20 toneladas de arenques aparecieron muertos en la playa de Kvennes, en la provincia de Troms (Noruega) este pasado 28 de diciembre sin una explicación lógica. Los científicos rechazan cualquier teoría conspiratoria y creen que pudo deberse al ser perseguidos por un depredador y quedarse atrapados por la bajada de la marea.
El día 28 de diciembre, muchos de los habitantes de la zona se llevaron una gran sorpresa al ver la estampa de la playa cubierta con toneladas de arenques de entre 100 y 200 gramos. Jan-Petter Jorgensen, de 44 años, que estaba paseando por la plaza con su perro Molly, se sorprendió de lo que se encontró en la playa aunque el hallazgo le recordó a un suceso similar ocurrido en los años 80 y que recordaban muchos habitantes de la zona. Al mismo tiempo, se preguntaba si tal vez los peces se habían quedado sin oxígeno y murieron atrapados en aguas poco profundas de la bahía a las que llegaba agua dulce de un río cercano mientras huían de depredadores algo que no le era extraño.
Jens Christian Holst, del Instituto de Investigación Marina de Noruega, dijo que varios factores podrían haberse unido para producir este hecho y esperaba realizar en los próximos días pruebas a los peces para ver si habían muerto de alguna enfermedad.
Desde enfermedades de los peces a las tormentas en la zona pudieron hacer que los peces se desorientaran y acabaran en una zona poco profunda y quedaran sin oxígeno por la bajada de la marea. "Lo que solemos ver en los casos relacionados con el arenque es que cuando aparecen en tierra se debe a que los depredadores los han forzado a acabar allí", dijo en declaraciones a la NRK, a la vez que añadía "nunca he visto cantidades tan grandes de arenque en este tipo de sucesos."
La idea más apoyada por los biólogos para este caso es que los peces fueron perseguidos por depredadores y quedaron presos de la marea baja o que una tormenta los pudo arrastras hacia la costa.
Para Ole Kristian Berg, profesor de Ecología en la Universidad Noruega de Ciencias y Tecnología en declaraciones al periódico The Local, dijo que "el abadejo, el bacalao y, por supuesto, ballenas asesinas" son los principales sospechosos de esa mortalidad masiva al perseguir a los peces y que éstos quedaron atrapados en aguas poco profundas. El arenque que se alimenta del plancton, suele vagar durante algún tiempo en el invierno antes de migrar hacia el Sur de forma que se convierte en una presa fácil para depredadores hambrientos.
El salmón rojo (Oncorhynchus nerka)del río Fraser en la Columbia Británica (Canadá), se está viendo afectado por diferentes factores que están provocando una elevada mortalidad; entre el 45 y 95% de los individuos, con aparición de varios tipos de leucemias. Sin embargo, aunque en los últimos meses, se barajó la existencia de virus y el cambio global, ahora se unen las hipótesis de un aumento de depredadores o sustancias contaminantes.
Virus
Según los estudios del Ministerio de Pesca y Océanos de Canadá y de tres universidades canadienses, se determinó que la mayoría de los salmones muertos comparte una firma genética común, compartiendo una especie de secuencia genética activada para combatir infecciones. Según lo analizado en recientes investigaciones, todo se debería a factores de estrés relacionados con causas antropogénicas, que modificaron la expresión de estas secuencias implicadas en el combate de infecciones.
“Nuestra hipótesis es que la señal genética asociada con la mortalidad elevada surge en respuesta a una infección viral de los peces antes de su ingreso en el río, y que persiste en las áreas de reproducción”, según se leía en un informe, publicado en The Globe and Mail hace unas semanas.
¿Selección natural?
En base a los estudios genéticos, el 70% del salmón que murió antes de reproducirse, poseía el patrón genético de respuesta al virus, ya que este patrón genético incrementaba las probabilidades de padecer el virus y morir en 13,5 veces, con respecto a los que no lo tenían.
Aunque la hipótesis aún está en cuarentena, la existencia de un virus, parece una causa más probable, aunque aún se siguen realizando estudios para saber en qué punto del ciclo vital del salmón se adquiere ese virus.
Para Brian Riddell, ex científico pesquero principal del gobierno federal y actual CEO y presidente de la Fundación del Salmón del Pacífico, el salmón rojo puede estar afectado por un virus asociado con tipos de cáncer como la leucemia y el linfoma.
Opinión que también tiene Kristina Miller, científica especializada en biología molecular, que en una reciente publicación en Science, indicó que según los resultados de su investigación, la mortalidad de salmones se debió a un brote de un virus que provocaba una leucemia en ek salmón.
En esta misma investigación, también colaboró Scott Hinch, investigador principal del laboratorio de conservación y ecología del salmón del Pacífico de la Universidad de Columbia Británica (UBC) que dijo hace unos años que hasta el 70% del salmón rojo moría en el río cuando iba a los lugares de desove y que allí había un virus que provocaba una depresión inmune generando un tipo de leucemia del salmón que provocaría la mortalidad masiva.
Esta causa del virus, recuerda a una situación muy parecida que se detectó a inicios de los años 90 (PDF).
Virus y Cambio Global
Sin embargo, a pesar de que el virus parece la causa más probable, los investigadores se están encontrando en los últimos 10 años; con temperaturas récord con veranos más cálidos que están dificultando la toma de oxígeno a los salmones; con la existencia de una anoxia en el agua del río, provocando la muerte del salmón al no poder enviar oxígeno a los tejidos.
Glen Spain, Director de la Región Noroeste de la Pacific Coast Federation of Fishermen's Associations, dice que más que un virus, la mortalidad se debe a una cascada de factores relacionados, de forma que virus y aumento de la temperatura, actuarían unidos. Según su opinión, en el caso de que fuera un virus, debería de ser un virus endémico, ya que "no se había detectado en cientos de años" de forma que "la cuestión es si lo está atacando ahora, ¿por qué ahora?".
Opinión que también es secundada por Eduardo Martins, ecólogo de poblaciones de la UBC, y que comentó que el aumento de las temperaturas del agua, tenía efectos muy marcados sobre los salmones, ya que los salmones maduros, sufrían más por el retrovirus que los no maduros.
Este agua más cálida aumentaba la tasa de mortalidad del salmón antes de que se pudiera reproducir, ya que el estrés hormonal producido, provocaba que la capacidad para reproducirse y producir huevo y esperma, se redujera, de forma que las temperaturas más elevadas afectaban en mayor medida a los salmones ya enfermos por el retrovirus.
Esta hipótesis de virus y cambio global, parece la opinión más extendida, ya que el salmón Chinook del río Yukón de Alaska, se ha visto que la prevalencia y la mortalidad por el parásito Ichthyophonus se ha incrementado conforme el río fue aumentando la temperatura (hasta 5 grados más en los últimos años). "En estas altas temperaturas, esta enfermedad va mucho más rápido", según Jim Winton, microbiólogo del USGS de Estados Unidos.
¿Productos químicos? ¿Depredadores?
Aunque en las últimas semanas, parecía que la opinión de que un virus y que además había una influencia del cambio climático, el 14 de Junio se anunció que estaba bajo investigación si la existencia de productos químicos empleados en el hogar e industrias podían estar causando la mortalidad de los salmones por la llegada de aguas contaminadas al río que no habían sido tratadas.
La existencia de dichos productos en el agua, podría afectar a los salmones al "atontarles" y confundirle los sentidos y así no poder detectar presas y/o otros salmones para la reproducción, además de reducir la capacidad de su sistema inmunológico y así ser más susceptibles de ser afectados por virus y/o parásitos.
Otro estudio presentado a la Comisión Cohen concluyó que más de 200 sustancias químicas presentes en el río que emanan de las pasteras, los desagües cloacales y otras fuentes pueden afectar el salmón. Se detectaron altos niveles de selenio y compuestos del tipo de las dioxinas en huevos de salmón, lo que también puede afectar la reproducción de este pez.
Además de la existencia de productos químicos, otra de las nuevas hipótesis que han salido a finales de Mayo, es la existencia de depredadores que actúan sobre los salmones, siendo estos depredadores aves y tiburones.
Según una investigación de la Universidad de Columbia Británica (UBC), se señaló que otra de las posibles causas de la muerte, fue el crecimiento excesivo de depredadores por la reducción de las presas habituales de estos depredadores.
Al parecer, la cantidad de tiburones salmón (Lamna ditropis), azul y daggertooth aumentó en el océano Pacífico, en las costas de Columbia Británica, y estos animales se dedicaron a cazar salmones rojos. A principios de este mes, el doctor Villy Christensen dijo a la comisión de investigación que de 26 especies, el tiburón salmón es uno de los depredadores más sospechados.
Se cree que unos 10.000 tiburones merodean una “zona clave” de Queen Charlotte Sound en la ruta migratoria del salmón rojo del río Fraser. Además, aves como la golondrina capia y el cormorán de cresta doble devoran los smolts de salmón rojo, y es posible que puedan haberse incrementado en cantidad, informa BC Local News.
Las lampreas también van tras los salmones rojos del río Fraser y sus estuarios, y varias especies de salmón, trucha y perca consumen juveniles de salmón rojo. Entre otras especies que se alimentan de este salmón están el bacalao negro, el halibut del Pacífico y el calamar de Humboldt, de acuerdo con el nuevo estudio.
Los investigadores plantean que especies de presa como el abadejo o colín de Alaska, el bacalao del Pacífico, la caballa y la merluza disminuyeron en cantidad, y esta situación pudo haber obligado a los grandes depredadores a consumir cada vez más salmón rojo.
Si inicialmente se apuntaba al cambio climático y a la existencia de un virus; como había ocurrido tiempo atrás, ahora parece que también se incluyen tanto productos químicos como el crecimiento excesivo de las poblaciones de depredadores.
Lo cierto, es que según avanzan los meses, las posibles hipótesis de por qué mueren los salmones no hacen más que aumentar, aunque más o menos tienen algo claro y es que el número de salmones que vuelven cada vez es menor. De unos 10 millones que volvían hace unos años, las estimaciones son que sólo vendrían entre 1 y 2 millones de salmones al río para desovar.
- Cubillos et al. (2000) Caracterización clínica y aspectos lesionales macro y microscópicos de la leucemia linfoblástica en salmones y truchas de cultivo. Arch. med. vet. v.32 n.2 Valdivia 2000
- Miller K.M. et al. (2011) Genomic Signatures Predict Migration and Spawning Failure in Wild Canadian Salmon. Science 14 January 2011: Vol. 331 no. 6014 pp. 214-217. DOI: 10.1126/science.1196901
Según los últimos estudios, el salmón rojo (Oncorhynchus nerka)del río Fraser en la Columbia Británica (Canadá), se está viendo afectado posiblemente por la propagación de un virus en el río, que está causando una elevada mortalidad; entre el 45 y 95%, al provocar casos de leucemia en los Salmones. Sin embargo, la causa del virus no parece ser la única, ya que también se cree que el cambio global está afectando.
Virus
Según los estudios del Ministerio de Pesca y Océanos de Canadá y de tres universidades canadienses, se determinó que la mayoría de los salmones muertos comparte una firma genética común, compartiendo una secuencia genética activada para combatir infecciones. Según recientes investigaciones, todo se debería a factores de estrés de carácter antropogénico, que modificaron la expresión de estas secuencias implicadas en el combate de infecciones.
“Nuestra hipótesis es que la señal genética asociada con la mortalidad elevada surge en respuesta a una infección viral de los peces antes de su ingreso en el río, y que persiste en las áreas de reproducción”, según se lee en un informe, publicado en The Globe and Mail hace unas semanas.
Según los mismos estudios genéticos realizados, el 70% del salmón que murió antes de reproducirse, poseía el patrón genético de respuesta al virus, ya que este patrón genético incrementaba las probabilidades de padecer el virus y morir en 13,5 veces, con respecto a los que no lo tenían.
Aunque la hipótesis aún está en cuarentena, la existencia de un virus, parece la causa más probable, aunque aún se siguen realizando estudios para saber en qué punto del ciclo vital del salmón, se adquiere ese virus.
Según Brian Riddell, ex científico pesquero principal del gobierno federal y actual CEO y presidente de la Fundación del Salmón del Pacífico piensa que el salmón rojo puede estar afectado por un virus asociado con tipos de cáncer como la leucemia y el linfoma.
Opinión que también tiene Kristina Miller, científica especializada en biología molecular, que en una reciente publicación en Science, indicó que según los resultados de su investigación, la mortalidad de salmones se debió a un brote de un virus que provocaba leucemia del salmón.
En esta misma investigación, también colaboró Scott Hinch, investigador principal del laboratorio de conservación y ecología del salmón del Pacífico de la Universidad de Columbia Británica (UBC) que dijo hace unos años que hasta el 70% del salmón rojo moría en el río cuando iba a los lugares de desove y que allí un virus provocaba una depresión inmune (un tipo de leucemia del salmón) que provocaría la mortalidad masiva.
Virus y Cambio Global
Sin embargo, a pesar de que el virus parece la causa más probable, los investigadores se están encontrando en los últimos 10 años; con temperaturas récord con veranos más cálidos que están dificultando la toma de oxígeno a los salmones; con la existencia de una anoxia en el agua del río, provocando la muerte del salmón al no poder enviar oxígeno a los tejidos.
Glen Spain, Director de la Región Noroeste de la Pacific Coast Federation of Fishermen's Associations, dice que más que un virus, la mortalidad se debe a una cascada de factores relacionados, de forma que virus y aumento de la temperatura, actuarían unidos. Según su opinión, en el caso de que fuera un virus, debería de ser un virus endémico, ya que "no se había detectado en cientos de años" de forma que "la cuestión es si lo está atacando ahora, ¿por qué ahora?".
Opinión que también es secundada por Eduardo Martins, ecólogo de poblaciones de la UBC, y que comentó que el aumento de las temperaturas del agua, tenía efectos muy marcados sobre los salmones, ya que los salmones maduros, sufrían más por el retrovirus que los no maduros.
Este agua más cálida aumentaba la tasa de mortalidad del salmón antes de que se pudiera reproducir, ya que el estrés hormonal producido, provocaba que la capacidad para reproducirse y producir huevo y esperma, se redujera, de forma que las temperaturas más elevadas afectaban en mayor medida a los salmones ya enfermos por el retrovirus.
Esta hipótesis de virus y cambio global, parece la opinión más extendida, ya que el salmón Chinook del río Yukón de Alaska, se ha visto que la prevalencia y la mortalidad por el parásito Ichthyophonus se ha incrementado conforme el río fue aumentando la temperatura (hasta 5 grados más en los últimos años). "En estas altas temperaturas, esta enfermedad va mucho más rápido", según Jim Winton, microbiólogo del USGS de Estados Unidos.
- Cubillos et al. (2000) Caracterización clínica y aspectos lesionales macro y microscópicos de la leucemia linfoblástica en salmones y truchas de cultivo. Arch. med. vet. v.32 n.2 Valdivia 2000
- Miller K.M. et al. (2011) Genomic Signatures Predict Migration and Spawning Failure in Wild Canadian Salmon. Science 14 January 2011: Vol. 331 no. 6014 pp. 214-217. DOI: 10.1126/science.1196901
Los peces, viven en un ambiente en el que el intercambio de gases ocurre por difusión, donde la concentración de oxígeno es mucho menor que en el aire, pero la de dióxido de carbono es mayor. A la vez, tanto la temperatura y salinidad afectan a la solubilidad de los gases. De esta forma, la respiración acuática le representa un 10% de gasto metabólico, mientras que a un humano al respirar en el aire, este coste no pasa del 2%. ¿Cómo lo logran?
Los animales acuáticos, disponen de diferentes superficies respiratorias (cutánea o branquias externa/interna).
Generalmente, los peces (en nuestro hablamos de los teleósteos), tienen una ventilación activa con cilios en donde el movimiento de cilios, flagelos o estructuras semejantes que ayudan al paso del agua o una ventilación activa de carácter muscular, ya que a través de los músculos se genera un flujo unidireccional de agua, aumentando la capacidad de intercambio.
En los teleósteos (una de las infraclases de peces más comunes), exceptuando las formas juveniles, disponen de unasbranquias internas, situadas a ambos lados del animal de modo que separan dos compartimentos funcionales que pueden corresponderse o no con compartimentos anatómicos. En el caso de los teleósteos separan dos compartimentos anatómicos y funcionales como son la boca y el opérculo.
En los teleósteos, la superficie respiratoria, se dispone mediante arcos branquiales de los que salen columnas de filamentos en “v”. Al mismo tiempo, de cada filamento parten, hacia arriba y abajo, lamelas, formando un tamiz por el que se filtrará el agua.
Para explicarlo de una forma más o menos sencilla, en los humanos, el intercambio de gaes, ocurre en los alvéolos pulmonares, entre la vía respiratoria y el sistema circulatorio. En los teleósteos ocurre lo mismo, pero hay un intercambio entre el agua (nuestro aire) y las branquias (nuestros pulmones).
A cada arco branquial llegan ramificaciones de la arteria branquial (una canal aferente y otro eferente), produciendo una circulación de agua a contracorriente (más efectiva, ya que extrae hasta el 60% del oxígeno) o concurrente (menos efectiva, pero mayoritaria).
Los peces que son muy activos ( túnidos), tienen una superficie relativa de branquias, más grande que los que son menos activos (carpa, lenguado).Otros peces, pueden aumentar la superficie de sus branquias cuando son transportados a un lugar a ambientes donde el oxígeno es menos abundante, a modo de "adaptación fisiológica".
Los peces activos, ventilan sus branquias de manera pasiva y nadan con la boca abierta, sin la necesidad de una bomba respiratoria. La morfología del aparato bucal de la caballa, por ejemplo, la obliga a nadar continuamente porque no puede ventilar suficientemente sus branquias si permanece quieta.
Sin embargo, en gran parte de los teleósteos, existe una ventilación branquial activa, gracias a un mecanismo muscular, que modifica los volúmenes de la cámara oral y de la opercular, con los arcos branquiales en medio.
El ciclo respiratorio
El mecanismo muscular, actúa como un ciclo respiratorio branquial (como nuestra inspiración y espiración).
1.
El músculo de la cavidad bucal se contrae, aumentando el volumen de la cavidad bucal y disminuyendo la presión para la entrada de agua.
Milésimas de segundo después, el músculo de la cavidad opercular se activa, generando una mayor caída de presión y pasando el agua de la cavidad bucal a la opercular, pasando entre las branquias y comenzando a producirse el intercambio.
2.
Dejará de entrar agua por la boca, creándose un gradiente favorable, finalizando el paso de agua desde la cavidad bucal a la opercular
3.
Hay una presión positiva, pero el agua ya comienza a salir por la cavidad opercular, gracias a una presión positiva con respecto al medio.
4.
El músculo de la cavidad bucal se vuelve a contraer, pero no hay flujo de bucal → opercular porque las branquias impiden el reflujo y seguirá saliendo agua por el opérculo.
Efectividad
Aunque este sistema es más efectivo ("extrae" hasta un 60% de los gases presentes en el agua), representa un enorme coste metabólico (sobre el 10% de la energía empleada total), además de que no es del todo efectivo, porque no toda el agua que entra por la cavidad bucal pasa por las branquias, ni toda la que pasa por las branquias intercambia gases, aunque bueno como también nos pasa a los humanos.
Por tanto, a nivel general, la mayoría de peces, tienen un sistema respiratorio, similar al de humanos (con una bomba respiratoria), pero con la salvedad de que están en el agua (menor cantidad de oxígeno) y con unas branquias; en lugar de pulmones, que en la escala evolutiva, siguen hasta anfibios (aunque ya reducidos en adultos).
Nota
Este artículo fue publicado originalmente el 25 de Agosto de 2009. Sin embargo, hemos tenido que realizar algunas matizaciones con respecto a lo que habíamos publicado en un inicio.
Los peces, viven en un ambiente, en el que el intercambio de gases ocurre por difusión, donde la concentración de oxígeno es mucho menor que en el aire, pero la de dióxido de carbono es mayor. A la vez, tanto la temperatura y salinidad afectan a la solubilidad de los gases. De esta forma, la respiración acuática le representa un 10% de gasto metabólico, mientras que a un humano al respirar en el aire, este coste no pasa del 2%
Los animales acuáticos, disponen de diferentes superficies respiratorias (cutánea o branquial externa/interna).
Generalmente los peces (en nuestro caso los teleósteos) tienen una ventilación activa con cilios en donde el movimiento de cilios, flagelos o estructuras semejantes, de ayuda al paso del agua o con una ventilación activa de carácter muscular, ya que a través de los músculos se genera un flujo unidireccional de agua, aumentando la capacidad de intercambio.
En los teleósteos (una de las infraclases de peces más comunes), salvo en las formas juveniles disponen de unas branquias internas, situadas a ambos lados del animal de modo que separan dos compartimentos funcionales que pueden corresponderse o no con compartimentos anatómicos. En el caso de los teleósteos separan dos compartimentos anatómicos y funcionales como son la boca y el opérculo.
En los teleósteos, la superficie respiratoria, se dispone mediante arcos branquiales de los que salen columnas de filamentos en “v”. Al mismo tiempo, de cada filamento parten, hacia arriba y abajo, lamelas, formando un tamiz por el que se filtrará el agua.
En los humanos, el intercambio de gases, ocurre en los alvéolos pulmonares, entre la vía respiratoria y el sistema circulatorio. En los teleósteos ocurre lo mismo, pero hay un intercambio entre el agua (nuestro aire) y las branquias (nuestros pulmones).
En cada arcos branquial llegan ramificaciones de la arteria branquial (aferente y eferente), produciendo una circulación de agua a contracorriente (más efectiva, ya que extrae hasta el 60% del oxígeno) o concurrente (menos efectiva, pero mayoritaria).
En los animales, de nado rápido (túnidos), no necesitan un mecanismo de bombeo de agua, ya que con abrir la boca les basta, de forma que entra el agua a gran velocidad y se logra un intercambio efectivo.
Sin embargo, en gran parte de los teleósteos, cuando no nadan rápido, así como si necesitaran una gran cantidad de energía, existe una ventilación branquial activa, gracias a un mecanismo muscular, que modifica los volúmenes de la cámara oral y de la opercular, con los arcos branquiales en medio.
El mecanismo muscular, actúa como un ciclo respiratorio (como nuestra inspiración y espiración).
1. El músculo de la cavidad bucal se contrae, aumentando el volumen de la cavidad bucal y disminuyendo la presión para la entrada de agua. Milésimas de segundo después el músculo de la cavidad opercular se activa, generando una mayor caída de presión y pasando el agua de la cavidad bucal a la opercular, pasando entre las branquias y comenzando a producirse el intercambio.
2. Dejará de entrar agua por la boca, creándose un gradiente favorable, finalizando el paso de agua desde la cavidad bucal a la opercular
3. Hay una presión positiva, pero el agua ya comienza a salir por la cavidad opercular, gracias a una presión positiva con respecto al medio.
4. El músculo de la cavidad bucal se vuelve a contraer, pero no hay flujo de bucal → opercular porque las branquias impiden el reflujo y seguirá saliendo agua por el opérculo.
De todas formas, este sistema mucho más efectivo (hasta un 60% de los gases presentes en el agua), representa un enorme coste metabólico (sobre el 10%), así como que no es efectivo del todo, ya que no toda el agua que entra por la cavidad bucal pasa por las branquias, ni toda la que pasa intercambia gases, aunque bueno como también nos pasa a los humanos.
Por tanto, a nivel general, la mayoría de peces, tienen un sistema respiratorio, similar al de humanos (con una bomba respiratoria) pero con la salvedad de que están en el agua (menor cantidad de oxígeno) y tienen unas branquias; en lugar de pulmones, que en la escala evolutiva, siguen hasta anfibios (aunque ya reducidos en adultos).
