Efectos de actividades antrópicas sobre las comunidades de peces

Transcripción

1 Efectos de actividades antrópicas sobre las comunidades de peces Introducción a la Ecología 2011 Franco Teixeira de Mello frantei@fcien.edu.uy Grupo de Investigación en Ecología y Rehabilitación de Sistemas Acuáticos Ecología y Evolución CURE

2 Degradación ambiental de los arroyos Perdida de diversidad de habitats Incremento de los flujos de agua Contaminación acuatica

3 Degradación ambiental de los arroyos Contaminación Acuática la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía o inducir condiciones en el sistema que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica

4 Identificación de la cuenca de drenaje

5 Identificación de las posibles fuentes de contaminación: puntuales y difusas

6 SALUD Vias de ingreso de los contaminantes en los peces CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AMBIENTE VÍA ORAL VÍA RESPIRATORIA VÍA DÉRMICA SISTEMA DIGESTIVO ABSORCION, DISTRIBUCION Y METABOLISMO SISTEMA SANGUÍNEO Y SISTEMA LINFÁTICO EXCRECIÓN: Orina Expiración Excrementos Transpiración ACUMULACIÓN: Grasas Huesos Otros órganos

7 Homeostasis (Del griego homos que significa "similar", y estasis "posición o "estabilidad") Es la característica de un organismo vivo, mediante la cual se regula el ambiente interno para mantener una condición estable y constante. Un fallo en la homeostasis deriva en un mal funcionamiento de los diferentes órganos. Homeostasis y el control de temperatura Sistema nervioso envia señales para que los vasos sanguineos cutaneos se dilaten, y se activan las galndulas sudoríparas Se pierde calor corporal Temperatura corporal superior a la normal Temperatura corporal inferior a la normal Temperatura normal del cuerpo 37 C Hypotalamo Hypotalamo punto de ajuste La temperatura corporal desciende a la normalidad La temperatura corporal aumenta a la normalidad Sistema nervioso envia señales para que los vasos sanguineos cutaneos se constriñan, y se inactiven las galndulas sudoríparas El calor corporal se conserva Si la temeperatura continua descendiendo, se utiliza tejido graso y contracciones musculares involuntarias Genera calor corporal

8 Respuestas biológicas frente a cambios en el sistema La condición fisiológica de los organismos puede ser caracterizadas por tres zonas importantes de estrés, basados en el nivel de daño causado por los estresores ambientales

9 Respuestas que se pueden medir para evaluar los efectos en cada zona de estrés ZONA 1 Mayor sensibilidad ZONA 2 Sensibilidad moderada ZONA 3 Menor sensibilidad Enzimas de detoxificación Histopatologías Niveles poblacionales Daño del ADN Sistema inmune Parametros comunitarios Metabolitos en Bilis Bioenergetica (lípidos) Proporción de sexos Encimas antioxidantes Indices de condición Alteraciones red trófica Química de la sangre Proteinas de estrés Crecmiento Reproducción ECOTOXICOLOGÍA

10 Niveles de organización que son afectados por la contaminación 1. Individuos Molecular Celular Tejidos Órganos Cambio de sexo Señales de alarma temprana Biomarcadores 2. Población 3. Comunidad Abundancia Biomasa Relación Lst Peso Proporción de sexos Riqueza, composición y abundancia Estructura trófica Señales de alarma tardía Bioindicadores

11 El monitoreo biológico o biomonitoreo Se refiere al uso de organismos vivos para evaluar las condiciones ambientales, y hace uso de puntos críticos biológicos que son indicadores de estrés ambiental. ZONA 1 Mayor sensibilidad ZONA 2 Sensibilidad moderada ZONA 3 Menor sensibilidad Enzimas de detoxificación Histopatologías Niveles poblacionales Daño del ADN Sistema inmune Parametros comunitarios Metabolitos en Bilis Bioenergetica (lípidos) Proporción de sexos Encimas antioxidantes Indices de condición Alteraciones red trófica Química de la sangre Proteinas de estrés Crecmiento Reproducción

12 Efecto de la contaminación sobre individuos Molecular Celular Tejidos Porfirinas Biomarcador de exposición. Metabolitos intermedios de la biosíntesis del grupo hemo. Órganos Coproporfirina: heptacloro, lindane, arsenico, mercurio Uroporfirina: Compuestos aromáticos poli halogenados (PCB y Dioxinas) Protoporfirina: Herbicidas

13 Efecto de la contaminación sobre individuos Molecular Celular Tejidos Alteraciones Moleculares Alteraciones Celulares Órganos Aparición de micronucleos

14 Efecto de la contaminación sobre individuos Molecular Celular Tejidos Estudio a través de cortes histológicos % de tejido o células necróticas Órganos Riñón de ternero. Necrosis de las papilas renales

15 Efecto de la contaminación sobre individuos Molecular Celular Tejidos Órganos Hepatomegalia Índice Hepatosomatico

16 Efecto de la contaminación sobre individuos Salud Enfermedades ej. hongos Parasitosis Deformidades

17 Efecto de la contaminación sobre individuos que se refleja directamente en las poblaciones Cambio de sexos Disruptores endocrinos: ejemplo masculinización de caracteres sexuales secundiarios % sexos Tiempo Proporción de sexos: ejemplo sensibilidad diferencial

18 Efecto de la contaminación sobre poblaciones que se reflejan directamente las comunidades Estructura trófica Picívoros Picívoros Contaminación Omnívoros Bentófagos Insectívoros Omnívoros Bentófagos Insectívoros Picívoros Contaminación Omnívoros Bentófagos Insectívoros

19 min cm2 BAJA IMPORTANCIA ECOLÓGICA BIOQUÍMICA ENZIMAS DETOXIFICANTES Escala Temporal y Espacial FISIOLÓGICA COMPETENCIA REPRODUCTIVA INMUNOLÓGICA HISTOPATOLÓGICA ÍNDICES BIOENERGÉTICOS DE CONDICIÓN POBLACIÓN COMUNIDAD ALTA IMPORTANCIA ECOLÓGICA Años Km2

20 Ejemplos de estudios de campo en Uruguay

21 Antecedentes Sistemas acuáticos reciben la descarga de compuestos químicos, derivados de las actividades desarrolladas en la cuenca. A nivel mundial, es creciente la preocupación en torno a un grupo de compuestos denominados disruptores endocrinos. Agroquímico s Efluentes domésticos e industriales Sustancias químicas sintéticas o naturales que interfieren con el equilibrio normal de las funciones hormonales en animales, incluyendo el hombre. (Miyamoto & Klein, 1998; Warren et. al., 1999; Warhurst, 2000; Devlin & Nagahoma, 2002; Lawrence H. 2002)

22 Antecedentes Efectos sobre la reproducción de los peces. Provocando cambios: hormonales, histológicos, desarrollo gonadal, desarrollo de caracteres secundarios sexuales opuestos (masc. de hembras) y comportamentales Origen de las Sustancias (250 sustancias químicas): Metales pesados, insecticidas organoclorados y organofosforados, herbicidas, efluentes industriales y domésticos, así como suelos y sedimentos de ambientes naturales. (Miyamoto & Klein, 1998; Devlin & Nagahoma, 2002)

23 Resultados Hembras Masculinización de los caracteres sexuales secundarios de hembras de Cnesterodon decemmaculatus Machos Hembras masculinizadas y fecundadas

24 Resultados

25 Resultados Sitios de Muestreo: Relación H:M:H Relación A (nacientes) B (zona media) C (desembocadura) H:M 1 : : 6 1 : 1.2 H+H:M 1 : 0.8 D

26 Ejemplos de estudios de campo en Uruguay Estudio de acumulación de porfirinas en Astyanax fasciatus, Cañada del dragón Zona Agrícola Zona Periurbana Agrícola

27 Ejemplos de estudios de campo en Uruguay Estudio de acumulación de porfirinas en Astyanax fasciatus, Cañada del dragón Zona Agrícola Zona Periurbana Agrícola