloquímicas y no a competencia por recursos. Los resultados sugieren que el control de las AVF sobre el crecimiento del fitoplancton podría representar un importante mecanismo para la estabilización de estado de aguas claras en lagos templados poco profundos dominados por AVF, y que las AVF podrían tener un papel más importante con el incremento de la temperatura (escenario de cambio climático global).