Construcción y operación de un sistema para el cultivo experimental de la paralarva del pulpo manchado Octopus bimaculatus

Transcripción

1 Construcción y operación de un sistema para el cultivo experimental de la paralarva del pulpo manchado Octopus bimaculatus Mónica Hernández Rodríguez, Luis Fernando Bückle Ramirez, Beatriz Cordero Esquivel, Benjamín Barón Sevilla, Diana Judith López Peraza, Marisol Simón Díaz, José Espinoza Ibarría, Luis Alberto Murillo Valenzuela, Adrian Celaya Ortega y Francisco Valenzuela Buriel Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada

2 Índice Página Presentación 4 Introducción 5 Antecedentes 5 Diseño del sistema de cultivo 7 Obtención y mantenimiento de reproductores del pulpo manchado Octopus bimaculatus 8 Eclosión de paralarvas de O. bimaculatus 10 Cultivo experimental de la paralarva de O. bimaculatus 11 Literatura citada 13 1

3 Índice de Figuras Figura Página Sistema para el cultivo experimental de la paralarva del pulpo manchado Octopus bimaculatus. B, biofiltro; C, cono con tubo de nivel; FE, fraccionador de espuma; OZ, generador de Ozono; UE, unidades experimentales; UV, lámpara de radiación ultravioleta; TC, tanque de compensación; BC, bomba de calor. Pulpos capturados con trampas (A) y tanques de 500L donde permanecen los hembras de Octopus bimaculatus con sus puestas (B). Desarrollo embrionario de O. bimaculatus desde el día 1 (A) hasta dos semanas antes de la eclosión (B). Paralarvas del pulpo Octopus bimaculatus recién eclosionada. Cultivo experimental de la paralarva de Octopus bimaculatus alimentada con adultos de Artemia enriquecida. Comportamiento de alimentación de la paralarva

4 Índice de Tablas Tabla Página 1 Parámetros fisicoquímicos del agua de los tanques donde se colocan a los reproductores. El asterisco indica hembras con puesta. 2 Futuras líneas de investigación en octopus que presentan estadio de paralarva encaminadas a resolver su cultivo

5 Presentación El presente manual es resultado del proyecto Cultivo de la paralarva del pulpo manchado Octopus bimaculatus financiado por Fundación PRODUCE Baja California. El pulpo manchado O. bimaculatus es una especie que se distribuye desde Santa Bárbara, California, E.U.A. hasta San Felipe, B.C.; contribuye a la pesquería del país la cual se realiza de noviembre a julio del siguiente año; con base en las observaciones in situ del personal de la Cooperativa de Buzos de Bahía, el pulpo manchado es la especie que predomina en la pesquería ribereña en Bahía de los Ángeles. En el cultivo de las paralarvas se presentan grandes mortalidades; las investigaciones que se realizan en diferentes partes del mundo han identificado varios factores que la explican tales como la falta de una dieta viva adecuada en tamaño, cantidad y composición nutritiva y la estandarización de las técnicas de cultivo, entre otras. En este documento se explican los requerimientos del tipo de sistema para el cultivo experimental de la paralarva del pulpo manchado. El diseño y construcción del sistema surge de las investigaciones que se han venido realizando en los últimos cinco años en el Departamento de Acuicultura del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California, México. Este manual está dirigido a estudiantes, investigadores y sector productivo interesados en el cultivo de la etapa temprana de los pulpos, específicamente en aquellas especies que tienen etapa larvaria (paralarva) como O. bimaculatus. 4

6 Introducción En México, la pesquería del pulpo ocupa el cuarto lugar a nivel nacional por su valor comercial (CONAPESCA, 2011), su actividad se concentra principalmente en las costas del Golfo de México y Mar Caribe, con las especies Octopus vulgaris y Octopus maya, esta última, endémica de la Península de Yucatán (SEMARNAT, 1999, CONAPESCA, 2011). En el océano Pacífico se capturan Octopus hubbsorum, O. macropus y O. bimaculatus (SEMARNAT, 1999, 2004). En el estado de Baja California existen alrededor de 20 cooperativas que se dedican a la captura de pulpo, donde las localidades de El Rosario, San Quintín, San Felipe y Bahía de los Ángeles son las que aportan la mayor producción (Castellanos-Martínez, 2008). De acuerdo a la distribución geográfica (Hochberg y Field, 1980) y a las observaciones in situ del personal de la Cooperativa de Buzos de Bahía, O. bimaculatus es la especie que predomina en la pesquería ribereña en Bahía de los Ángeles. En España y Perú, el cultivo de pulpo (Octopus vulgaris y Octopus mimus) a nivel comercial se ha limitado a la captura de los juveniles del medio natural para su engorde y comercialización. En México, en el Golfo de México, se ha logrado cultivar a juveniles de Octopus maya y se pretende instalar una granja para su cultivo comercial (Duhne, 2010). Recientemente, con la intención de desarrollar el cultivo del pulpo O. bimaculatus en Baja California, se ha iniciado el estudio del cultivo de las paralarvas. En el cultivo larvario de los octópodos, cuyas paralarvas son de tamaño pequeño al nacer y tienen una fase de vida planctónica, se presentan altas mortalidades, debido principalmente, al escaso conocimiento de la biología de sus estadios tempranos de desarrollo, al desconocimiento de sus necesidades nutritivas, a la falta de una dieta viva adecuada en tamaño, cantidad y composición nutritiva y finalmente, a la falta de estandarización de las técnicas de cultivo (Moxica et al., 2002, Iglesias et al., 2004, Iglesias y Sánchez, 2007). Los pulpos son organismos semelparos (presentan un solo evento reproductivo durante toda su vida), que presenta un ciclo de vida corto, que varía de 6 a 38 meses (Boyle y Rodhouse, 2005). En el Golfo de California, O. bimaculatus se reproduce durante todo el año, registrando picos de apareamiento entre los meses de mayo y junio, y con desoves entre abril y agosto (Ambrose, 1988; Buzos de Bahía, com. pers). Antecedentes La especie más estudiada por su amplia distribución geográfica es O. vulgaris, diversos autores han realizado cultivos experimentales con la paralarva de esta especie, donde han suministrado como alimento nauplios de Artemia enriquecidos, dentro de los cuales destacan los 5

7 realizados por Imamura (1990), quien registró supervivencias del 67.1 % al día 22 y Hamazaki et al. (1991), reportaron una supervivencia del 28.9 % al día 25. Las investigaciones en torno al tema han utilizado una diversidad de alimento vivo, como zoeas de centolla de Maja squinado, mysis de camarón, copépodo Acartia tonsa, centollas de M. squinado y hojuelas congeladas de Agapornis personautus, así como la combinación de diferentes estadios de Artemia con alimento balanceado (Villanueva, 1995; Moxica et al., 2002; Roo et al., 2003; Vidal et al., 2002, Carrasco et al., 2003 y Okumura et al., 2005). Los resultados en relación a la mayor supervivencia en el periodo más largo de cultivo, fue de 3.4 % al día 60 (Carrasco et al., 2003). Tomando en cuenta las características de los cultivos de paralarvas de O. vulgaris, es destacable los diversos aspectos que han sido considerados para mejorar su desarrollo y supervivencia, tales como color, forma y volumen del tanque, si el sistema es cerrado, semi-abierto, abierto o estático, si no hay aireación o es intermedia y suave, con luz natural, fotoperiodo artificial o luz fluorescente, la temperatura del agua y si ésta es clara o verde (por presencia de microalgas), densidad de paralarvas, tipo y densidad de presa, tamaño de la presa, con o sin limpieza diaria o después de 30 días y con Artemia enriquecida, entre otros (Okumura et al., 2005; Iglesias et al., 2007). Sin embargo, los resultados han sido poco alentadores. Se han realizado diversos estudios acerca de la biología de estos organismos, con el fin de conocer las condiciones adecuadas que permitan un buen desarrollo y mayor supervivencia para poder cultivarlos en cautiverio. Se ha avanzado principalmente en aspectos de la fisiología y nutrición, tanto en estadios juveniles como en adultos, sin embargo, aún se requiere conocer más sobre la biología básica de estos organismos, por lo que a la fecha, el cultivo comercial se ha limitado a la captura de juveniles del medio natural para su engorda y comercialización, como es el caso de países como España y Perú. Con base en los resultados sobre el cultivo de las paralarvas de los pulpos, se asume que existen varios aspectos fundamentales a considerar, uno de ellos es el desarrollo de la tecnología del cultivo y mejorar la calidad del alimento que satisfaga los requerimientos nutricionales de las paralarvas y que promueva un desempeño óptimo, el cual se vea reflejado en una mayor supervivencia y crecimiento. En México la pesquería del recurso pulpo en los últimos años ha disminuido, los esfuerzos por desarrollar la tecnología de cultivo en sus diferentes etapas del ciclo de vida para aquellas especies que tienen paralarva como O. bimaculatus, no se han abordado en nuestro país. Existen avances con el pulpo O. maya, sin embargo, esta especie no tiene etapa de paralarva, ya que eclosiona un juvenil bentónico. Como se mencionó anteriormente hay varios aspectos que se deben considerar para desarrollar la tecnología del cultivo de las paralarvas, tomando como base estos elementos fue que se diseñó y validó un sistema de cultivo experimental de la paralarva del pulpo O. bimaculatus alimentada con adultos de Artemia. 6

8 Diseño del sistema de cultivo Los diversos trabajos realizados en el tema del cultivo de la paralarva, enfatizan en la importancia de estandarizar las técnicas de cultivo, lo que motivo el diseñar y construir un sistema para el cultivo experimental de este estadio del ciclo de vida de los pulpos, el cual considera un flujo de agua ascendente para eliminar el aire ya que ocasiona turbulencia dentro de los tanques, una tasa de recambio mayor al 500 % diario y el tratamiento del agua para mantener su calidad. El sistema consta de 12 tanques de 60 L de capacidad, un tanque de compensación de 100 L, un filtro mecánico-biológico, un fraccionador de espuma, un generador de ozono, radiación ultravioleta, bombas sumergibles y una bomba de calor. En una mesa de madera de 3.05m (largo) x 0.96m (ancho) x 0.75m (altura) se realizan 12 perforaciones cuyo diámetro es de 20.2 cm para sostener la parte cónica del tanque (Fig. 1, C). El agua que llega a los tanques proviene del reservorio de compensación de 100L, de donde es succionada por una bomba sumergible de 115 volts y 700 GPH a un filtro mecánico-biológico de cuentas plásticas (Fig. 1, B); la salida del filtro es por tubería de ¾, el flujo de agua se distribuye en dos direcciones, una va a un filtro de radiación ultravioleta SMART HO UV modelo de 115 volts (Fig. 1, UV) y otra a un fraccionador de espuma (Fig. 1, FE) para eliminar los compuestos orgánicos del agua antes de su descomposición en desechos nitrogenados de tal manera que aligera la carga en el filtro biológico y mejorar el potencial redox del agua. El flujo de agua que sale del filtro UV a través de una tubería de ¾, la cual está conectada a un venturi, por donde se inyecta el ozono producido con un generador de ozono de 110 volts, modelo ECLIPSE2 (Fig. 1, OZ), pasa a un tubo de 4" que la distribuye a un cabezal de tubería de ¾ que está localizada en la base de la mesa. Esta tubería que va por el centro se bifurca con una T de ¾ para regresar a los extremos de la mesa de donde el flujo de agua se reparte y regula a cada tanque por las válvulas de ¾. El flujo de agua entra al tanque por la base del cono de forma ascendente y mantiene a la paralarva en la columna de agua. El tanque tiene un tubo de nivel de ¾ por donde se elimina el excedente de agua que se capta en un tubo de ABS de 3" para retornar al tanque de compensación (Fig. 1, TC) de donde es tomada por la bomba sumergible para entrar nuevamente al filtro mecánico-bilógico. Al tubo de nivel se le adapta un cono de malla de 125 µ para evitar que las paralarvas sean arrastradas y queden atrapadas en el sistema de filtración. En la base del tanque hay un coplee de 2 el cual se une a una T de la misma medida, en un extremo se coloca una reducción de 2 a ¾ donde se coloca la válvula de ¾ que abastece de agua al tanque y en el extremo opuesto se coloca una reducción de 2 a ½ para instalar una llave de PVC de la misma medida a la cual se le coloca una manguera transparente de ¾ que se conecta a una tubería de PVC de 2 por donde se realiza el vaciado del agua del tanque al desagüe. La ventaja de este sistema es que al colocar las válvulas a cada tanque permite trabajar con cada unidad independiente. Para mantener la temperatura constante del sistema, la cual depende de la condición térmica a la que son incubados los huevos, se utiliza una bomba de calor Delta Star de 1/2 HP y 115 7

9 volts (Fig. 1, BC). El agua es succionada desde el tanque de compensación (TC) por una bomba sumergible modelo 183 de 115 volts y 350 GPH que pasa a través de una tubería de 1" para entrar a la bomba de calor de donde sale al TC para ser distribuida a los tanques. C UE UV OZ FE B BC V TC Figura 1. Sistema para el cultivo experimental de la paralarva del pulpo manchado Octopus bimaculatus. B, filtro mecánico-biológico; C, cono con tubo de nivel; FE, fraccionador de espuma; OZ, generador de Ozono; UE, unidades experimentales; V, válvula; UV, lámpara de radiación ultravioleta; TC, tanque de compensación; BC, bomba de calor. Obtención y mantenimiento de reproductores del pulpo manchado Octopus bimaculatus Las hembras de pulpo O. bimaculatus se recolectan en Bahía de los Ángeles, B.C. localizada entre y N y entre los y W (INEGI, 2013). El arte de pesca que se utiliza son trampas de 20x30x50 cm (Fig. 2A). Los organismos se trasportan en un contenedor de plástico con capacidad de 1 m 3 ; la concentración de oxígeno disuelto se mantiene sobresaturada (> 8 mg L -1 ) mediante la inyección de oxígeno puro. Para evitar la agresión entre los organismos durante el transporte, los pulpos se colocan en refugios individuales hechos con tubos de ABS cubiertos por malla sardinera y amarrada con cabo en un extremo. Una vez en el laboratorio 8

10 los pulpos se colocan individualmente en tanques de 500L de capacidad conectados a un sistema de biofiltración (Fig. 2 B). Al iniciar la hembra con la puesta de huevos, se lleva un control de los parámetros fisicoquímicos del agua tales como temperatura, salinidad y concentración de oxígeno (Tabla 1). La concentración de nitrógeno amoniacal total (NAT), nitritos (NO2 ) y nitratos (NO3 ) en el sistema se mantiene en promedio en 0.05 ± 0.02 mg/l, 0.18 ± 0.06mg/L y 6.12 ± 1.62 mg/l respectivamente. Además se realizan observaciones del desarrollo de los huevos para estimar el tiempo de eclosión (Fig. 3). A B Figura 2. Pulpos capturados con trampas (A) y tanques de 500L donde permanecen los hembras de Octopus bimaculatus con sus puestas (B). A B Figura 3. Desarrollo embrionario de O. bimaculatus desde el día 1 (A) hasta dos semanas antes de la eclosión (B). 9

11 Tabla 1. Parámetros fisicoquímicos del agua de los tanques donde se colocan a los reproductores de Octopus bimaculatus. El asterisco indica hembras con puesta. No. Tanque Temperatura C Salinidad ups Concentración de oxígeno mg L ± ± ± ± ± ± * 20.8 ± ± ± * 20.5 ± ± ± ± ± ± * 20.5 ± ± ± ± ± ± * 18.7 ± ± ± * 21.7 ± ± ± ± ± ± * 20.8 ± ± ± * 21.8 ± ± ± * 20.8 ± ± ± * 20.5 ± ± ± 0.43 Eclosión de paralarvas de O. bimaculatus El tiempo de incubación de la puesta hasta que eclosiona la paralarva depende de la temperatura del agua, el cual puede ser de 28 días a 23 C hasta 90 días a 16.1 C (Fig. 4). Estos organismos al eclosionar pesan en promedio 2.7 mg, miden 4 mm y en cada brazo tienen cuatro ventosas. Figura 4. Paralarvas del pulpo Octopus bimaculatus recién eclosionada. 10

12 Cultivo experimental de la paralarva de O. bimaculatus El cultivo experimental de la paralarva se puede realizar con 10 o 15 organismos por litro, con un volumen útil del tanque de 15 litros, esto se debe a los requerimientos del alimento vivo, es decir, si se tienen 150 paralarvas por tanque, entonces se deben agregar artemias, si se considera una proporción de 200 artemias por paralarva (Fig. 5). El sistema permite que el recambio de agua en cada tanque sea de 3.6 L/min y la concentración de oxígeno a una temperatura de 17.7 C es de 7.05 ± 0.14 mg/l; sin embargo, este valor cambia dependiendo de la temperatura a la cual se incuben los huevos. Figura 5. Cultivo experimental de la paralarva de Octopus bimaculatus alimentada con adultos de Artemia enriquecida. Las investigaciones en torno al cultivo de las paralarvas de las especies que presentan este estadio y donde se proporciona una variedad de alimento vivo, denotan que la supervivencia puede ser desde un 3.4% al día 60 hasta un 67.1% en 22 días. Sin embargo, cuando se repiten estas experiencias aún con la misma especie, no se obtienen los mismos resultados, lo cual indica que la condición de la hembra es fundamental para obtener una puesta de calidad. Por ello las futuras investigaciones consideran que hay varios temas a tratar tanto en los aspectos de reproducción como en el cultivo de las paralarvas (Tabla 2). 11

13 Tabla 2. Futuras líneas de investigación en especies de pulpo que presentan estadio de paralarva encaminadas a resolver su cultivo. Reproducción Cultivo de Paralarva Control de la maduración Selección genética Calidad de la paralarva Patología Requerimientos de alimentación Sistema de tanques (turbulencia) Calidad del agua Ambiente de cultivo del alimento Comportamiento de la paralarva Desarrollo de la paralarva Patología El sistema para desarrollar el cultivo de la paralarva considera tres aspectos: a) se elimina la turbulencia prescindiendo de la aireación en el tanque, b) la inclusión de radiación ultravioleta y un generador de ozono para mejorar la calidad del agua y por último c) el comportamiento de los organismos; este último caracterizado por la actividad de la paralarva para buscar el alimento (Fig. 6). Figura 6. Comportamiento de alimentación de la paralarva. 12

14 Literatura citada Ambrose, R.F Population dynamics of Octopus bimaculatus: influence of life history patterns, synchronous reproduction and recruitment. Malacologia, 29(1): Boyle, P.R. y Rodhouse, P Cephalopods. Ecology and Fisheries. 1st ed. Blackwell. 452 pp. Carrasco, J.F.; Rodríguez, C. y Rodríguez, M Cultivo intensivo de paralarvas de pulpo (Octopus vulgaris, Cuvier 1797) utilizando como base de la alimentación zoeas vivas de crustáceos. IX Congreso Nacional de Acuicultura, Cádiz, mayo. Castellanos-Martinez, S Reproducción del pulpo Octopus bimaculatus Verril, 1983 en Bahía de los Ángeles, Baja California. Tesis Maestría. IPN-CICIMAR. CONAPESCA Anuario Estadístico de Acuacultura y Pesca. Secretaria de agricultura, ganadería, desarrollo rural, pesca y alimentación. 34 p Duhne, M cómo ves? en ciencia. Ciencia. 61(1):92 p Hamazaki, H.; Fukunaga, K.; Yoshida,Y. y Maruyama, K., Effects of marine microalgae Nannochloropsis sp. on survival and growth on rearing pelagic paralarvae of Octopus vulgaris, and results of mass culture in the tank of 20 metric tons. Saibai-giken 19, p. Hochberg, F.G.y Fields, W.G Cephalopoda: the squids and octopuses. En Morris, RH.; Abbott, D.P. y Haderlie, E.C. Intertidial Invertebrates of California Stanford California, Stanford University Press. Iglesias, J.; Otero, J.J.; Moxica, C.; Fuentes, L. y Sánchez, F.J The completed life cycle of the octopus (Octopus vulgaris, Cuvier) under culture conditions: paralarval rearing using Artemia and zoeae, and first data on juvenile growth up to 8 months of age. Aquaculture International 12: p. Iglesias, J. y Sánchez, F.J La diversificación en moluscos cefalópodos: El pulpo (Octopus vulgaris). Sesión Temática Diversificación. Ponencia. IX Congreso de Acuacultura, Vigo, España. Imamura, S., Larval rearing of Octopus (Octopus vulgaris Cuvier). The progress of technological development and some problems remained. Collect. Breed 52, p. INEGI (2013). Image 2013 Digital Globe. Data LDEO Columbia, NSF, NOAA. En Google earth. Moxica, C.; Linares, F.; Otero, J.J.; Iglesias, J. y Sánchez, F.J Cultivo intensivo de pararlarvas de pulpo, Octopus vulgaris Cuvier, 1797, en tanques de 9 m 3. Bol. Inst. Esp. Oceanogr. 18 (1 4), p. Okumura, S.; Kurihara, A.; Iwamoto, A. y Takeuchi, T Improved survival and growth in Octopus vulgaris paralarvae by feeding large type Artemia and Pacific sandeel, Ammodytes personatus. Aquaculture 244, pp. Roo, F.J; Socorro, J y Alonso, C Histología del sistema dgestivo de paralarvas de pulpo (Octopus vulgaris, Cuvier1797) alimentadas con distintos tipos de presas vivas. IX Congreso Nacional de Acuicultura, Cádiz, mayo. SEMARNAT Estadísticas pesqueras básicas, Dir. Gral. De Informática y Reg. Pesq. México, 125 pp. 13

15 SEMARNAT Carta Nacional Pesquera. Comisión Nacional de Acuacultura y Pesca, México. 128 p. Vidal, E.A.G.; DiMarco, P.F.; Wormuth, J.H. y Lee, P.G., Optimizing rearing conditions of hatchling loliginid squid. Mar.Biol. 140, Villanueva, R., Experimental rearing and growth of planktonic Octopus vulgaris from hatching to settlement. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 52, pp. 14