Patrones y procesos de la dinámica poblacional de la ostra puelche, Ostrea puelchana, (D´Orbigny, 1842)

Doldan, María del Socorro

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	biologia
Título:	Patrones y procesos de la dinámica poblacional de la ostra puelche, Ostrea puelchana, (D´Orbigny, 1842)
Título alternativo:	Patterns and processes of the population dynamics of the puelche oyster, Ostrea puelchana, (D´Orbigny, 1842)
Autor:	Doldan, María del Socorro
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Lugar de trabajo:	Instituto de Biología Marina y Pesquera "Almirante Storni"
Publicación en la Web:	2015-12-04
Fecha de defensa:	2013-09-27
Fecha en portada:	2013
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Departamento Docente:	Departamento de Biología
Director:	Morsan, Enrique Mario; Pascual, Marcela Susana
Consejero:	Boltovskoy, Demetrio
Jurado:	Alder, Viviana Andrea; Darrigran, Gustavo Alberto; Carranza Luaces, Alvar
Idioma:	Español
Tema:	biología/ecología biología/biología marina
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5517_Doldan
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5517_Doldan.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5517_Doldan
Ubicación:	BIO 005517
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Doldan, María del Socorro. (2013). Patrones y procesos de la dinámica poblacional de la ostra puelche, Ostrea puelchana, (D´Orbigny, 1842). (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5517_Doldan

Resumen:

La detección de los patrones y procesos ecológicos depende de la escala deanálisis. Los bivalvos marinos conforman, por lo general, metapoblaciones, conformadas por poblacionales locales discontinuas conectadas entre sí mediante el flujo de larvas pelágicas. La existencia de estadios larvarios pelágicos es un rasgo de la historia de vida que puede generar patrones espaciales complejos que son modificados por procesos que operan a la escala de las poblaciones locales. Las fluctuaciones que experimentan las poblaciones pueden ser comprendidas analizando estos patrones y procesos poblacionales ala escala espacial en la que efectivamente ocurren i) a macroescala: abarcandola dinámica del conjunto de poblaciones locales discontinuas que conforman la metapoblación. Los procesos a esta escala comprenden el grado de conectividad entre los bancos; ii) a mesoescala: la escala de población local, dentro de una metapoblación; el énfasis radica en el cambio del tamaño poblacional en tiempo y espacio; iii) a microescala: es el área de influencia de cada individuo, dondetienen lugar procesos denso-dependientes. El objetivo general de este trabajo fue estudiar los patrones y procesos poblacionales de la ostra puelche Ostrea puelchana bajo la perspectiva de tale sescalas espaciales. Para ello, se abordaron aspectos de la historia de vida de las ostras, de la demografía de los bancos, y de la comunidad de la cual forman parte. Han sido estudiadas las fluctuaciones temporales y espaciales de los patrones de distribución de las densidades de ostras en cada banco, lastendencias geográficas de procesos como reclutamiento, portación de machos epibiontes y agregaciones en manojos, las estructuras demográficas (aparente yreal), la composición de las comunidades bentónicas, y el efecto de interacciones interespecíficas, de los bancos de ostras del Golfo San Matías (GSM) y del Golfo San José (GSJ). Históricamente, la distribución de la ostra plana nativa, O. puelchana, ha sido mencionada desde Santa Catarina, sur de Brasil, hasta el GSM. Sin embargo, estudios recientes han reportado su presencia en latitudes mayores, indicando una expansión de las poblaciones de O. puelchana hacia el sur durante las últimas décadas. El límite sur actual de la distribución de O. puelchana resultó ser el GSJ, donde esta especie conforma bancos de densidades bajas. La reconstrucción de la presencia de O. puelchana en el GSM se realizó a partir de cuatro fuentes de información, que abarcan períodos muy distintos: el registro fósil en el Holoceno, documentación sobre yacimientos arqueológicos, documentación de las primeras campañas de exploración (iniciadas a finales de siglo XIX y primera mitad del siglo XX) y bases de datos de las prospeccionese cológico-pesqueras realizadas en la zona entre 1970-2006. La presencia deostras subfósiles del Holoceno en los cordones arenosos de la costa de Puerto Lobos indica que el rango de distribución geográfica en el pasado pudo habersido similar al actual. Los registros de fin de siglo XIX de esta especie en el GSM, permitieron conformar la persistencia espacial a largo plazo de los bancos. Esta persistencia ocurre a pesar de las fluctuaciones poblacionales, a causa defactores ambientales, biológicos, socio-económicos y antropogénicos. Losbancos de O. puelchana de la costa NO del GSM han experimentado una contracción en los últimos años, con reducción de su abundancia. Por el contrario, los bancos de la costa NE se han consolidando durante los últimos 20años, experimentando una expansión a lo largo de toda la costa, desde Punta Villarino hasta Caleta de los Loros. La coherencia geográfica en la expansión delos bancos de ostras podría reflejar condiciones adecuadas generales para la supervivencia de las larvas a largo plazo, al menos en la costa NE. Los bancos de la costa NO mostraron un patrón de contracción a menor escala espacial que contrasta con esta coherencia geográfica de expansión de la metapoblación, locual indicaría la influencia de otros procesos. Se realizaron prospecciones en cinco bancos del GSM (Banco Reparo, Las Grutas, El Sótano, Bajo Oliveira y Caleta de los Loros), y se analizaron muestrasde los bancos de Sierra Grande, Puerto Lobos y de Playa Fracasso, del GSJ. Entotal, unas 5181 ostras fueron medidas y pesadas. A mesoescala, se observaron cambios en la estructura de los bancos de la costa NO, con disminución de la densidad, coincidentes con la reducción de su extensión. Sin embargo, algunos bancos muestran signos de recuperación. La estructura demográfica de O.puelchana tiene una dinámica que se adapta ante los cambios, como ha sido laepizootia por Bonamia exitiosa a mediados de 1990, entre otros. En la costa NE, pareciera continuar la tendencia de aumento y expansión de los bancos. Se exploraron varias técnicas para la determinación de edad de esta especie:cortes delgados de valvas, moldes de acetato, marcado de valvas con calceína, radiografías, cátodoluminiscencia e isótopos estables. El empleo de la técnica de cátodoluminiscencia, combinada con el análisis de isótopos estables del oxígeno,resultó exitoso en la elucidación del patrón de depositación de la valva en estaespecie. La implementación combinada de estas técnicas resulta novedosa, yaque constituye la primera aplicación en moluscos marinos en nuestro país. O.puelchana es una especie sensible a los cambios estacionales de su ambiente,respondiendo a éstos con la depositación de líneas de calcita caliza, durante losmeses cálidos (diciembre a marzo). La cantidad de líneas observadas dependió de la talla y de las condiciones ambientales locales de cada sitio, por lo cual nose puede atribuirles a estas líneas el carácter de marcadoreses clerocronológicos. Los componentes faunísticos de los bancos de O. puelchana fueron estudiadosmediante técnicas uni y multivariadas, siguiendo tres perspectivas diferentes: i)analizar las probables diferencias en la composición y diversidad de las comunidades entre bancos con condiciones diferentes; ii) analizar las diferencias entre bancos de la diversidad de especies que utilizan a la ostra como sustrato,y analizar a ésta como probable organismo estructurador del ambiente. Los bancos de ostra puelche conforman sistemas biodiversos, constituyendo un ensamble único, sin diferencias entre bancos, caracterizado por una dominanciade unas pocas especies. O. puelchana resultó ser un importante sustrato de asentamiento de especies epibiontes. La conformación de manojos noincrementó la diversidad de epibiontes de manera significativa, con respecto alas ostras libres. La probabilidad de albergar epibiontes aumentaría con la edad,o sea, con el tiempo de exposición a este poblamiento. Se analizó el efecto sobre O. puelchana de distintas interaccionesinterespecíficas a microescala. La presencia del cangrejo comensal Tumidotheres maculatus dentro de O. puelchana, cuya frecuencia varía entrebancos, redujo el índice de condición de las ostras hospedadoras. La infecciónpor Lithophaga patagonica también varió entre bancos. Las ostrasdesencadenarían una reacción defensiva contra las perforaciones de L.patagonica que sería efectiva una vez que éstas alcanzan la superficie interiorde la valva. Las densidades actuales de los quitones del género Chaetopleurasugieren que la regulación post-asentamiento que éstos ejercen sobre lasposlarvas mediante el ramoneo opera en todos los bancos de ostras del GSM. Los bancos de O. puelchana del GSM constituyen una metapoblación vinculada mediante deriva de larvas. La dinámica poblacional de O. puelchana es lenta, con una baja resiliencia, en la cual se requieren de al menos 20 años hasta la aparición de signos de recuperación a posteriori de un evento devastador comofue el que ocasionó la epizootia producida por B. exitiosa a mediados de 1990. Este mismo lapso de tiempo es el que requirió el establecimiento de bancos enel GSJ.

Abstract:

The detection of ecological patterns and processes depends on the scale ofanalysis. Bivalve molluscs usually form metapopulations, formed by localpopulation interconnected by flow pelagic larvae. The existence of pelagic larvalstages is a feature of the life history that can generate complex spatial patternsthat are modified by processes that operate at the scale of local populations. Fluctuations experienced by populations can be understood by analyzing thesepatterns and population processes to the spatial scale at which they do occur: i)macroscale: it encompasses the dynamics of the set of discrete localpopulations that make up the metapopulation. The processes at this scaleinclude the degree of connectivity between beds, ii) mesoscale: the scale of thelocal population within a metapopulation; the emphasis focus on the change ofpopulation size in time and space; iii) microscale: is the area of influence ofeach individual, within which density-dependent processes ocurrs. The aim of this work was to study the patterns and processes of the populationof the puelche oyster Ostrea puelchana through the perspective of spatialscales. Different aspects of the life history of oysters, the demography of theoyster beds, and the oyster community were analyzed. Temporal and spatialfluctuations of the distribution patterns of oyster densities, the geographictrends of processes such as recruitment, dwarf-males carring and clusteraggregation patterns, demographic structures (apparent and real), the benthiccommunity composition, and the effect of interspecific interactions, have beenstudied in each oyster bed of San Matías Gulf (SMG) and San José Gulf (SJG). Historically, the distribution of the native flat oyster, Ostrea puelchana has beenmentioned from Santa Catarina, southern Brazil, to the SMG. However, recentstudies have reported its presence at higher latitudes, indicating a southwardexpansion of the O. puelchana populations during the last decades. The currentsouthern boundary distribution of O. puelchana is the SJG, where the speciesforms low densities beds. Reconstruction of the occurrence of O. puelchana in SMG was made using foursources, each covering different periods: the fossil record from the Holocene,archaeological documentation, documentation of the early exploration surveys (from the late XIX century to the early XX) and the information from fishing andscientific surveys conducted between 1970-2006. The occurrence of oysterssubfossils from the Holocene at the sand ridges on the coast of Puerto Lobosindicates that the geographic distribution range in the past may have beensimilar to the current. The records of this species from the late century XIX inthe SMG, helped establishing the long-term spatial persistence of beds. Thispersistence occurs despite the population fluctuations due to environmental,biological, socio-economic and anthropogenic factors. O. puelchana beds fromthe NW coast of the GSM experienced a contraction in recent years, with areduction of the abundance. By contrast, the NE coast beds have strengthenedover the last 20 years, showing an expansion along the coast, from Punta Villarino to Caleta de los Loros. Geographic consistency in the expansion of theoyster beds may reflect a general environment of suitable conditions for longtermlarval survival (at least in the NE coast). On the contrary, beds of the NWcoast showed a pattern of contraction at a lower spatial scale that contrastswith this geographical coherence of the metapopulation expansion, suggestingthe influence of other processes. Surveys were conducted in five SMG beds (Bank Reparo, Las Grutas, The Sótano, Bajo Oliveira and Caleta de los Loros), and samples from Sierra Grande, Puerto Lobos and Playa Fracasso (GSJ) beds were analyzed. Together, about 5181 oysters were measured and weighed. Changes in the structure of NW bedswere observed at a mesoscale, with a decreasing trend in the density, togetherwith the reduction of its extension. However, some bed showed signs ofrecovery. The demographic structure of O. puelchana has a plastic dynamicadaptable to changes, as the case of the Bonamia disease by Bonamia exitiosain mid-1990, among others. In the NE coast, the trend of expansion of bedsseems to continue. We explored several techniques for age determination of this species: thinsections of shell, acetate peels, shell calcein marking, x-rays,cathodoluminescence and stable isotopes. The use of cathodoluminescencetechnique, combined with the analysis of stable isotopes of oxygen, wassuccessful in elucidating the depositional pattern of the shell in this species. Thecombined implementation of these techniques is a noveltyl, as it is the first casein application in marine molluscs in our country. O. puelchana senses theseasonal changes of the environment, responding to them with the deposition ofa chalky calcite band, during the warmer months (from December to March). The number of bands observed depended on the oyster size and localenvironmental conditions of each bed, so we cannot consider these bands the assclerochronological markers. The faunal components of O. puelchana beds were studied by univariate andmultivariate techniques, using three different perspectives: i) analyzing thedifferences in the community composition and diversity between beds withdifferent environmental conditions, ii) analyzing the differences in the diversityof species that use the oyster as a substrate between beds, and evaluating if O.puelchana is an environment structuring organism. The puelche oyster bedsform a single diverse system, showing no differences between beds. Beds aredominated by a few species. O. puelchana proved to be an important substratefor settlement of epibionts species. Clusters did not increase significantly theepibionts diversity. The probability of harboring epibionts increases with age, orwith the time of exposure to them. The effect of interspecific interactions on O. puelchana at microscale wasstudied. The presence of commensal Tumidotheres maculatus within oysters,varied between beds. This crab reduced the condition index of the oysters. Lithophaga patagonica infection also differed between beds. Oysters trigger adefensive reaction against Lithophaga patagonica which is effective once theyreach the inner surface of the shell. Current densities of chitons of the genus Chaetopleura suggest that the post-settlement regulation that they have overthe postlarvae operates in all GSM beds oyster. O. puelchana beds form a metapopulation linked by larval drift. The populationdynamics of O. puelchana is slow, with low resilience, which requires at least 20years before the first signs of recovery appear, as it occurred after a drasticevent caused by B. exitiosa disease in mid-1990. This same time period wasrequired for the establishment of beds in the GSJ.

Citación:

---------- APA ----------

Doldan, María del Socorro. (2013). Patrones y procesos de la dinámica poblacional de la ostra puelche, Ostrea puelchana, (D´Orbigny, 1842). (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5517_Doldan

---------- CHICAGO ----------

Doldan, María del Socorro. "Patrones y procesos de la dinámica poblacional de la ostra puelche, Ostrea puelchana, (D´Orbigny, 1842)". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2013.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5517_Doldan

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