Universidad y ciencias del mar: a treinta años del Instituto Interuniversitario de Biología Marina de Mar del Plata

Hace treinta años se creaba el Instituto Interuniversitario de Biología Marina de Mar del Plata (IIBM), Argentina, posteriormente desaparecido por influjo de las vicisitudes políticas acontecidas desde entonces. Uno de sus fundadores analiza los principios institucionales y científicos que guiaron el accionar de aquella entidad, a la vez que reflexiona acerca de la situación actual de las ciencias del mar.

Perspectivas de la biología marina

La biología marina es una rama de las ciencias del mar de reciente desarrollo en la Argentina (oceáno Atlántico sudoccidental) que está en franco crecimiento. Se muestra un panorama del desarrollo de las diversas disciplinas, como los estudios sobre la biodiversidad marina y de la biología marina y pesquera, así como amenazas a los ambientes marinos y medidas de conservación tomadas. Se incluyen las perspectivas para futuros estudios de biología marina, los beneficios de las iniciativas de divulgación científica, entre otros temas, así como otras lecturas afines sugeridas.

Los camarones comerciales de la familia Penaeidae de la costa atlántica de América del Sur. Clave para el reconocimiento de las especies y datos bioecológicos

Este estudio está orientado a identificar correctamente las especies comerciales, evitar los errores que surgen como consecuencia de confundir las especies en los muestreos utilizador en los trabajos de bioestadística y por ende en la estimación del efectivo de las poblaciones. Los peneidos comerciales del litoral Atlántico de Sudamérica son fáciles de reconocer, con excepción de los representantes del género Penaeus, que en algunos casos puede ofrecer ciertas dificultades debido a la similitud en la morfología externa. Se espera que este estudio sea una contribución útil a biólogos pesqueros, pescadores y técnicos que tienen una actividad relacionada con la pesca. Hasta el presente existen sólo siete especies de camarones de la familia Penaeidae de valor comercial en aguas de Colombia, Guayanas, Venezuela, Brasil, Uruguay y Argentina.

Observaciones sobre la reproducción, desarrollo embrionario y larval de la anchoíta argentina (Engraulis anchoita)

The first studies on the problems related to the reproduction of marine fish in Argentina (SW Atlantic ocean) have been carried out with a species of great economic importance, the anchovy (Engraulis anchoita Hubbs and Marini). The spawning period of this species during the period 1963-64 has been determined. By the application of the quantitative collection method, it has been established that spawning commenced in the areas close to the coast during the first few days of September and at a water temperature of 10,3° C and reached its greatest intensity in October (up 1569 eggs/1 square metre surface water) at a temperature varying between 11,5-13,8° C. From the middle of November the anchovy continues to reproduce in a less intensive form and further out to Sea, up to at least the month of May. The intensity of reproduction reaches a peek in February, and at a water temperature of 20° C. It is believed that two physiologically distinct populations of Engraulis anchoita may exist, the first reproducing in Spring and the second in Autumn. It has been established that a daily spawning rhythm occurs, between the hours of 8 and 12 p. m. During this period it was possible to obtain mature females with which artificial fertilization was performed. The rate of development was determined, which at a temperature of 14-15° C is from 69-72 hours, and at a temperature of 19-20° C from 50-53 hours. A temperature of 49° C was found be lethal. The different embryonic and larval stages of development are illustrated diagramatically and individually described. The preliminary studies on the larvae and juveniles caught in the Sea during the period of reproduction led to the formulation of certain conclusions whith reference that the juveniles, as yet larvae, begin to group together at an early age, and the younger individuals the more uniform are the schoals whith regards to the total size of the specimens. It has shown that the anchovy during its first year of life tends to display littoral behaviour. RESUMEN EN ESPAÑOL: Los primeros estudios de los problemas referentes a la reproducción de los peces marinos en la Argentina (océano Atlántico sudoccidental) se han efectuado sobre una especie de gran importancia económica, Engraulis anchoita Hubbs y Marini. Se ha determinado la época de desove de la anchoíta en un período anual 1963-64. Aplicando el método de recolección cuantitativo se ha establecido que el desove de esta especie ha empezado en las zonas muy cercanas a la costa, en los primeros días de setiembre a la temperatura 10,3° C y ha alcanzado mayor intensidad en octubre (hasta 1569 huevos en 1 m2 de la superficie del agua) a la temperatura 11,5°-13,8° C. Desde mediados de noviembre la anchoíta sigue reproduciéndose en forma poco intensiva y más mar afuera, hasta por lo menos el mes de mayo. La intensidad de reproducción para este segundo período alcanza un pico, aunque muy pequeño en febrero a la temperatura 20° C. Se hace la suposición de que pueden existir dos de distintas características fisiológicas poblaciones de Engraulis anchoita una de reproducción primaveral y otra de reproducción otoñal. Además se ha establecido que existe un ritmo diario de desove que comprende las horas 20-24. En las horas de postura se pudo conseguir hembras maduras y con sus productos sexuales se efectuó la fecundación artificial. Se determinó la velocidad de desarrollo que a la temperatura 14°-15° C es de 69-72 horas y en la temperatura 19°- 20° C es de 50-53 horas. La temperatura 4° resultó ser letal. Se realizaron dibujos y descripciones correspondientes a los distintos estadios embrionarios y larvales. Los estudios preliminares de las larvas y juveniles de la anchoíta, capturados en el mar en la época de reproducción, permitieron sacar ciertas conclusiones sobre el crecimiento en sus primeros meses de vida. Se observó que los juveniles, larvas todavía, empiezan a agruparse muy temprano y cuanto más jóvenes son los individuos, tanto más uniformes son los cardúmenes en las dimensiones de los ejemplares. Se demostró que la anchoíta en su primer año de vida tiene costumbres muy costeras.

Estudios de asociación genómica en poblaciones animales independientes

En mejoramiento genético animal, uno de los principales enfoques para explicar la arquitectura genética de caracteres de importancia económica son los estudios de asociación del genoma completo (GWAS), que no suelen ser particularmente potentes dado el reducido tamaño muestral. Un enfoque para aumentar la potencia de detección de QTL es combinar datos de poblaciones diferentes en un análisis conjunto de asociación (JA). Sin embargo, este enfoque tiene limitaciones tales como la definición de efectos a ser modelados entre poblaciones y la dificultad en el acceso a los genotipos de poblaciones comerciales. Alternativamente, se pueden combinar resultados obtenidos de GWAS independientes mediante el meta-análisis (MA-GWAS). El objetivo central de esta tesis es describir e implementar métodos para GWAS a nivel poblacional y también, combinando datos de varias poblaciones (JA), así como combinando resultados de GWAS independientes (MA-GWAS). La aplicación en datos reales mostró que MA aumentó la potencia para detectar QTL significativos en contraste con los GWAS poblacionales y el JA, considerando la estructura genética, la heterogeneidad de los componentes de varianza entre poblaciones y evitando problemas del JA tales como el acceso a los datos y definición de los efectos fijos. Los resultados del MA fueron usados en la búsqueda de genes candidatos, identificando nuevas posiciones para algunos de los caracteres de calidad de carne porcina evaluados. En conclusión, el trabajo describe métodos novedosos para integrar resultados de evaluaciones genómicas independientes, a fin de detectar asociaciones significativas entre poblaciones e identificar nuevos genes asociados con caracteres de importancia económica.

Variación fenotípica del comportamiento vegetativo, reproductivo y germinativo de poblaciones de Paspalum dilatatum Poir

Paspalum dilatatum Poir.(pasto miel.), es una gramínea forrajera nativa de producción estivo-otonal, que se halla en la pampa deprimida integrando comunidades de loma, media loma o bajo, sujetas periodicamente a inundaciones y sequias, o pastoreo continuo. Con el objetivo de analizar los componentes de la variación se realizaron estudios recíprocos, simulando ambientes de inundación, capacidad de campo (capacidad de campo) y sequía en semillas y plantas provenientes de poblaciones de loma (A) y bajo (C). Se analizó el comportamiento germinativo de las semillas cosechadas de los mencionados tratamientos, con y sin pretratamiento con agua a 4ºC e igual concentración salina que el agua de inundación de la región. Se hallaron diferencias significativas, al analizar todos los factores se destaca el comportamiento contrastante entre poblaciones cuando las semillas fueron pretratadas y procedieron de ambientes con sequía. Adicionalmente se halló que el pretratamiento permitió observar diferencias entre las poblaciones que sin el pretratamiento no se manifestaron. Se evaluaron las diferencias en crecimiento vegetativo y reproductivo para cada una de las poblaciones en los tratamientos inundación, capacidad de campo y sequía. En esfuerzo reproductivo, se observa que las plantas de loma, en el tratamiento de capacidad de campo producen la mayor cantidad de semillas/unidad de biomasa total producida, respecto de las plantas provenientes de la población de bajo. Estas, no presentan diferenciación en cuanto a los ambientes inundación y capacidad de campo. Las diferencias halladas en comportamiento vegetativo, tanto para la biomasa aérea como para la relación T/R, entre otros, indicarian la existencia de ecotipos de altos y ecotipos de bajos de la misma especie resultado de presiones selectivas diferentes en altos y bajos.

Agresividad, producción de micotoxinas y diversidad en las poblaciones de Fusarium graminearum de la región triguera argentina

La fusariosis de la espiga de trigo (FET) o golpe blanco, ocasionada por Fusarium graminearum Schwabe, es una enfermedad que afecta al cultivo de trigo (Triticum aestivum L. en todo el mundo, incluyendo la Argentina. La enfermedad ocasiona disminuciones del rendimiento, perjuicios sobre la calidad del trigo y la contaminación del grano con micotoxinas, que constituyen un riesgo para la salud y comprometen su utilización en la alimentación. Estos metabolitos, principalmente el deoxinivalenol (DON), han sido indicados como posibles factores de patogenicidad. La principal alternativa para el manejo de la enfermedad la constituye la resistencia genética. El conocimiento de la diversidad a nivel genético de las poblaciones de F. graminearum así como de la variabilidad en la agresividad presente en ellas y su relación con la producción de toxinas es información indispensable para la búsqueda de genotipos resistentes a la FET. En el presente trabajo, 112 aislamientos de F. graminearum de 28 poblaciones de la Provincia de Buenos Aires fueron analizados en su variabilidad genética, agresividad y capacidad de producción de micotoxinas. Una significativa heterogeneidad genética fue observada en las poblaciones, la mayor parte de la cual correspondió a diferencias dentro de las poblaciones antes que entre las poblaciones. La agresividad de los aislamientos, ensayada mediante la inoculación artificial de espigas de plantas de trigo cultivadas a campo, resultó un rasgo altamente heredable, variable y no estructurado geográficamente. La desecación de la porción superior de las espigas sintomáticas, probablemente debida a deficiencias de agua y nutrientes resultantes de la invasión vascular del patógeno, resultó ser una función de la agresividad de los aislamientos. Todos los aislamientos analizados presentaron quimiotipo genético DON. Se encontró una correlación significativa entre la severidad de los síntomas de la FET y la acumulación de toxina en los granos, pero no entre la producción de DON in vitro e in vivo. Los resultados obtenidos constituyen un significativo aporte al conocimiento de la dinámica de una enfermedad tan importante para la producción como constituye la FET

Efectos y respuestas al pastoreo selectivo doméstico sobre plantas, poblaciones y ecosistemas pastoriles áridos

Los ecosistemas pastoriles del mundo se caracterizan por algún grado de aridez y pastoreo por grandes herbívoros, que por su biomasa por área y los efectos de su actividad pueden ser consideradas especies ingenieras del ecosistema. El objetivo de esta Tesis fue estudiar el efecto del manejo del pastoreo ovino sobre distintos niveles jerárquicos de organización de la vegetación en estepas áridas de la Patagonia, desde plantas hasta ecosistemas/comunidades pasando por poblaciones. Se evaluó el efecto de la carga histórica de pastoreo sobre la organización de la biomasa subterránea de la comunidad, sobre la morfología individual y la estructura poblacional de pastos de diferente preferencia y sobre el abastecimiento de servicios ecosistémicos. Por otro lado, se estudió de qué manera el manejo del pastoreo con descansos afecta el crecimiento de las gramíneas forrajeras. Los principales resultados de los estudios de campo indicaron que la carga histórica de pastoreo cambió la composición de la biomasa aérea y subterránea, modificó la distribución de tamaños de las poblaciones de pastos de diferente preferencia y afectó la provisión servicios ecosistémicos. En general, cuando la carga fue moderada, el pastoreo optimizó la estructura de los diferentes niveles de organización de la vegetación y el funcionamiento del ecosistema en relación a las situaciones sin herbívoros. Se incrementó la producción y la disponibilidad de forraje, maximizando de esta manera el abastecimiento de los servicios ecosistémicos de provisión y regulación. En cambio, al intensificar la carga, el efecto del pastoreo se volvió negativo rompiendo con los circuitos de retroalimentación favorables para el funcionamiento del ecosistema. Por otro lado, se demostró que el manejo del pastoreo con descansos prolongados mejora el desempeño de pastos forrajeros en situaciones donde la disponibilidad de agua no limita el crecimiento. En conclusión, este trabajo aporta evidencias empíricas a escala de unidades de manejo pecuario que indican que cargas animales moderadas y variables en el tiempo podrían mejorar la sustentabilidad de los sistemas patagónicos y contribuir a frenar su deterioro.