Genetic characterization of aquatic organism from the Biobio region, Chile: A contribution to its biodiversity conservation

25 Pages·1995·10.4 MB·English

by  F Alay

CayanaZool. 59(1): 47-71, 1995. ISSN 0016-531X
características genéticas de recursos acuáticos de la
octava región del biobio, chile. contribución a la
conservación de la biodiversidad
genetic characterization of aquatic organism from the
biobio región, chile: a contribution to its
biodiversity conservation
Alay, F.*; H. Campos **; J. Gavilán*; F. González*; C. Valenzuela,*;
P.M. Bisol*** yJ. Cabello*
RESUMEN ABSTRACT
Se comunican los resultados de caracterizar genética- The genetic characterization of aquatic organisms
mente especies acuáticas marinas y dulceacuícolas del fromtheBiobíoriverand San Vicente Bay, exposedto
río Biobío y laBahíade San Vicente de la Octava Re- pollution, orto natural environmental effects, is repor-
gión que están sometidas a influencia antrópica y/o la ted. Isozymeelectrophoresis, cariotype description and
variabilidad natural del ecosistema. La estructura ge- micronucleus test are used to describe the genetic
nética se examina mediante electroforesis de isoen-zi- structure oforganisms under study. Isozyme electrop-
mas y estudios cromosómicos que incluyen horesis applied to Concholepas concholepas, Tagelus
descripción del cariotipo y test de micronúcleo (MN). dombeyii, Chilinadombeyana (Mollusca. Castropoda),
El método electroforético se aplica a poblaciones de and to Genypterus maculatus (Pisces. Ophidiformes),
los siguientes moluscos: Concholepas concholepas, indícate that Concholepas and Chilina are under envi-
Tagelus dombeyii y Chilina dombeyana y a peces del ronmental stress, while Tagelus and Genypterus popu-
Género Genypterus maculatus. El método cromosómi- lations seem to be normal and in Hardy-Weinberg
co se aplicaaladeteccióndeclastogenicidadmediante equilibrium. Micronucleus test applied to four native
eltestdemicronúcleoenpecesautóctonos (4especies) and two introduced fish species show clear correla-
eintroducidos (2 especies) del río Biobío. Este mismo tions between levéis of river contamination and num-
método se aplicaaladescripcióndel cariotipo de otras ber of micronuclei. The cariotype description of two
2especies autóctonas del mismorío Biobío. Los resul- native fish species reveáis no gene-tic damage. The
tados de la electroforesis indican que la estructura ge- need to establish a permanent genetic monitoring of
nética poblacional de Concholepas y Chilina esta the aquatic biological resources of the Biobío Región
sometida a stress ambiental, no así la de Tagelus y ofChile, isdisscused.
MN
Genypterus. El testde revelaco-rrelación entre su
número y la contaminación acuática, lo que se ve con- Keywords: Genetic resources. Biodiversity. Micronu-
firmadoporanálisis de metales pesados endiversoste- cleustest. Isozymes. Pollution.
jidos de peces y moluscos. La descripción del
cario-tipo de las 2 especies autóctonas examinadas no
reveladañogenéticoaparente.
Palabras claves: Recursos genéticos. Biodiversidad.
Testdemicronúcleo. Isoenzimas. Contaminación.
INTRODUCCIÓN
Según la definición citada por FAO
*Laboratorio de Genética, Depto. Biología Molecular (FAO/UNEP. 1981). un recurso genético es: "to-
Facultad de Ciencias Biológicas y Centro EULA- da característica heredable de una especie vegetal
Chile,UniversidaddeConcepción, Chile. o animal que puede tener para la humanidad un
**Laboratorio de Limnología, Universidad Austral de
valor actual opotencial de uso". Estacaracterísti-
Chile
***Laboratorio de Genética, Universidad de Padua, ca puede ser: la resistencia a enfermedades, el
Italia. crecimiento rápido, la presencia o ausencia de
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CayanaZool. 59(1), 1995.
una sustancia química o cualquier otro factor de Este importante sistemahidrográficoha sido
rendimiento o calidad. estudiado ampliamente desde elpunto de vistade
La mantención de los recursos genéticos y su hidrología, sedimentología, morfología, biolo-
de la biodiversidad constituyen en la actualidad gía y de la calidad de sus aguas (Weinert, 1988).
una preocupación creciente (Meffe, 1986). Esta Estudios que incluyeron además el área marina
situación deriva, entre otras causas, del aumento adyacente (Díaz 1992). Tanto el río Biobío como
de la actividad antrópica, la que muchas veces el área marina costera están sufriendo los efectos
genera productos de desecho que pueden actuar de la acción antrópica, que se ca-racteriza por
sobre los organismos poniendo en peligro a una contaminación y sobrexplotación de los recursos
población o aunaespecie. naturales, lo que pone en peligro la biodiversidad
Gilpin y Soule (1986) estudian la variabili- y sus recursos genéticos (Alay y col. 1992, Alay
dad y adaptación de las poblaciones naturales no 1989).
sólo frente a la contaminación antrópica sino que El río Biobío se caracteriza porque desde su
también frente a variaciones naturales del medio origen en las lagunas Galletué e Icalma hasta el
ambiente. Definen esta situacióncomo unpeligro Puente Callaqui (Fig. 2) tiene aguas de excelente
A
que puede conducir a la extinción de las pobla- calidad. partirde éste, lapresencia de ciudades
ciones en forma determinística o estocástica. La e industrias determinan contaminación que se ha-
primeraes muy rápida. La segundaes sutil y difí- ce máxima en la Desembocadura (Tabla XI). Pa-
cil de observary definir. rra (1992) clasifica a las primeras como de
Cuando se analizan estas formas de extin- ca-lidad A, aptas para todo uso y a las últimas
ción en una población es necesario considerar en como de calidadE, no aptas.
ella tres aspectos: el fenotipo (morfología, fisio- La abundante información reunida (Faranda
logía, distribución, etc.); la estructura etaria y la y col., 1993) caracteriza bastante bien la condi-
adaptabilidad. Esta última incluye la medición de ción ambiental de la zona. Desgraciadamente,
lavariabilidadcomo unparámetro importantepa- muy poco o nada se sabe respecto a la estructura
ra cuantificar el tamaño genético efectivo de la genética de las diversas especies que la habitan y
población. menos aún de la interacción genotipo ambiente
Por otra parte la mutación inducida es un que como se mencionó anteriormente puede pro-
riesgo potencial para la estabilidad de los recur- vocar desaparición determinística o estocástica
sos genéticos de la población. Pueden ser induci- de las poblaciones. Si a lo anterior agregamos la
das por factores derivados de la actividad mutación inducida por acción antrópica aparece
humana. Se ha demostrado que sustancias quími- además unriesgo evolutivo.
cas (metales pesados, pesticidas, herbicidas, etc.), Todo lo anterior determina la urgente nece-
radiaciones, productos industriales (edulcorantes, sidad de realizar programas de vigilancia genéti-
solventes, fungicidas), factores físicos, productos ca que permitan detectar el grado de equilibrio o
de la industria farmacéutica, etc., son capaces de desequilibrio en que la población se encuentra y
DNA
alterarlaestructuradel generando mutacio- desarrollar las acciones necesarias para preservar
nes conresultados desconocidos paralas especies lavariabilidad.
(Nelsony Roule, 1987). Aspecto importante en un Programa de esta
Las mutaciones así generadas pueden ser naturalezaes laelección de las especies a sermo-
beneficiosas, subletales o letales, lo que puede nitoreadas. El criterio puede ser múltiple, pero es
traducirse en alteración de la estructura genética condición muy importante que ocupen niveles
poblacional, disrupción del equilibrio de Hardy- superiores en la cadena trófica, lo que facilita la
Weinberg y/o cambio en los procesos evolutivos. observación del efecto de concentración de con-
Esto a su vezpuede provocarcambios bruscos de taminantes yporotrapartequelas especies elegi-
la diversidad e incluso extinción de las especies. das tengan escasa movilidad, lo que las hace
La Universidad de Concepción hizo un estudio especialmente adecuadas como marcadoras de
muy completo de la Cuenca Hidrográfica del Río áreas restringidas que pudieran estar contamina-
Biobío, logrando reunir gran parte de la informa- das. Estos criterios primaron en la elección de las
ción fenotípica y ambiental que caracteriza el ha- especies seleccionadas paraeste estudio.
bitat de las numerosas especies que habitan esta El presente trabajo tiene por objeto entregar
cuenca(Faranday Parra, 1993). la información reunidahastael momento, respec-
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Característicasgenéticasrecursos acuáticos, VIIIRegión,Chile: Alay,F.etal.
to a la caracterización de los recursos genéticos Cuando fue necesario las muestras se con-
de las siguientes especies marinas de la Región servaron en Nitrógeno líquido.
del Biobío: Concholepas concholepas, Tagelus
dombeyii, Genypterus maculatus. Como especies Preparación del soporte
dulceacuícolas Oncorhyncus mykiss. Salmo trut- Gel de almidón al 12 % p/v
ta, Basilichthys australis, Percichthys trucha, En cada caso se utilizó soluciones tampón
Percichthys melanops, Cauque mauleanum, adecuadas acadaespecie (verAnexo).
Cheirodongalusdae y Chilina dombeyana.
Condiciones deanálisis.
Fuente de PoderHeathkit (Heath Company)
700 mi de Tampón electrodo.
MATERIALES Y MÉTODOS Muestra absorbida en papel filtro Whatman
3 (6x5mm),
18-20muestras porgel.
Las diversas especies estudiadas fueron ana- El voltaje utilizado no sobrepasó los 250
lizadas mediante los métodos electroforéticos y Volts. La corrida se suspendió según lo indicado
cromosómicos. En general se comparó la situa- por el azul de bromofenol, usado como indica-
ción de cada especie en condiciones normales y dor.
en condiciones alteradas, ya sea latitudinal o lon-
gitudinalmente. Análisis estadístico delos datos
a) Métodoelectroforetico: Todos los datos obtenidos en las diversas
especies fueron analizados mediante el programa
Permite evidenciar aloenzimas. Mediante Biosys-1 (Swofordy Selander, 1989).
conteo de los alelos es posible describir cuantita-
tivamente laestructura de lapoblación. -Concholepas concholepas:
Las muestras de las diversas especies estu- Se examinaron 150 muestras provenientes
diadas fueron sometidas a análisis electroforetico de Mehuín (X Región), Quintay (V Región) y
en geles de almidón para analizar la expresión de Caleta Ramuntcho en la Bahía de San Vicente
sus diversos alelos (Harris y Hopkinson 1977). (VIII Región) (Fig. 1). Los tamaños medios de
Todos los individuos fueron adultos para asegu- los ejemplares fluctuaron entre 7.18 y 9.53 cm
rarunaexpresión génicauniforme. (TablaI).
Correspondieron a las siguientes especies: En esta especie se analizaron los siguientes
Genypterus maculatus, Concholepas conchole- sistemas enzimáticos: Esterasa (ES), Fosfogluco-
pas, Chilina dombeyana y Tagelus dombeyii. Los mutasa (PGM), Leucino amino peptidasa (LAP),
lugares de muestreo se indicanen laFig. 1. Aspartato amino transferasa (AAT), 6 Fosfoglu-
conato deshidrogenasa (6PGDH), Glucosa 6 fos-
Preparacióndelas muestras fato deshidrogenasa (G6PDH). Enzima málica
(ME), Octopino deshidrogenasa (ODH). Xantino
Los ejemplares de moluscos, cuidadosamen- deshidrogenasa (XDH). Fosfatasa alcalina
te lavados, fueron extraídos de su concha. Se uti- (ALP), Isocitrato deshidrogenasa (IDH). alpha-
lizaron los siguientes tejidos músculo de pie y glicerol fosfato deshidrogenasa (alpha GPDH),
hepatopáncreas de Concholepas concholepas; Malato deshidrogenasa (MDH), (Pasteur et al.
músculo de pie de Tagelus dombeyii; músculo 1988).
rojo e hígado de Genypterus maculatus. Chilina
dombeyana fue macerada in toto. -Tagelusdombeyii
Dependiendo del tamaño de la muestra se Se analizaron 87 individuos, provenientes
agregó 300-400 |j1 de tampón de extracción (ver de Puerto Montt (40) y de laBahíade San Vicen-
Anexo) y mediante centrifugación por 8-10 min. te (47) (Fig. 1), cuyos pesos y medidas aparecen
(centrífuga Eppendorf de mesón) se obtuvo un en la TablaV.
sobrenadante limpio.
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CayanaZool. 59(1), 1995.
Se analizaron los sistemas enzimáticos (EM), xantino deshidrogenasa (XDH) y Malato
mencionados anteriormente, excepto glucosa 6 deshidrogenasa (MDH). A esto es necesario
fosfato deshidrogenasa (G6PDH) y enzima méli- agregar los siguientes: Fosfoglucosa isomerasa
ca (MDH). Se agregó, sin embargo, la enzima (PGI), Glutámico oxalacético transaminasa
Glutamato oxalato transaminasa (GOT). (GOT). Adenilato quinasa (AK), Tetrazolio oxi-
dasa (TO).
-Genypterus maculatus.
Se recolectaron 98 ejemplares adultos de b) Método cromosomico:
Genypterus maculatus mediante embarcaciones Lo dividimos en dos aspectos:
artesanales frente a la Bahía Concepción (36° 40'
S, 73° 02' W) (Fig. 1), durante un período de 17 b.1. Testde Micronúcleo
meses (julio de 1989 a noviembre de 1990). Los
muéstreos se hicieron durante la época de ocu- Permite evidenciar rupturas cromosómicas
rrencia de eventos de surgencia: 4 muéstreos en- que se ven como fragmentos acéntricos en el ci-
tre los meses de octubre y noviembre de años toplasma. Existe una relación directa entre el hú-
sucesivos, con un total de 56 ejemplares. En la mero de fragmentos y la intensidad del agente
época de no surgencia 3 muéstreos en los meses inductor (compuestos químicos o agentes físi-
de julio, agosto y abril con un total de 39 ejem- cos). La observación se realizó en las siguientes
plares. Sin embargo, para el análisis genético se especies en las que el número de individuos cap-
descartó el mes dejulio, puesto que fue un mues- turados mediante redes monofilamentos se indica
treo con sólo tres individuos, lo que determinó entre paréntesis: Onchorhyncus mykiss (19), Sal-
que en último término se analizaran 10 sistemas mo trutta (12), Basilichthys australis (33), Per-
isoenzimáticos en 95 individuos. cichthys trucha (24), Percichthys melanops (15)
Los ejemplares de Genypterus maculatus y Cauque mauleanum (5). Todos los individuos
fueron pesados y medidos. Las tallas oscilaron examinados eran adultos. El diagnóstico de estas
entre42 y 95 cm; el peso entre 500 y 3000 g. especies se hizo de acuerdo a lo indicado por
Se analizaron los mismos sistemas enzimáti- Arratia eía/. (1981) y porCampos (1985).
cos que en Concholepas excepto Leucino amino Los frotis se hicieron en terreno de acuerdo
peptidasa (LAP), Aspartato amino transferasa a lo indicado por Schmid (1975) y Hooftman y
(AAT), Glucosa 6 fosfato deshidrogenasa Raat(1982).
(G6PDH) y Octopino deshidrogenasa. Se agrega- La sangre se extrajo por punción cardíaca
ron los siguientes nuevos sistemas: Sorbitol des- mediante micropipeta impregnada en citrato de
hidrogenasa (SOD), Lactato deshidrogenasa sodio (2.5 %). Los frotis se secaron al aire y se
(LDH) y Fosfoglucosa isomerasa (PGI). fijaron en metanol absoluto. En el Laboratorio se
tifien con Giemsa al 4 % en tampón fosfato pH
-Chilinadombeyana 6.7; se lavan con agua destilada y se dejan secar
Es un gastrópodo pulmonado de agua dulce al aire.
(Valdovinos, 1987 y Stuardo 1961), en el que se El conteo de los micronúcleos se hace según
estudiaron 85 ejemplares adultos provenientes lo indicado por Racine y Matter (1984). Se cuen-
del río Biobío. De éstos, 42 fueron extraídos tan 2000 células por portaobjeto, examinando
desde el sector del Puente Callaqui cercano a la dos por cada ejemplar con un total de 270.563
ciudad de Santa Bárbara, con aguas que tienen eritrocitos contados en 108 especímenes. La ob-
calidad A. Los cuarenta y tres restantes provinie- servación se hizo en un microscopio C. Zeiss
ron de la desembocadura. Esta área del río tiene Standard R.A. con lOOOx de aumento. Los por-
aguas de calidad E (Parra 1993), las que además taobjetos fueron numerados y los conteos se hi-
son salobres por su mezcla con el mar debido al cieron "aciegas".
cicloregularde mareas (Fig. 2).
En esta especie se examinaron los sistemas b.2. Descripción del cariotipo.
enzimáticos mencionados para Concholepas ex-
cepto: Aspartato amino transferasa (AAT), 6 fos- Para la descripción del cariotipo de Per-
foglucosa deshidrogenasa (6PGDH), Glucosa 6 cichthys trucha y Cheirodon galusdae se utilizó
fosfato deshidrogenasa (G6PDH), Enzima málica la técnica de Chourrout y Happe (1986). Los pe-
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Características genéticasrecursos acuáticos. VIII Región. Chile: Alav,F.etal.
ees fueron anestesiados en alcohol isoamílico al serpolimórfico parael criterio P< 0.99.
0.5 % e inyectados con una solución de colchici- Las frecuencias alélicas analizadas en los
na (0.7 % en NaCl 0.8 %) i.m. en una dosis de 6 períodos de surgencia y no surgencia (Tabla IX)
ml/Kg de peso, con un tiempo de tfatamiento de no revelan diferencias notables entra ambos pe-
5 horas. Fueron sacrificados por dislocación cer- ríodos. La heterocigosidad media observada y es-
vical. Las muestras de riñon fueron sometidas a perada confirma la observación anterior (Tabla
un schock hipotónico en solución de citrato trisó- X).
dico 0.9 %. durante 20 minutos y fijadas en Car-
noy, con dos cambios de fijador de 30 minutos -Chilinadombeyana
cada uno. Los datos obtenidos para los 85 individuos
Previamente a la tinción se disocia con tijera analizados (42 y 43 respectivamente para cada
un trozo de tejido en un portaobjeto excavado: se una de las estaciones de muestreo estudiadas)
%
agregan 2-3 gotas de ácido acético 50 y con evidencian variabilidadpara 3 de los 17 loci estu-
una pipeta Pasteur se gotea la suspensión en por- diados: GOT-1. EST-3 y LAP-2: este líltimo es el
taobjetos limpios, los que son teñidos en una so- único claramente interpretable ya que GOT-1 re-
lución filtrada de Giemsa 10 % pH 6.7 (Tampón veló ocasionalmente la existencia de heterocigo-
fosfato) por30 minutos y secadas al aire. tos claramente diferenciables: la mayoría de las
veces éstos aparecían como formados por una
banda más gruesa y difusa. EST-3 a semejanza
RESULTADOS de GOT-1 también ocasionalmente reveló la pre-
sencia de 3 heterocigotos para 3 alelos. La mayo-
a) Método electroforético ría de las veces aparecieron como una banda
difusay más gruesa que los homocigotos.
-Concholepas concholepas Debido a la poca seguridad en la interpreta-
En la Tabla I se señala el niímero de indivi- ción de estos zimograma y al resultado negativo
duos y sus tamaños. obtenido al ensayar diversas variaciones en el
Las enzimas LAP. ES y PGM resultaron po- método electroforético. se decidió no incluirlos
limórficas con 2, 3 y 2 alelos respectivamente en el análisis genético.
(Tabla II). La frecuencia génica de las enzimas Al analizar mediante una tabla de contin-
polimórficas en las tres localidades muestreadas gencia, el comportamiento de los alelos de LAP-
se indicaen laTabla III. 2 en las dos localidades (Tabla XII) se revela
Finalmente, en la Tabla IV se indica la hete- fijación del alelo A en la desembocadura. En esta
rocigosidadpromedio. misma Tabla se indican las frecuencias de los di-
versos alelos de LAP-2 en ambas localidades
-Tagelusdombeyii (Tabla XII). Respecto a las frecuencias alélicas
En la Tabla V se señala los tamaños prome- de GOT-1 y EST-3 no es posible determinarlas
dios de los individuos adultos provenientes de porlas razones que arriba se señalan.
San Vicente y Puerto Montt.
De los 12 sistemas enzimáticos analizados, b) Método cromosomico
resultaron polimóificos PGM, con 4 alelos, IDH b.1. Test de Microniicleo
con dos alelos LAP y GOT con 3 alelos cada Los resultados del análisis de metales pesa-
uno. La Tabla VI muestra las frecuencias alélicas dos en sedimentos del sectormedio del río (Naci-
y la heterocigosidad de ambas poblaciones; no miento) y en diversos tejidos de peces nativos e
hay diferencias significativas entre ellas. Esto se introducidos se ilustran en las Tablas XIV y XV
ve corroborado en la Tabla VIL mediante un aná- respectivamente. Ambas revelan la presencia en
lisis de contingencia. concentraciones variables de me-tales pesados, lo
que confirma la clasificación de diversas calida-
-Genypterus maculatus des de agua hecha por Parra (1992). La inciden-
De los 10 sistemas enzimáticos analizados cia de eritrocitos micronucleados está
(Tabla VIII) resultaron polimórficos EST-2, correlacionada directamente con estos hallazgos
EST-3, PGI-2, ME-1, PGM-1, alpha GPDH-1 y en las zonas altas, media y baja del río, lo que se
SDH-1 para el criterio de P< 0.95. LDH-I resultó observaen laTablaXIII.
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CayanaZool. 59(1), 1995.
b.2. Cariotipo El aislamiento reproductivo, es decir, la
El número cromosómico diploide modal existencia de algún tipo de barrera geográfica
2n= 50, para Cheirodon galusdae y 2n= 44 para que impidiera la entrada y salida de larvas Veli-
Percichthys trucha así como peso, longitud y se- ger de la Bahía de San Vicente, en la que se ubi-
xo de los 12 ejemplares analizados se indican en ca Ramuntcho, no explica esta situación por las
las Tablas XVI y XVII. Las morfologías cromo- siguientes razones:
sómicas se pueden ver en las Figuras 4 y 5 res- La información existente sobre hidrología,
pectivamente. tiempo de residencia de las aguas, surgencias,
etc. (Ahumada 1989, Brito 1992) aseguraría la
circulación y laentradaalaBahíade larvas Veli-
gerprovenientes de otros lugares.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES También se descarta la hipótesis de aisla-
miento geográfico y reproductivo, por la seme-
janza existente entre Quintay, Ramuntcho y
a)Métodoelectroforético Mehuín para los alelos del sistema LAP. Este úl-
timo hecho está indicando la existencia de flujo
Concholépasconcholepas génico entre las tres localidades, lo que es coinci-
De los resultados mencionados anteriormen- dente con lo informado por Carrasco y Gallardo
te podemos deducir que las localidades de Quin- (1992).
tay y Mehuín, situadas a 500 Km al Norte y 500 La diferencia observada la atribuimos a un
Km al Sur de Ramuntcho, respectivamente, tie- fenómeno selectivo que-podría estar afectando
nen seguramente la misma estructura genética los sistemas enzimáticos ES y PGM. Este fenó-
dada la semejanza de frecuencias génicas para meno puede ser consecuencia de la intensa pesca
los tres sistemas polimórficos estudiados (Tabla a que es sometido el recurso, lo que puede gene-
III), lo que estaría indicando flujo génico entre rar un fenómeno de deriva genética, o a la conta-
ambas poblaciones (Lucotte, 1983). minación que tiene la Bahía de San Vicente.
La bahía de Ramuntcho ubicada entre las 2 Antecedentes aportados por Brito (1992), y Díaz
bahías anteriores, si bien es semejante, presenta (1992) indican que: "la Bahía de San Vicente
ligeras diferencias para 2 de los 3 sistemas enzi- muestra un alto grado de contaminación debido a
máticos muestreados. ES y PGM tienen frecuen- desechos descargados en su interior por la indus-
cias distintas a las que se observan en Quintay y tria petroquímica con efluentes líquidos de 12
Mehuín (Tabla III). Esta situación es aparente- mil mVdía que aportan 1095 Kg de mercurio al
mente contradictoria con la dispersión natural de año, cloro activo entre 0.1 y 3 ppm, cloruros en-
la especie, en que sus larvas Veliger deberían ser tre 100 y 2000 ppm; también son vertidos en for-
transportadas de Sur a Norte por la corriente de ma aislada o conjunta: ácido clorhídrico,
Humboldt, colonizando de manerauniforme las 3 hipoclorito de sodio y sodacaustica.
bahías. Por otra parte está el aporte de la planta de
Sin embargo, desde el punto de vista de la polietileno con efluentes líquidos de 26 mil
heterocigosidad observada (Ho) y esperada (He) mVdía, los que contienen cloruros en concentra-
no existen diferencias. La Tabla IV señala a Ra- ciones entre 50 y 2000 ppm, aceites lubricantes
muntcho como no significativamente distinta de (1.5 ton métricas/mes), ácido clorhídrico e hidro-
las otras. carburos clorados.
Tampoco el tercer sistema enzimático estu- Por su parte la industria siderúrgica, próxi-
diado (LAP) presenta diferencias en las 3 pobla- ma a la Bahía de Ramuntcho, vierte efluentes lí-
ciones, lo que parece confirmar que Ramuntcho quidos en cantidades de 112 mil mVdía con
forma un continuo con las 2 poblaciones ante- contenidos de hierro, compuestos amoniacales,
A
riores. fenoles y ácido clorhídrico. lo anterior se su-
Es importante, sin embargo, hacerse la pre- man 3 mil mVdía de aguas servidas, 1500 mVdía
gunta de cuál podría ser la causa de las diferen- de agua de cola y 50 mVdía de sangre provenien-
cias en las frecuencias génicas que Ramuntcho tes de diversas plantas pesqueras".
tieneparalos sistemas ES y PGM. Queda, sin embargo, por establecer la con-
centración que estos diversos compuestos tienen
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Característicasgenéticasrecursos acuáticos,VIIIRegión, Chile: Alay,F.etal.
en el agua, sedimentos y en los tejidos de los or- La heterocigosidad promedio fluctúa débil-
ganismos de esta especie que viven en la Bahía mente a lo largo del año excepto en el mes de no-
de San Vicente. Una mejor aproximación al pro- viembre donde se observa un descenso de
blema se tendrá cuando se analicen los resultados he-terocigotos (Tablas IX y X), fluctuaciones que
de muestrear otros sectores y edades, así como parecieran estar asociadas a los fenómenos de
análisis químico de los tejidos, en las poblaciones surgencia y no surgencia costeras. Sin embargo
de Concholepas de la costa de la Octava Región. el análisis de los grupos muestreados mensual-
Esta información permitirá tener mayor seguri- mente revela flujo génico abierto, con un valor
dad respecto al posible efecto que pudieran tener de Fst de 0.068. La distancia génica es menor de
sobre laestructuragenética de estaespecie. 0.09 y la identidad génicaoscila entre 0.91 y 0.99
En todo caso situaciones como las que des- entre los distintos grupos mensuales analizados,
cribimos para Concholepas son semejantes a los lo que corrobora la existencia de un solo grupo
numerosos casos que Battaglia y Bisol (1988), poblacional (Alay etai, 1993).
Nevo y col. (1983), Rasmuson (1981) describen Finalmente podemos decir que la población
para diversos tipos de organismos marinos que de Genypterus maculatus capturados (Tabla X)
habitan zonas de intensa actividadhumana. frente a la Bahía de Concepción, se encuentra en
equilibrio de Hardy Weinberg, lo que parece ase-
Tagelus dombeyii gurarlaestabilidad del recurso.
De los sistemas analizados solamente fueron
polimórficos: PGM, IDH, LAP y GOT. Todos Chilinadombeyana
los sistemas presentaron un locus excepto IDH Los datos obtenidos indican polimorfismo
que presentó dos. La Tabla VI muestra las fre- en los sistemas enzimáticos GOT-1, EST-3 y
cuencias génicas y laheterocigosidad de cadapo- LAP-2. Estos resultados revelan una neta dife-
blación. En la Tabla VII aparecen los resultados renciación entre las 2 poblaciones (Tabla XII).
de comparar las poblaciones de Pto. Montt y San En la Desembocadura prevalece al alelo LAP A
Vicente para todos los loci: P=0.48, indica la (con unafrecuencia alélicade 0.95), en cambio la
existencia de grupos estadísticamente no dife- población del Puente Callaqui presenta 6 alelos,
rentes, lo que estáindicando que ambas poblacio- siendo el más frecuente el alelo LAP D (con una
nes se encuentran en equilibrio de Hardy frecuencia alélica de 0.65). Estos datos influyen
Weinberg lo que a su vez parece indicarflujo gé- sobre el nivel de polimorfismo, sobre el índice de
nico entre ambas. semejanza genética y de distancia genética (Ta-
En líneas generales podemos deducir que bla XII).
esta especie, a semejanza de Concholepas, tam- Debido a que no podemos excluir que esta
bién tiene un amplio rango de dispersión me- distribución alélica esté influenciada por el fenó-
diante su fase larval natatoria, que se explica por meno de deriva genética dependiente de la frag-
la frecuencia génica semejante en las 2 poblacio- mentación y aislamiento en una población de
nes. Al parecer y a diferencia de Concholepas, organismos con escasa movilidad, el elevado nú-
tampoco ha sido extraída masivamente ni sufrido mero de alelos y de heterocigotos observados en
los efectos de la contaminación de la Bahía de la muestra de Callaqui reduce el rol del herma-
San Vicente (Meffe, 1986) dado que se encuen- froditismo en la pérdida de variabilidad genética
tran en equilibrio de Hardy Weinberg. y sugiere una interpretación adaptativa, que po-
dría ser atribuida entre otras causas a un fenóme-
Genypterus maculatus no de adaptación a la calidad E de las aguas y/o a
El polimorfismo calculado para los 18 loci ladiversaconcentración salina que es dable espe-
es de 0.44 (Alay y col 1993), lo que coincide par- rarentre estas 2 zonas.
cialmente con los entregados por Oyarzún y col. Esta última hipótesis es coincidente con los
(1991). datos de la literatura que atribuyen a la enzima
Brulé (1989) obtiene valores semejantes pa- LAP una función reguladora de la concentración
ra Pleuronectes platessa, pez bentodemersal fre- aminoacídica. (Nevo et ai. 1983). Escindiendo
cuente en la costa Noreste de Bretaña. los enlaces peptídicos libera aminoácidos y con-
Empleando 13 sistemas enzimáticos con 21 loci. diciona el proceso de osmorregulación al variar
encuentra un polimorfismo de0.47. las condiciones de salinidad del medio (Koehn et
53
CayanaZool. 59(1), 1995.
al., 1980 y Battaglia y Bisol. 1988). Para com- alta, media y baja del río las convierte en mejores
pletar este estudio y descartar con seguridad la especies indicadores que P. melanops. que si
hipótesis de aislamiento reproductivo es necesa- bien es muy sensible sólo se encuentra en abun-
rio muestrearel área de Nacimiento, localidad in- dancia en la parte media del río. Tal vez esta últi-
termedia entre Callaqui y la Desembocadura. La ma, por su mayor sensibilidad, sería adecuada
presencia o ausencia de un "cline" de frecuencias para su empleo en ensayos experimentales.
alélicas aceptaríao recha-zaría la hipótesis. En general los peces se utilizan como bue-
Es importante destacar que Chilina dombe- nos indicadores de la calidad del agua. El aumen-
yana ofrece un interesante caso de estudio a se- to de la frecuencia respiratoria, los porcentajes de
guir en el tiempo, ya que la población de la mortalidad inducidos, las lesiones patológicas
Desembocadura pareciera ser una raza geográfi- que presentan, etc.. revelan el grado en que el
ca, primera etapa en la diferenciación específica, agua puede estar contaminada (Billard 1991).
hecho que necesita serconfirmado. También hay abundante información de su uso
como indicadores de genotoxicidad (Billard
b) Métodos cromosomicos 1991,Guyomard 1989, Billardy Marcel 1986).
b.l. Test de micronúcleos En relación a genotoxicidad, se puede decir
De acuerdo a los resultados obtenidos, todas que para que se generen MN en los peces que se
las especies analizadas muestran una tendencia al encuentran en las condiciones naturales del río
MN
aumento en la frecuencia de eritrocitos con a Biobío, son necesarios dos factores: poruna parte
medida que se desciende de las zonas de aguas un agente clastogénico y por la otra un tratamien-
no contaminadas de clase A, ubicadas en la parte to crónico. Ambas condiciones se dan en las pro-
alta del río, a las zonas contaminadas con aguas ximidades de la Desembocadura del río (Parra
de clase E, situadas en la parte baja del mismo 1993).
(TablaXIII y Fig. 4). Se ha detectado la presencia de agentes clas-
Del análisis de la información de la Tabla togénicos como Hg, Cd. fenoles, etc. (Parra
XIIIy de la Fig. 3 podemos deducir lo siguiente: 1992). los que aisladamente o en conjunto pue-
Las dos especies introducidas en el río Bio- den inducirfracturas cromosómicas (Tabla XI).
bío, S. triitía y O. mykiss. presentan diferencias. Respecto al tratamiento crónico pareciera
Laprimera aparece como más sensible ya que los que la movilidad de los peces fuera atentatoria
MN
niveles de encontrados en los muéstreos de contra esta forma de tratamiento. Sin embargo, si
la parte media del río son del orden de 1.25 'Voo, estos desplazamientos se producen, los peces de-
en cambio para O. mykiss son de 0.32 "/oo. ben volver pasado un tiempo a los mismos luga-
Entre las especies nativas. P. trucha resulta res originales, ya sea por necesidades tróficas,
más sensible que B. aiisíralis. Sus valores para etológicas. reproductivas y/o estacionales. Por
los 2 sectores inferiores del río son 2.42 "/oo. y otra parte, de los muéstreos realizados se deduce
5.88 °/oo. En cambio B. aiistralis presenta 1.58 que hay especies que se encuentran preferente-
"loo y 5.48 "/oo, respectivamente. mente en un sectory no en otro.
Por otra parte, si observamos en conjunto el Todo esto parece indicar que en algunos
comportamiento de las diversas especies en la re- sectores del río Biobío los peces están siendo so-
gión media del río, P. melanops aparece como la metidos a un tratamiento clastogénico crónico.
más sensible con una media de 2.76 Voo de MN, Los análisis de metales pesados, fenoles y pesti-
si la comparamos con O. mykiss (0.32 "/oo), S. cidas realizados en sedimento (Tabla XIV) y en
tnitta (1.25 "/oo). B. aiistralis (1.58 'Voo) P. tru- muestras de hígado y grasa de estas especies (Ta-
cha (2.42 'Voo) y C. mauleanum (1.29 7oo). bla XV) asílo indican.
De lo anterior se puede concluir que P. tru- Finalmente, el aumento en la incidencia de
MN
cha y B. australis. en este orden, son las especies eritrocitos con en los peces examinados pa-
más adecuadas para estudiar la relación contami- rece estar relacionado con los mayores niveles de
nación-cambio genético; si bien no son tan sensi- contaminación del río.
bles como P. melanops. tienen un grado de
sensibilidad mayor que las 2 especies introduci- b.2. Descripción del cariotipo
das y que C. mauleanum. En el presente trabajo se incluye el cariotipo
Por otraparte su distribución en las regiones de 2 peces: Cheirodon galusdae y Percichthys
54
Característicasgenéticasrecursos acuáticos. VIII Región, Chile: Alay,F.etal.
trucha. En general nuestro país y la Región del ción de uno de los alelos del sistema LAP.
Biobío contrastan con el resto de la ictiofauna En cuanto al área costera marina adyacente,
Americana por su bajo número de especies (36) y los resultados obtenidos para Genypterus macu-
porun marcado endemismo y primitividad (Cam- latus en la bahía de Concepción indican que esta
pos 1985). Por otra parte la ictiofauna es poco población se encuentra en equilibrio de Hardy
conocida y desde el punto de vista de la estructu- Weinberg. Por lo tanto los niveles de pesca que
ra cariotípica sólo se han estudiado las de Basi- efectúan principalmente pescadores artesanales
¡ichthys y Galáxidos (Campos 1972 y 1985). parecieran no haber alterado la estructura genéti-
El número diploide obtenido para Ch. galiis- ca del recurso (Ryman y Otter 1981). Esto se
dae es el predominante para la Familia Characide hace extensivo a las poblaciones de T. dombeyü
con un número constante de 2n= 50-52 (Fig. 4 y en las Bahías de San Vicente y Puerto Montt.
TablaXVI). En los Perciformes el número predo- No ocurre lo mismo para la población de
minante es 2n= 48 con todos sus cromosomas Concholepas concholepas en la Bahía de San Vi-
acrocéntricos(Kirpichnikov, 1981) cente. Se ha detectado una situación de ausencia
El cariotipo 2n= 48. NF= 96 es actualmente de equilibrio de H. Weinberg para 2 de los 18
visto como cariotipo ancestral para más del 90 % sistemas isoenzimáticos estudiados; lo cual es
de los teleosteos (Kirpichnikov, 1981). Sobre es- atribuible al nivel de acción antrópica que se
ta base, el cariotipo de Ch. galusdae ha debido ejerce sobre la Bahía. Esta alternativa es necesa-
incluir por lo menos inversiones pericéntricas y rio confirmarla.
fusiones robertsonianias. La estructura genética poblacional de T.
El cariotipo de P. trucha es primitivo y for- dombeyü, aparentemente no está afectada por es-
mado solamente porelementos acro-telocéntricos tos factores.
siendo su fórmula 2n =44 (Fig. 5 y Tabla XVII).
En todos los ejemplares analizados de am- Finalmente es posible concluirque:
bas especies, se evidenciaron anormalidades cro- 1. Es necesario desarrollar una política que
mosómicas visibles al microscopio óptico. Es permita obtener recursos que hagan factible el
importante continuar con muéstreos cariotípicos monitoreo periódico de la cuenca y de sus recur-
periódicos, que permitan detectar cambios y/o sos genéticos, para preservar en la mejor forma
anormalidades aneuploides. poliploides, clasto- posible su estado natural. Hacer extensivo este
génicas, indicadoras del estado genético de la es- monitoreo a áreas suficientemente amplias a ob-
pecie. jeto de impedir la reducción en el número de sub-
A semejanza de lo establecido por otros au- poblaciones o las extinciones locales o los estrés
tores (Bruce, 1984, Thorpe et al. 1981, Wolh- severos.
farth 1986, Battaglia y Bisol 1988, Nevo et al., Es necesario tener en cuenta que no sólo la
1983) los resultados obtenidos en este estudio es- alteración del ambiente o la presión de extracción
tan indicando la existencia de una clara relación alteran los ecosistemas sino que también la cons-
entre la estructura genética de las poblaciones es- trucción de sistemas que impiden el libre curso
tudiadas y el cambio del ambiente producido por de los ríos como represas hidroeléctricas que a
acción antrópica o porfluctuaciones naturales del menudo interfieren directamente con la vida ani-
mismo. mal. Así ocun^e por ejemplo con los peces y sus
Los resultados obtenidos en el río Biobío migraciones de desove. A veces en algunos
para los peces examinados mediante el test de stocks las condiciones de tolerancia a determina-
micronúcleo revelan correlación entre clastogeni- das características del agua son muy estrechas y
cidad y contaminación antrópica. situación que las alteraciones en el pH. P, flujo, salinidad, tur-
pareciera confirmarse con la presencia de conta- bidez. etc., que provoca por ejemplo una represa,
minantes en los tejidos de peces sometidos a aná- son determinantes para la extinción de especies
lisis químicos (TablaXV). de peces (Bruce 1984).
Una situación semejante se observapara una 2. Es necesaiio identificarlos recursos gené-
de las poblaciones de Chilina dombeyana que es- ticos. Es decir, reunirdatos sobre ladiversidadde
taría respondiendo a una adaptación a condicio- las poblaciones existentes en la Región en sus di-
nes de salinidades distintas en la Desembocadura versos sectores, con el objeto de establecer el
del río, situación que se hace evidente por la fija- erado de diferenciación entre las mismas (Stocks
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CayanaZool. 59(1), 1995.
Symposium 1981). Estos datos deben incluir no 312.
sólo los caracteres genéticos, sino que también la Arratia G. & G. Rojas, A. Chang. 1981. Géneros de
información relacionada con datos morfológicos, peces de aguas continentales de Chile. Museo
fisiológicos y cromosómicos. Nacionalde HistoriaNatural (Chile). Publicación
ocasional 34: 3-108.
La identificación de los recursos genéticos Battaglia, B. &P.M. Bisol. 1988. Environmentalfac-
permitirá conocer la variabilidad genética, lo que
tors, genetics diferentiation and adaptadve strate-
a su vez hace posible desarrollar esfuerzos para gies in Marine animáis. In: Towards a theory on
conservar las formas genéticas más divergentes y Biological-Physical interactions in the World
variables, ya que ellas proveerán el material ge- Ocean Rothschild, Ed. KluwerAcademic Publis-
nético necesario para un mejor manejo de nues- hers: 393-410.
tros recursos. BiLLARD, R. 1991. L'exploitation des ressources vivan-
3. Finalmente es necesario educar y mante- tes aquatiques, Ed. Direction Genérale de la Re-
nceormuinnitdearcdapmabriaoqdueeitnofmoermcaocnicóinenncioasdóelolacnoencel-a Bn^LAcRhDerRc.he&etJ.laMaTreccheneo.lo1g9i8e6,.pApq.ua13c0u.lture ofCipri-
nids L'aquaculture des Cyprinidés. Ed. Institut
sidad de defenderel ecosistema, sino que con los
Nationaldelarechercheagronomique.
responsables del manejo y mantención de las es- Brito, F. 1992. Estudio de la circulación de la Bahía
pecies naturales de lazona. de San Vicente basado en la evolución de sus
campos de densidad y velocidad. Tesis Doctora-
do en Ciencias Ambientales. Universidad de
AGRADECIMIENTOS Concepción. Concepción. Chile.
Bruce J., Turner, 1984. Evolutionary genetics of fi-
shes. Ed. PlenumPress.
Brule, T. 1989. Analysis ofthe enzyme polimorphism
Este trabajo ha sido realizado con fondos
provenientes del Proyecto FONDECYT 0200-92, in a plaice, Pleuronectesplatessa L, population
fromtheNorth-WestcoastofBrittany, France. J.
del Proyecto 203122 de la Dirección de Investi- FishBiology35 (5)607-620.
gación de la Universidad de Concepción y del Campos, H., 1972. Karyology ofthree Galaxid fishes:
Proyecto 13.2 del Centro EULA-Chile. A estas Galaxias maculatus, platel and Brachygalaxias
organizaciones agradecemos su importante ayu- bullocki. Copela 1972(2): 368 - 370.
da. También agradecemos a la Sra. Ruth Chávez Campos, H., 1985. Distributionoffishes inthe Andean
por su permanente ayuda dactilográfica. Final- Rivers in the South of Chile. Arch. Hydrobiol.
mreesnatneósneimaogsr.adecen las sugerencias de los reviso- Carra1s0c4o(2J).:&16M9.-G1a9l1l.ardo. 1992. Variación genéti-
ca en Concholepas concholepas en un gradiente
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