Variación espacial y temporal de la infestación de la concha por Polydora sp. (Spionidae: Polychaeta) sobre la almeja mano de león (Nodipecten subnodosus) en la laguna Ojo de Liebre, Baja California Sur

La distribución geográfica de la almeja mano de león comprende desde la laguna Manuela, Baja California, hasta Paita, Perú ( Rombouts, 1991 ) y puede localizarse en lagunas, bahías y canales profundos con corrientes intensas ( González-Estrada, 2003 ). Las poblaciones naturales de esta almeja en la laguna Ojo de Liebre, Baja California Sur, se han visto drásticamente afectadas hasta tal grado que se estableció una veda permanente desde 2012. Las causas de este fenómeno han sido atribuidas a varios factores como el cambio climático y su efecto en los factores ambientales (pH, ausencia de oxígeno, temperatura) y la infestación de invertebrados perforadores, entre otros.

La infestación por poliquetos espiónidos perforadores, particularmente los pertenecientes al complejo Polydora , constituye un serio problema para los moluscos tanto en el medio natural como en la acuicultura (Cremonte, 2011; Lauckner, 1983; Radashevsky, Lana y Nalesso, 2006 ). Cuando la intensidad de la infestación se incrementa frecuentemente se asocia con períodos de pobre desarrollo de los bivalvos ( Silina y Zhukova, 2009 ), ya que el daño en la concha reduce su tasa de crecimiento ( Silina, 2006 ), incrementando su mortalidad ( Bergman, Elner y Risk, 1982 ). Existe un alto riesgo de infestación desde las etapas tempranas de su desarrollo, ya que los organismos perforadores inician su colonización con la fijación en la fase juvenil a las valvas de la almeja, y la construcción de tubos de lodo para refugiarse, posteriormente construyen madrigueras ( Martin y Britayev, 1998 ). Al parecer, los sitios de mayor colonización están asociados con ambientes ricos en fitoplancton y materia orgánica, que proveen el alimento necesario para la presencia de los organismos perforadores.

El daño a la almeja mano de león se produce cuando el poliqueto perforador penetra en la superficie interna de la concha, y como respuesta a esta irritación el molusco tiende a secretar mayor cantidad de conquiolina con el fin de mantener aislado el lodo de la cavidad del manto. De esta manera se crean «ampollas de lodo», que le da mal aspecto a la concha y despiden un olor desagradable, por los metabolitos anaerobios de sulfato de hidrógeno, ocasionando una disminución de su valor comercial ( Blake y Evans, 1973; Glasby et al., 2000; Handley y Bergquist, 1997; Martin y Britayev, 1998 ). Asimismo, el gasto energético durante la secreción de conquiolina retarda el crecimiento de la concha, aumentando su mortalidad ( Almeida et al., 1996 ) y reduciendo su capacidad para acumular reservas nutricionales ( Wargo y Ford, 1993).

La actividad perforadora de Polydora sobre las conchas de los moluscos puede ser realizada mediante 2 mecanismos: a) químico, por la secreción de fosfatasas ácidas y anhídridas carbónicas que disuelven o debilitan la matriz cálcica; y b) mecánico, utilizando las setas especializadas del quinto setígero. La combinación de ambos mecanismos permite la construcción de galerías en las cuales gradualmente se acumula lodo hasta alcanzar la cavidad del manto. Los bivalvos, como respuesta a esta afectación químico-mecánica, tienden a secretar mayor cantidad de conquiolina aislando el gusano de la cavidad del manto. Todo ello implica un fuerte gasto energético que debilita la condición fisiológica del bivalvo haciéndolo vulnerable a las enfermedades.

Los estudios que hasta el momento se han realizado para evaluar el nivel de infestación de organismos perforadores en moluscos bivalvos de importancia comercial son escasos. Se han realizado algunos trabajos generales sobre los poliquetos perforadores del género Polydora–Boccardia y su impacto en el cultivo de moluscos ( Cáceres-Martínez, 2003 ), sobre las variaciones en los niveles de infestación y el desarrollo de las conchas ( Ciocco, 1990; Ciocco et al., 2005; Silina, 2006 ). También se ha estudiado el porcentaje de infestación de Polydora en almejas de la Isla Margarita, Venezuela ( Díaz-Díaz y Liñero-Arana, 2009 ) y el daño en conchas de Aequipecten tehuelche producido por la Polydora rickettsi en la Patagonia, Argentina (Diez, Orensanz, Márquez y Cremonte, 2013; Diez, Radashevsky, Orensanz y Cremonte, 2011 ).

En este sentido, el objetivo de este estudio fue evaluar el impacto de la presencia de poliquetos perforadores sobre la almeja mano de león en la laguna Ojo de Liebre, analizando sus variaciones espaciales y temporales. La presencia de los poliquetos en la almeja se cuantificó por medio del número de ampollas dentro de cada almeja, y el efecto sobre el molusco en poblaciones naturales fue evaluado por medio de los cambios observados en la longitud de la concha a lo largo de 3 años.

Materiales y métodos

Los muestreos se llevaron a cabo en la laguna Ojo de Liebre, Guerrero Negro, situada al Noroeste de Baja California Sur (27°55′ N; 114°20′O) (fig. 1 ). Se recolectaron almejas en 4 bancos utilizados regularmente por los pescadores locales para la extracción de la almeja mano de león: Zacatoso, Chocolatero, El Dátil y La Concha. Se realizaron 10 muestreos entre enero de 2013 y octubre de 2015. En cada banco se capturaron en promedio 30 almejas vivas por muestreo, colocándolas en bolsas de polietileno selladas individualmente para ser procesadas posteriormente, aún con vida, en las instalaciones del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste campus Guerrero Negro.

Con el fin de documentar el nivel de afectación se contabilizó el número de ampollas dentro de cada concha (figs. 2 A y B) y los poliquetos fueron extraídos fragmentando completamente las ampollas ( figs. 2 C y D); los organismos se cuantificaron, se etiquetaron y se fijaron en formol 10%, finalmente se preservaron en alcohol al 70%. La biometría de cada concha se realizó con un Vernier (0.05 mm de precisión) midiendo su longitud total.

Las variaciones espaciales y temporales del número de ampollas por concha y la longitud de las almejas fueron analizadas con técnicas uni- y multivariadas usando el paquete estadístico Plymouth Routines in Multi-Variate Ecological Research (PRIMER v.7) ( Clarke y Gorley, 2015 ). Se construyeron 2 matrices correspondientes al número de ampollas y a la longitud de almejas, cada una con 4 localidades y 10 meses de muestreo. Se realizaron análisis de varianza múltiple de 2 vías (Permanova) para probar las hipótesis de no diferencias en el número de ampollas y la no diferencia en la longitud de las almejas, en los diferentes bancos almejeros y a lo largo del periodo de muestreo (2 factores), con un nivel de significación α = 0.05. Esta técnica prueba las respuestas simultáneas de las variables a los factores designados en el diseño del análisis de varianza, de acuerdo con alguna medida de similitud y usando métodos permutacionales (Anderson, Gorley y Clarke, 2008 ). En la prueba del modelo completo se utilizó el índice de Bray-Curtis para obtener las matrices de similitud y el diseño fue determinado por los factores fijos «banco» y «tiempo» (4 y 10 niveles, respectivamente) y su interacción. Las pruebas fueron realizadas con el paquete estadístico «Permanova + add» para «PRIMER v7» y los valores de Pseudo-F fueron obtenidos a partir de 999 permutaciones aleatorias. Para detectar las diferencias entre los bancos o entre los meses de muestreo se aplicaron comparaciones a posteriori «pair-wise» (Anderson et al., 2008 ). Estas comparaciones también se evaluaron por medio de la rutina Permanova, que realiza las pruebas tomando cada par de niveles a compararse, de uno en uno, y calcula una Pseudo-t como la raíz cuadrada de la Pseudo-F; los p-values para todas las comparaciones se obtuvieron por medio de 999 permutaciones aleatorias ( Anderson et al., 2008).

Un aspecto relevante de la rutina Permanova es que no se realizan correcciones para las comparaciones múltiples. Es bien conocido que cuantas más comparaciones se realicen, mayor es la probabilidad de rechazar una o más hipótesis nulas simplemente por azar, sin embargo, los P-values obtenidos por permutaciones proveen directamente los valores de significación para contrastar cada hipótesis nula en forma individual. Según Anderson et al. (2008) , aunque muchas correcciones podrían ser aplicadas en estos casos, como Bonferroni por ejemplo, no son necesariamente exactas y pueden ser excesivamente conservadoras, por lo que en este estudio se utilizaron directamente los valores de significación generados por las permutaciones.

Resultados

Durante el desarrollo de esta investigación se examinaron 1,011 almejas en 4 bancos almejeros, contabilizándose un total de 1,788 ampollas de lodo. Se registraron entre 0 y 13 ampollas por concha con un promedio de 1.77 ampollas concha -1 (DE=2.51 ampollas concha-1).

El número de ampollas fue claramente superior en las almejas provenientes de los bancos Chocolatero (media =3.03 ampollas almeja-1, DE=2.67 ampollas almeja-1) y Zacatoso (media=2.53 ampollas almeja-1, DE=3.08 ampollas almeja-1 ), sobre todo en el primero. Por el contrario, en los bancos El Dátil (media =0.74 ampollas almeja-1, DE=1.53 ampollas almeja-1) y La Concha (media=0.88 ampollas almeja-1, DE=1.58 ampollas almeja-1 ) la presencia de ampollas dentro de la almeja no solamente fue menor, sino que sus intervalos de variación también disminuyeron ( fig. 3A).

A pesar de que las variaciones en tamaño de las conchas fueron diferentes en todos los bancos, se detectó que los bancos almejeros que registraron un número mayor de ampollas fueron precisamente los que presentaron las almejas más pequeñas ( figs. 3 A y B). Es decir, las conchas recolectadas en los bancos Chocolatero (media =7.79mm, DE=1.87mm) y Zacatoso (media=9.35mm, DE=2.32 mm) tuvieron una longitud menor, sobre todo en el primero, que las conchas provenientes de los bancos El Dátil (media =11.46mm, DE=2.26mm) y La Concha (media=10.13mm, DE=2.24 mm) que registraron los mayores tamaños ( fig. 3B).

A lo largo del tiempo la presencia de ampollas fue muy irregular, aunque a partir de abril de 2005 se registró una tendencia constante en la reducción del número de ampollas por almeja ( fig. 3 A). A pesar de observarse un mayor número de ampollas en enero de 2013 (media =2.71mm), mayo de 2014 (media=3.03mm) y marzo de 2015 (media=3.58 mm), la tendencia general fue de una reducción en el nivel de infestación por poliquetos a lo largo del tiempo.

Por otra parte, las variaciones en la longitud de las conchas mostraron una reducción constante en su tamaño promedio a lo largo del periodo de muestreo, disminuyendo desde 11.94 mm en enero de 2013 hasta 8.57mm en octubre de 2015 (fig. 3 B). Al parecer, con el paso del tiempo el tamaño de las conchas de la almeja mano de león han tendido a ser más pequeñas.

Las variaciones espaciales y temporales en la presencia de poliquetos dentro de la almeja, evaluadas por medio del análisis múltiple de varianza de 2 vías (Permanova), mostraron que, en efecto, sí hubo diferencias significativas entre los bancos almejeros ( Pseudo-F =79.40, p =0.001) (tabla 1 ). Los bancos Chocolatero y Zacatoso presentaron claramente un mayor número de ampollas, y a pesar de que los 2 registraron valores promedio similares (3.03 y 2.53 ampollas almeja -1 , respectivamente), sus diferencias fueron suficientes para ser considerados como grupos distintos ( Pseudo-t =2.50, p = 0.016). Las diferencias registradas entre los bancos Chocolatero y Zacatoso determinaron que prácticamente todas las comparaciones entre los bancos almejeros fueran significativamente distintas, con excepción de El Dátil y La Concha ( tabla 1 ). En estos 2 últimos bancos claramente se registró un menor número de ampollas (0.74 y 0.88 ampollas almeja -1 en promedio, respectivamente), sin embargo, sus diferencias no fueron estadísticamente significativas y no pudieron ser discriminados entre sí ( Pseudo-t =0.96, p =0.334).

El análisis Permanova confirmó la existencia de diferencias significativas en el número de ampollas a lo largo del tiempo ( Pseudo-F =19.56, p =0.001) (tabla 1 ). La amplia variación observada en el número de ampollas en los primeros meses del periodo de muestreo, entre enero de 2013 y marzo de 2015 ( fig. 3 A) definió en gran medida la diferencia significativa generada por el modelo multivariado completo. El número de ampollas en las almejas se redujo con el paso del tiempo ( fig. 3 A) y en efecto, las pruebas «pair-wise» a partir de abril de 2015 confirmaron que en los últimos meses de estudio las diferencias en el número de ampollas entre cada mes de muestreo no fueron significativas ( tabla 1).

El patrón de variación en el tamaño de las conchas entre los bancos almejeros fue distinto del registrado por los cambios espaciales del número de ampollas, ya que si bien el modelo de varianza múltiple también detectó diferencias significativas en la longitud de las almejas entre los bancos ( Pseudo-F =167.43, p =0.001) (tabla 2 ), en este caso las longitudes de las conchas fueron distintas entre cada uno de los bancos (tabla 2 ). Es decir, a pesar de que en Chocolatero y Zacatoso las conchas fueron más pequeñas, y en El Dátil y La Concha fueron más grandes, en cada uno de los bancos se presentaron poblaciones de almejas con tamaños significativamente distintos ( tabla 2).

Las pruebas «pair-wise» realizadas para detectar las diferencias en la longitud de las almejas durante los meses de muestreo mostraron que la mayoría de los cambios en el tamaño de las conchas a lo largo del tiempo también fueron significativamente diferentes ( tabla 2 ). Al inicio de periodo de estudio (enero de 2013 a mayo de 2014) las conchas fueron significativamente más grandes, pero su longitud descendió gradualmente con el paso del tiempo ( fig. 3 B). A partir de agosto de 2014 las conchas fueron más pequeñas que en los primeros meses del muestreo y su longitud se mantuvo con poca variación hasta abril de 2015, periodo durante el cual la prueba «pair-wise» no detectó diferencias significativas ( tabla 2 ). A partir de abril de 2015 y hasta el fin del estudio (octubre de 2015) las conchas mantuvieron su tendencia a ser más pequeñas, pero en este caso las diferencias sí fueron estadísticamente significativas. Este patrón de variación refleja cambios diferenciales en el tamaño de las conchas a lo largo del tiempo, pero también muestra que el crecimiento de las almejas ha ido disminuyendo sistemáticamente.

Discusión

En términos generales, el porcentaje de infestación en el banco Chocolatero fue del 40%, que precisamente fue el banco donde se registraron las menores tallas (4.5-8 cm) durante la mayoría de los meses de muestreo. Estos valores de infestación fueron similares a los observados en otros estudios realizados en almejas de diferentes especies. Algunos estudios que evaluaron el porcentaje de afectación de los poliquetos perforadores sobre diferentes especies de bivalvos en maricultivos detectaron daños de alrededor del 50% en Crassostrea virginica de la bahía Delaware (Wargo y Ford, 1993), mientras en C. gigas se observó que hasta el 57% de las conchas se encontraron infestadas ( Handley, 1995 ). Por el contrario, los valores registrados en la laguna Ojo de Liebre fueron inferiores a los observados en otros estudios: en Nueva Zelanda se detectó que hasta el 69.4% de las conchas estaban infestadas ( Handley y Bergquist, 1997 ); estudios realizados en 6 bivalvos de importancia comercial en el norte de la Patagonia, Argentina ( Aequipecten tehuelchus, Mytilussp., Aulacomya atra, Ostrea puelchana, Prothothaca antigua y Pododesmus rudis ) registraron que el daño producido por Polydora rickettsi fue del 54% (Diez et al., 2011 ); investigaciones realizadas con la escalopa tehuelche (Chlamys tehuelcha) registraron un 46% de infestación producida, en este caso, por Polydora websteri en el golfo de San José (Chubut), Argentina ( Ciocco, 1990), y en el caso del ostión Crassostrea gigas se detectó un nivel de afectación del 60%, producida por P. websteri en la laguna Barra de Navidad, Jalisco ( Gallo-García, García-Ulloa, Rejón-Aviña, Godínez-Sordia y Díaz, 2007 ). Los estudios llevados a cabo en bivalvos en ambientes naturales también registraron altos niveles de infestación, ya que en la laguna Restinga en Venezuela se observaron valores de hasta el 64.57% en conchas de Crassostrea rhizophoraedebido a la presencia de P. websteri ( Díaz-Díaz y Liñero-Arana, 2009 ).

La presencia de un mayor número de ampollas en conchas de menor talla ( Ciocco, 1990 ), como lo observado a lo largo de la presente investigación en el banco Chocolatero, puede ser resultado de que estas reducen el índice de condición nutricional en el bivalvo al disminuir su habilidad de acumular reservas nutricionales a lo largo del tiempo ( Wargo y Ford, 1993 ). Naturalmente, el efecto de los poliquetos sobre el hospedero depende de la intensidad de la infestación y del nivel del daño causado a la concha, pero en términos generales, la presencia de los poliquetos retarda el desarrollo de la almeja y reduce el tamaño de la gónada ( Handley y Bergquist, 1997; Simon, Ludford y Wynne, 2006 ). Precisamente, en el banco Chocolatero de la laguna Ojo de Liebre las tallas que prevalecieron durante la mayoría de los meses de muestreo fueron las más pequeñas de la laguna, presentando, además, visibles malformaciones en las valvas ( figs. 2 A y B). Asimismo, el gasto energético del molusco se orienta principalmente a la secreción de conquiolina alrededor de las ampollas de lodo, ocasionando afectaciones directas en su crecimiento y reproducción, y finalmente, un aumento en sus tasas de mortalidad ( Almeida et al., 1996).

Los niveles de almacenamiento y utilización de energía están fuertemente ligados a la disponibilidad de alimento, pero también a los ciclos reproductivos de los bivalvos ( Gabbott, 1983; Sastry, 1979 ). La gametogénesis es un proceso que demanda mucha energía, que puede ser obtenida directamente del alimento (sestón) o de los órganos de almacenamiento, como la glándula digestiva (que almacena principalmente lípidos) y el músculo abductor (que almacena principalmente hidratos de carbono en forma de glucógeno y proteína) ( Ansell, 1974; Barber y Blake, 1983; Gabbott, 1975 ).

En general, los tamaños pequeños de las almejas prevalecieron en los meses de marzo a mayo, probablemente debido a que los procesos de gametogénesis durante este periodo dependen básicamente de las reservas almacenadas en el músculo abductor y de su calidad nutricional para formar depósitos de glucógeno ( Arellano-Martínez, 2005 ). Esto tiene un efecto directo sobre los niveles de infestación, ya que al tener un mayor gasto de energía y una baja calidad nutricional, las almejas son más susceptibles a la presencia de organismos perforadores oportunistas. Hay que recordar que la almeja mano de león llega a su madurez sexual, en un 90% de los organismos, en el mes agosto ( Arellano-Martínez, 2005).

El mayor porcentaje de infestación, alcanzando hasta el 40% de las almejas, se registró en los bancos Chocolatero y Zacatoso, encontrándose una relación directa entre el tamaño de la concha y el número de ampollas. Sin embargo, para determinar completamente las causas que originan este tipo de relaciones es necesario llevar a cabo estudios detallados sobre el efecto de las variaciones ambientales sobre la presencia y distribución de las especies perforadoras en el área de estudio, pero también determinar si los cambios climáticos influyen sobre las tasas de infestación de las almejas mano de león.

En conclusión, se puede decir que la mayor infestación de poliquetos en las almejas de menor tamaño ocurrió en el banco Chocolatero, básicamente en los meses de enero de 2015 y entre los meses de mayo de2014 a abril de 2015, debido a que en este período la almeja mano de león inicia su actividad reproductiva y de desove, reduciendo su condición nutricional y estando más expuesta a la presencia de organismos perforadores, y a que este banco se localiza en la boca de la laguna, en donde muy probablemente la influencia del flujo de las corrientes marinas no permitieron que se desarrollaran como en otros bancos almejeros.