ecología de la reproducción y potencial reproductivo en...
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Ecología de la reproducción y potencial reproductivo en las poblaciones de peces marinos
Ecología de la reproducción y potencial reproductivo en las poblaciones de peces marinos
Universidade de VigoUniversidade de VigoCurso doutoramento do bienio 2001-2003Curso doutoramento do bienio 2001-2003
1. Veces que se reproducen
a. Semélparo.- Se reproduce una vez en la vida.
b. Iteróparo.- Se reproduce más de una vez. 2. Respecto al género
a. Gonocorístico.- sexos separados. b. Hermafrodita
i. Simultaneo ii. Protándrico iii. Protogínico
c. Partenogenético i. Hibridogenético ii. Ginogenético
3. Modo de fertilización a. Externa b. Interna c. Bucal
4. Cópula a. Promiscuidad b. Poligamia
i. Poligínia ii. Poliandria
c. Monogamia
5. Características sexuales secundarias
a. Monomorfismo b. Dimorfismo sexual
i. Dimorfismo permanente ii. Dimorfismo temporal
c. Polimorfismo.- Más de una formadistinguible en uno o en los dos sexos.
6. Lugar de freza a. No definido b. Definido
7. Cuidado parental a. Sin cuidado. Oviparidad sin cuidado
posterior a la freza b. Cuidado del macho c. Cuidado de la hembra
i. Oviparidad con cuidado posterior ala freza
ii. Viviparismo 1) Facultativo 2) Obligado
a) Lecitotrófico Antiguo ovoviviparismo.
b) Matrotrófico Antiguo viviparismo.
d. Cuidado biparental
1. Veces que se reproducen
a. Semélparo.- Se reproduce una vez en la vida.
b. Iteróparo.- Se reproduce más de una vez. 2. Respecto al género
a. Gonocorístico.- sexos separados. b. Hermafrodita
i. Simultaneo ii. Protándrico iii. Protogínico
c. Partenogenético i. Hibridogenético ii. Ginogenético
3. Modo de fertilización a. Externa b. Interna c. Bucal
4. Cópula a. Promiscuidad b. Poligamia
i. Poligínia ii. Poliandria
c. Monogamia
5. Características sexuales secundarias
a. Monomorfismo b. Dimorfismo sexual
i. Dimorfismo permanente ii. Dimorfismo temporal
c. Polimorfismo.- Más de una formadistinguible en uno o en los dos sexos.
6. Lugar de freza a. No definido b. Definido
7. Cuidado parental a. Sin cuidado. Oviparidad sin cuidado
posterior a la freza b. Cuidado del macho c. Cuidado de la hembra
i. Oviparidad con cuidado posterior ala freza
ii. Viviparismo 1) Facultativo 2) Obligado
a) Lecitotrófico Antiguo ovoviviparismo.
b) Matrotrófico Antiguo viviparismo.
d. Cuidado biparental
inmaduro (juvenil)inmaduro (juvenil)
maduración inicialmaduración inicial
maduración finalmaduración final
puestapuesta
postpuestapostpuesta
maduro-fertilizadomaduro-fertilizado
extrusión larvariaextrusión larvaria
recuperaciónrecuperación
Agos. Sep. Oct. Nov. Dic. Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul.
IGS
0
2
4
6
EspadinSardina
Agos. Sep. Oct. Nov. Dic. Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul.
IGS
0
2
4
6
EspadinSardina
Etapa
I II III IV V
Dia
met
ro (µ
)
0
200
400
600
800
Etapa
I II III IV V
Dia
met
ro (µ
)
0
200
400
600
800
Diametro del huevo (mm)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Frec
uenc
ia (%
)
0.1
1
10
100
Diametro del huevo (mm)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Frec
uenc
ia (%
)
0.1
1
10
100
P ee
L
L
1P e
e
L
L
1 ln
P
PL
1 ln
P
PL
1
Talla (mm)60 80 100 120 140 160 180
%
0
20
40
60
80
100
Talla de 1ª maduracióndel espadín
(Sprattus sprattus)
Talla (mm)60 80 100 120 140 160 180
%
0
20
40
60
80
100
Talla de 1ª maduracióndel espadín
(Sprattus sprattus)
Especie Edad de maduración
Esperanza reproductiva
Cynoglossus semifasciatus 1 1 Pleuronectes americanus 3 4 Lophosetta aquosa 3.5 4.5 Platichthys stellatus 2.5 5.5 Limanda ferruginea 6.4 5.5 Pleuronectes americanus 6.5 6.5 Limanda ferruginea 2 7 Isopsetta isolepsis 3 8 Parophrys vetulus 4 13 Solea solea 3.2 13 Glyptocephalus cynoglossus 8.6 14.5 Eopsetta jordani 8 15 Hippoglossus stenolepis 11 16 Hippoglossus hippoglossus 12 17 Hippoglossoides platessoides 15.2 17 Pleuronectes platessa 4.5 26.5
Especie Edad de maduración
Esperanza reproductiva
Cynoglossus semifasciatus 1 1 Pleuronectes americanus 3 4 Lophosetta aquosa 3.5 4.5 Platichthys stellatus 2.5 5.5 Limanda ferruginea 6.4 5.5 Pleuronectes americanus 6.5 6.5 Limanda ferruginea 2 7 Isopsetta isolepsis 3 8 Parophrys vetulus 4 13 Solea solea 3.2 13 Glyptocephalus cynoglossus 8.6 14.5 Eopsetta jordani 8 15 Hippoglossus stenolepis 11 16 Hippoglossus hippoglossus 12 17 Hippoglossoides platessoides 15.2 17 Pleuronectes platessa 4.5 26.5
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Edad 1ª maduración en diferentes poblaciones de Bacalao (Gadus morhua)
0
2
4
6
8
10
Bacalao Ártico
3L4T4Vn
4Vs4W
4X
5Z
Islandia
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Edad 1ª maduración en diferentes poblaciones de Bacalao (Gadus morhua)
0
2
4
6
8
10
Bacalao Ártico
3L4T4Vn
4Vs4W
4X
5Z
Islandia
Población en buen estado
Pérdida de individuosgrandes y viejos o
Reclutamiento bajo
Reducción del tamaño de la población
Mayor disponibilidad de alimento
Crecimiento más rápido
Maduración a edad más temprana
Res
pues
ta c
ompe
nsat
oria
Sele
cció
n ge
nétic
aRe
ducc
ión
del g
enot
ipo
“mad
urar
tard
e”
Población en buen estado
Pérdida de individuosgrandes y viejos o
Reclutamiento bajo
Reducción del tamaño de la población
Mayor disponibilidad de alimento
Crecimiento más rápido
Maduración a edad más temprana
Res
pues
ta c
ompe
nsat
oria
Sele
cció
n ge
nétic
aRe
ducc
ión
del g
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ipo
“mad
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tard
e”
Age2 3 4 5 6 7 8
% m
atur
e0
20
40
60
80
100
Age2 3 4 5 6 7 8
% m
atur
e0
20
40
60
80
100
Talla (cm)30 40 50 60 70 80
% m
adur
os
0
20
40
60
80
100
Talla (cm)30 40 50 60 70 80
% m
adur
os
0
20
40
60
80
100
Clasificación de grupos reproductivos de teleósteos basados en el lugar de la freza: 1. Sin protección de los huevos y
larvas a. Frezantes en substratos abiertos
i. Pelágicos ii. Demersales
1) En fondos duros 2) En plantas 3) En fondos blandos
b. Frezantes en lugares escondidos i. Bentónicos ii. En cuevas iii. En invertebrados iv. En la playa
2. Que protegen a la prole a. Que eligen el substrato
i. En rocas ii. En plantas iii. Terrestres iv. Pelágicos
b. Que forman nidos
i. En roca o grava ii. En arena iii. En plantas iv. En burbujas v. En agujeros
3. Que transportan a la prole a. Externos
i. En la frente ii. En la boca iii. En las branquias iv. En la piel v. En bolsas
b. Internos i. Vivíparos facultativos ii. Vivíparos obligados
1) Lecitotróficos 2) Matrotróficos
Clasificación de grupos reproductivos de teleósteos basados en el lugar de la freza: 1. Sin protección de los huevos y
larvas a. Frezantes en substratos abiertos
i. Pelágicos ii. Demersales
1) En fondos duros 2) En plantas 3) En fondos blandos
b. Frezantes en lugares escondidos i. Bentónicos ii. En cuevas iii. En invertebrados iv. En la playa
2. Que protegen a la prole a. Que eligen el substrato
i. En rocas ii. En plantas iii. Terrestres iv. Pelágicos
b. Que forman nidos
i. En roca o grava ii. En arena iii. En plantas iv. En burbujas v. En agujeros
3. Que transportan a la prole a. Externos
i. En la frente ii. En la boca iii. En las branquias iv. En la piel v. En bolsas
b. Internos i. Vivíparos facultativos ii. Vivíparos obligados
1) Lecitotróficos 2) Matrotróficos
Soma Almacenamiento Gónada
Alimentación y escape
Normas de reparto
Actividad reproductora
Energíaconsumida
Energíaconsumida
ExcreciónExcreción
Energíaneta
RespiraciónRespiración
Fecundidad yprole viable
Fecundidad yprole viable
FotoperiodoFotoperiodo
TemperaturaTemperatura
Disponibilidadde presas
Disponibilidadde presas
Intensidad dela predación
Intensidad dela predación
TallaKS
TallaKS
Especies Modo reproductivo Fecundidad Tamaño de la larva
Tamaño del huevo (mm) (mm) % respecto al adulto
Bacalao Gadus morhua Ovíparo
Marino pelágico
2-9 . 106 1.1-1.9 3.5-4.5 0.3
Platija leuronectes platessa Ovíparo
Marino pelágico
16-350 . 103 1.7-2.2 6-7 0.7
Caballa Scomber scombrus Ovíparo
Marino pelágico
350-450 . 103 1.0-1.4 3-4 0.6
Arenque Clupea harengus Ovíparo
Marino demersal
5-200 . 103 0.9-1.7 5-8 1.6
Carpa Cyprinus carpio Ovíparo
Agua dulce demersal
180-530 . 103 1.9-1.6 5-6 0.6
Salmón Salmo sala
Fletán negro
Ovíparo
Ovíparo
Agua dulce demersal
Marino
1-10 . 103
15 – 70. 103
5-6
4
15-25
17
1.3
19
Mielga qualus acanthias
Vivíparo lecitotrófico
Demersal
2-16 24-32 250-300 23
Musola Mustelus mustelus
Vivíparo matrotrófico
10-30 ~250 20
Guppy Poecilia reticulata
Vivíparo matrotrófico
10-50 6-10 13
Especies Modo reproductivo Fecundidad Tamaño de la larva
Tamaño del huevo (mm) (mm) % respecto al adulto
Bacalao Gadus morhua Ovíparo
Marino pelágico
2-9 . 106 1.1-1.9 3.5-4.5 0.3
Platija leuronectes platessa Ovíparo
Marino pelágico
16-350 . 103 1.7-2.2 6-7 0.7
Caballa Scomber scombrus Ovíparo
Marino pelágico
350-450 . 103 1.0-1.4 3-4 0.6
Arenque Clupea harengus Ovíparo
Marino demersal
5-200 . 103 0.9-1.7 5-8 1.6
Carpa Cyprinus carpio Ovíparo
Agua dulce demersal
180-530 . 103 1.9-1.6 5-6 0.6
Salmón Salmo sala
Fletán negro
Ovíparo
Ovíparo
Agua dulce demersal
Marino
1-10 . 103
15 – 70. 103
5-6
4
15-25
17
1.3
19
Mielga qualus acanthias
Vivíparo lecitotrófico
Demersal
2-16 24-32 250-300 23
Musola Mustelus mustelus
Vivíparo matrotrófico
10-30 ~250 20
Guppy Poecilia reticulata
Vivíparo matrotrófico
10-50 6-10 13
F = a Lb ologFparcial = log a + b log LF = a Lb ologFparcial = log a + b log L
Fecundidad determinada.- el número de huevos que va a serpuesto queda fijado en un momento dado y no hay adición denuevos ovocitos vitelogénicos una vez que se ha iniciado lapuesta. Por tanto, el número de huevos vitelados presentes enel ovario decrece con cada puesta puesto que no sonremplazados durante la estación reproductiva. Es típica deespecies con desarrollo sincrónico.
Fecundidad indeterminada.- La fecundidad es indeterminadacuando hay un aporte continuo de ovocitos vitelogénicosmientras dura la puesta. La fecundidad potencial anual no estafijada de antes del comienzo de la época de puesta. Esto es,oocitos previtelogénicos pueden desarrollarse y ser reclutadosal conjunto de oocitos vitelados en cualquier momento de laestación reproductiva. Este tipo de fecundidad se asocia con lamaduración de tipo asincrónico.
Fecundidad determinada.- el número de huevos que va a serpuesto queda fijado en un momento dado y no hay adición denuevos ovocitos vitelogénicos una vez que se ha iniciado lapuesta. Por tanto, el número de huevos vitelados presentes enel ovario decrece con cada puesta puesto que no sonremplazados durante la estación reproductiva. Es típica deespecies con desarrollo sincrónico.
Fecundidad indeterminada.- La fecundidad es indeterminadacuando hay un aporte continuo de ovocitos vitelogénicosmientras dura la puesta. La fecundidad potencial anual no estafijada de antes del comienzo de la época de puesta. Esto es,oocitos previtelogénicos pueden desarrollarse y ser reclutadosal conjunto de oocitos vitelados en cualquier momento de laestación reproductiva. Este tipo de fecundidad se asocia con lamaduración de tipo asincrónico.
Edad
talla
Linf=50
k = 1.00
k = 0.10
k = 0.25
Edad
talla
Linf=50
k = 1.00
k = 0.10
k = 0.25
Área deinvernada
Área dedesove
Área dealimentación
Área dereclutamiento
JuvenilesJuveniles
Huevos y larvasHuevos y larvas
Frezantes primíparosFrezantes primíparos
Adultosmadurando
Adultosmadurando
Adultosmadurando
Adultosmadurando Adultos en
postpuestaAdultos enpostpuesta
Fecha1 May May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr
Talla
(mm
)
Con
teni
do e
nerg
étic
o (K
cal)
Valores de contenido energético simulados para el soma (rayado), reserva (amarillo), gónada (azul) y para la talla (linea) de una hembra en un ciclo reproductivo anual
Fecha1 May May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr
Talla
(mm
)
Con
teni
do e
nerg
étic
o (K
cal)
Valores de contenido energético simulados para el soma (rayado), reserva (amarillo), gónada (azul) y para la talla (linea) de una hembra en un ciclo reproductivo anual
Procesos de crecimientoMitogénesis
Proliferación celularIncorporación de vitelogenina
Diferenciación celularBiosintesis Hormonal
Maduración de los gametosCompetencia folículo ovárico
Muerte celularApoptosisRegresión
FACTORES OVARICOS
EGF, EstradiolTGF, IGF I/II
TGF, TNFPUFASs, GnRH, IL-
FACTORES ENDOCRINOS
GtH-I, GtH-IIGH, Prolactin
Insulina, Tiroidina
Regulación endocrina del desarrollo folicular en el ovarioRegulación endocrina del desarrollo folicular en el ovario
Gravimétrico. Consiste en pesar el ovario y contar el número de huevos en una serie desubmuestras del ovario (generalmente tres), de peso conocido. El número medio de huevosen las submuestras se eleva al peso total del ovario.
Gravimétrico. Consiste en pesar el ovario y contar el número de huevos en una serie desubmuestras del ovario (generalmente tres), de peso conocido. El número medio de huevosen las submuestras se eleva al peso total del ovario.
Volumétrico. Consiste en medir el volumen total del ovario, por el líquido que desplaza enuna probeta. El total del ovario se disgrega después (mediante líquido de Gilson) y se agitapara ponerlo en suspensión. De esta suspensión se toman una serie de submuestras devolumen conocido en las que se cuenta el número de huevos, elevándolo después alvolumen total del ovario.
Volumétrico. Consiste en medir el volumen total del ovario, por el líquido que desplaza enuna probeta. El total del ovario se disgrega después (mediante líquido de Gilson) y se agitapara ponerlo en suspensión. De esta suspensión se toman una serie de submuestras devolumen conocido en las que se cuenta el número de huevos, elevándolo después alvolumen total del ovario.
Estereométrico. Consiste en determinar el volumen relativo que ocupa cada tipo deovocito. Se determina el área total del corte y el área de cada tipo de ovocito, mediante laaplicación de una retícula superpuesta en el ocular del microscopio y un sistema de puntos.El volumen total del corte se calcula como el volumen de un cilindro (o un cubo) cuyaaltura es el grosor del corte (ej. 3) y cuya base es su área del corte. El volumen ocupadopor cada tipo de ovocito se extrapola a partir del áreas que ocupa en el corte.
Estereométrico. Consiste en determinar el volumen relativo que ocupa cada tipo deovocito. Se determina el área total del corte y el área de cada tipo de ovocito, mediante laaplicación de una retícula superpuesta en el ocular del microscopio y un sistema de puntos.El volumen total del corte se calcula como el volumen de un cilindro (o un cubo) cuyaaltura es el grosor del corte (ej. 3) y cuya base es su área del corte. El volumen ocupadopor cada tipo de ovocito se extrapola a partir del áreas que ocupa en el corte.
Indirecto. Consiste en establecer una regresión entre el diámetro de los ovocitos y elnúmero de los mismos, determinado por el método gravimétrico. La ecuación de regresiónobtenida se utiliza para estimar la fecundidad potencial, con tan sólo determinar eldiámetro medio de cada muestra.
Indirecto. Consiste en establecer una regresión entre el diámetro de los ovocitos y elnúmero de los mismos, determinado por el método gravimétrico. La ecuación de regresiónobtenida se utiliza para estimar la fecundidad potencial, con tan sólo determinar eldiámetro medio de cada muestra.
¿Por qué es importante conocer los parámetros reproductivos de una población?
¿Por qué es importante conocer los parámetros reproductivos de una población?
Proporción de peces maduros por talla y edadProporción de peces maduros por talla y edad
Época de puesta, duraciónÉpoca de puesta, duración
Fecundidad, viabilidad huevo y proleFecundidad, viabilidad huevo y prole
Estimación del reclutamientoEstimación del reclutamiento
Principio básico en biología pesquera, principal fuente de incertidumbre
Principio básico en biología pesquera, principal fuente de incertidumbre
Relación stock-reclutamientoRelación stock-reclutamiento
Efectos maternales sobre la producción de huevosEfectos maternales sobre la producción de huevos
Potencial ReproductivoPotencial Reproductivo
60 70 80 90 100 110
Fecu
ndity
(x 1
03 )
0
50
100
150
200
250
300
10 12 14 16 18 200
5000
10000
15000
20000
15 20 25 30 35 40
Fecu
ndity
0
200
400
600
800
1000
25 30 35 40 45 500
100
200
300
400
500
Length (cm)
28 30 32 34 36 38 40 42 44 46
Fecu
ndity
(x 1
03 )
0
500
1000
1500
2000
2500
Length (cm)
20 30 40 50 60 700
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Salvelinus leucomaenis Ammodytes hexapterus
Reinhardtius hippoglossoides Pleuronectes platessa
Scomber scombrus Gadus morhua
Length (cm)
50 60 70 80 90 100
Egg
dia
met
er (m
m)
4,4
5,0
5,6
6,2
6,8
Length (cm)
55 60 65 70 75 801,30
1,35
1,40
1,45
1,50
Gadus morhuaSalmo salar
Fultons condition factor, K
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
Egg
dia
met
er (m
m)
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
Egg diameter (mm)
1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60
% la
rvae
with
sw
imbl
adde
r0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2(a) (b)
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1 5 10 15 20
Diá
met
ro d
el h
uevo
(mm
)
Número de puesta
100
80
60
40
201940 1950 1960 1970 1980 19901930
Año
Rep
rod
ucto
ras
prim
er a
ño (%
)
Relación Stock-ReclutamientoRelación Stock-ReclutamientoModelo de Beverton y HoltModelo de Beverton y Holt
Modelo de RickerModelo de Ricker
E
R
1
E
R
1
R = . SSB . e- . SSBR = . SSB . e- . SSB
M = M1 + k N0M = M1 + k N0
M = M1 + M2 NM = M1 + M2 N
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120 140
SSB (1000 tonnes) at 1st of January
Rec
ruitm
ent a
t age
2 (m
illio
ns)
Fhigh = 1.28
Fmed = 0.40
61
85 84
83
82
8180
79
78
77
7675
74
73
72
71
70
69
68
66
65
64
62
89
87
86
90
92
93
6367
88
91
95
94
Flow = 0.11
96
97
