Lamprea de mar
La lamprea de mar (Petromyzon marinus) es una lamprea parásita originaria del hemisferio norte. A veces se le conoce como el "pez vampiro".
Descripción
La lamprea marina tiene un cuerpo parecido a una anguila sin aletas emparejadas. Su boca no tiene mandíbulas, es redonda y tiene forma de ventosa, y es tan ancha o más ancha que la cabeza; Los dientes afilados están dispuestos en muchas filas circulares concéntricas. Hay siete aberturas branquiales o branquiales detrás del ojo. Las lampreas de mar son de color oliva o marrón amarillento en la parte dorsal y lateral del cuerpo, con algunas vetas negras, con una coloración más clara en el vientre. Los adultos pueden alcanzar una longitud de hasta 120 cm (47 pulgadas) y un peso corporal de hasta 2,3 kg (5,1 libras).
Etimología
La etimología del nombre del género Petromyzon proviene de petro- "stone" y myzon "chupando"; marinus en latín significa "del mar".
Distribución y hábitat
La especie se encuentra en el Océano Atlántico norte y occidental a lo largo de las costas de Europa y América del Norte, en el Mar Mediterráneo occidental, el Mar Negro y como especie invasora en los Grandes Lagos. Se han encontrado a profundidades de hasta 4000 metros y pueden tolerar temperaturas de 1 a 20 °C (34 a 68 °F).
En América del Norte, son nativos de la cuenca del río Connecticut en los Estados Unidos. Las mayores poblaciones europeas de lampreas marinas se encuentran en las zonas del suroeste de Europa (centro-norte de Portugal, noroeste de España y oeste-suroeste de Francia). Estos países también apoyan las principales pesquerías de la especie.
Ecología
Las lampreas marinas son anádromas; Desde sus hábitats lacustres o marinos, migran ríos arriba para desovar. Las hembras depositan una gran cantidad de huevos en nidos realizados por los machos en el sustrato de arroyos con corriente moderadamente fuerte. Al desove le sigue la muerte de los adultos. Las larvas excavan en el fondo de arena y limo en aguas tranquilas río abajo de las áreas de desove y se alimentan por filtración de plancton y detritos.
Después de varios años en hábitats de agua dulce, las larvas sufren una metamorfosis que permite a las lampreas jóvenes post-metamórficas migrar al mar o lagos e iniciar el método de alimentación hematófago adulto. Algunos individuos comienzan a alimentarse hematófagos en el río antes de migrar al mar, donde las lampreas marinas se alimentan de una amplia variedad de peces.
La lamprea utiliza su boca de ventosa para pegarse a la piel de un pez y raspas de distancia tejido con su lengua afilada, probable y dientes queratinizados. Un líquido producido en la boca de la lamprea, llamado lamphredin, evita que la sangre de la víctima coagule. Las víctimas suelen morir por pérdida excesiva de sangre o infección. Después de un año de alimentación hematofagosa, las lampreas regresan al río para desovecer y morir, un año y medio después de la terminación de la metamorfosis.
Las lampreas se consideran un manjar en algunas partes de Europa y están disponibles estacionalmente en Francia, España y Portugal. En Finlandia se sirven encurtidos.
Fisiología
Debido a su ciclo de vida que cambia entre agua dulce y salada, la lamprea marina está adaptada para tolerar una amplia gama de salinidades. Las membranas celulares de la superficie de las branquias contribuyen de manera importante a la ionorregulación. Los cambios en la composición de la membrana influyen en el movimiento de diferentes iones a través de la membrana, cambiando las cantidades de componentes para cambiar la estructura de la membrana. ambiente.
A medida que las larvas (llamadas amocoetes) se mueven hacia los océanos, la proporción entre los ácidos grasos saturados (AGS) y los ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) en las branquias se desplaza hacia mayores cantidades de AGS, ya que afectan la fluidez de la membrana y niveles más altos de SFA conducen a una disminución de la permeabilidad en comparación con los PUFA. Los ammocoetes de lamprea tienen un rango relativamente estrecho de tolerancia a la salinidad, pero se vuelven más capaces de soportar rangos más amplios de concentraciones de salinidad a medida que alcanzan etapas posteriores de la vida. La estricta regulación de Na/K-ATPasa y una disminución general en la expresión de H-ATPasa ayudan a regular el equilibrio iónico y de fluidos internos de la lamprea a medida que se mueve hacia áreas de mayor salinidad.
Las lampreas también mantienen la homeostasis ácido-base. Cuando se les introducen niveles más altos de ácidos, pueden excretar el exceso de ácidos a tasas más altas que la mayoría de los otros peces de agua salada, y en tiempos mucho más cortos, y la mayor parte de la transferencia de iones se produce en la superficie de las branquias.
Las lampreas marinas parasitan a otros peces en su dieta, incluidos los elasmobranquios como los tiburones y las rayas, que tienen niveles naturalmente altos de urea en la sangre. La urea es tóxica para la mayoría de los peces en altas concentraciones y normalmente se excreta inmediatamente. Las lampreas son capaces de tolerar concentraciones mucho más altas que la mayoría de los otros peces y las excretan a tasas extremadamente altas, obtenidas de la sangre ingerida. Los óxidos de trimetilamina presentes en la sangre de los elasmobranquios ingeridos ayudan a contrarrestar los efectos perjudiciales de la alta concentración de urea en el torrente sanguíneo de la lamprea mientras se alimenta.
Inmunología
Se han descubierto en P dos presuntas enzimas de edición de ARNm de apolipoproteína B, de tipo polipéptido catalítico (APOBEC), expresadas en linfocitos (CDA1 y CDA2). marinus.
Genética
El genoma de Petromyzon marinus se secuenció en 2013. Este esfuerzo de secuenciación reveló que la lamprea tiene un contenido de guanina-citosina y patrones de uso de aminoácidos inusuales en comparación con otros vertebrados. La secuencia completa y la anotación del genoma de la lamprea están disponibles en el navegador del genoma de Ensembl.
El genoma de la lamprea puede servir como modelo para estudios de biología del desarrollo y evolución que implican la transposición de secuencias repetitivas. El genoma de la lamprea sufre reordenamientos drásticos durante la embriogénesis temprana en la que se elimina aproximadamente el 20% del ADN de la línea germinal de los tejidos somáticos. El genoma es muy repetitivo. Aproximadamente el 35% del ensamblaje del genoma actual está compuesto por elementos repetitivos con alta identidad de secuencia. Las lampreas del norte tienen la mayor cantidad de cromosomas (164-174) entre los vertebrados.
Dos genes importantes para la función inmune (CDA1 y CDA2) se descubrieron por primera vez en P. marinus y luego se descubrió que se conservaba entre las lampreas. Consulte §Inmunología más arriba.
Especies invasoras
Las lampreas marinas se consideran una plaga en la región de los Grandes Lagos. La especie es originaria del interior de Finger Lakes y del lago Champlain en Nueva York y Vermont. No está claro si es originario del lago Ontario, donde se observó por primera vez en la década de 1830, o si se introdujo a través del canal Erie, que se inauguró en 1825. Se cree que las mejoras al canal Welland en 1919 permitieron su propagación desde el lago Ontario hasta el lago Erie, y aunque nunca fue abundante en ninguno de los dos lagos, pronto se extendió al lago Michigan, el lago Hurón y el lago Superior, donde diezmó a los peces autóctonos. poblaciones en las décadas de 1930 y 1940.
En sus hábitats originales, la lamprea de mar coevó con sus anfitriones, y esos anfitriones evolucionaron una medida de resistencia a los faros marinos. Sin embargo, en los Grandes Lagos, la lamprea ataca peces nativos como trucha de lago, pez blanco lago, chub y arenque de lagos, que históricamente no se enfrentaron a lampreas marinas. La eliminación de estos depredadores permitió a la alewife, otra especie invasiva, explotar en la población, con efectos adversos en muchas especies nativas de peces.
La trucha de lago juega un papel vital en el ecosistema del Lago Superior. La trucha de lago ha sido tradicionalmente considerada un superdepredador, lo que significa que no tiene depredadores. La lamprea marina es un depredador agresivo por naturaleza, lo que le da una ventaja competitiva en un sistema lacustre donde no tiene depredadores y su presa carece de defensas contra él. La lamprea marina jugó un papel importante en la destrucción de la población de truchas del lago Superior. La introducción de la lamprea junto con prácticas de pesca deficientes e insostenibles provocaron que las poblaciones de truchas de lago disminuyeran drásticamente. La relación entre depredadores y presas en el ecosistema de los Grandes Lagos se desequilibró. Cada lamprea marina individual tiene el potencial de matar 40 libras de peces durante su período de alimentación de 12 a 18 meses.
Esfuerzos de control
Los esfuerzos de control, incluyendo la corriente eléctrica y los lampricidas químicos, han tenido diversos éxitos. Los programas de control se llevan a cabo bajo la Comisión de Pesca de los Grandes Lagos, una iniciativa conjunta entre Canadá y Estados Unidos. organismo, específicamente por los agentes de Fisheries and Oceans Canada y el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos.
Investigadores genéticos han mapeado el genoma de la lamprea marina con la esperanza de descubrir más sobre la evolución; Los científicos que intentan eliminar el problema de los Grandes Lagos se están coordinando con estos científicos genéticos, con la esperanza de descubrir más sobre su sistema inmunológico y encajarlo en su lugar en el árbol filogenético.
Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan se han asociado con otros de las universidades de Minnesota, Guelph y Wisconsin, y otros, en un esfuerzo de investigación sobre feromonas recientemente sintetizadas. Se cree que estos tienen influencias independientes sobre el comportamiento de la lamprea marina. Un grupo de feromonas cumple una función migratoria en el sentido de que, cuando las producen las larvas, se cree que atraen a los adultos maduros a arroyos con un hábitat de desove adecuado. Las feromonas sexuales emitidas por los machos son capaces de atraer a las hembras a largas distancias hasta lugares específicos. Estas feromonas son varios compuestos diferentes que se cree que provocan diferentes comportamientos que influyen colectivamente en las lampreas para que exhiban comportamientos migratorios o de desove. Los científicos están tratando de caracterizar la función de cada feromona y cada parte de las moléculas, para determinar si pueden usarse en un esfuerzo específico para controlar la lamprea de forma respetuosa con el medio ambiente. Sin embargo, a partir de 2017, las medidas de control más efectivas todavía implican la aplicación de (3-trifluorometil-4-nitrofenol), o TFM, un pesticida selectivo, en los ríos. Hasta 2018 no se ha detectado resistencia al lampricida en los Grandes Lagos. Se necesitan más investigaciones y el uso combinado de múltiples métodos de control para prevenir el desarrollo futuro de resistencia.
Otra técnica utilizada en la prevención del crecimiento de la población de lamprea es el uso de barreras en las principales corrientes de reproducción de alto valor para la lamprea. El propósito de las barreras es bloquear su migración río arriba para reducir la reproducción. El problema con estas barreras es que otras especies acuáticas también se ven inhibidas por esta barrera. Los peces que utilizan afluentes no pueden viajar río arriba para desovar. Para tener en cuenta esto, se han modificado y diseñado barreras para permitir el paso de la mayoría de las especies de peces, pero aún así impedir el paso de otras.
Restauración
La intención de los programas de control de la lamprea es un hábitat más seguro y un crecimiento poblacional más saludable para especies de peces nativos vulnerables como la trucha de lago. El Departamento de Energía y Protección Ambiental de Connecticut (DEEP) ha tomado un camino diferente hacia este mismo objetivo al introducir lampreas marinas en ríos y lagos de agua dulce de la cuenca del río Connecticut, y brindar un acceso más fácil alrededor de presas y otras barreras para que las lampreas lleguen al lugar de desove. sitios aguas arriba. Después de cazar peces más grandes en el mar, las lampreas adultas migran río arriba para desovar, tras lo cual mueren rápidamente por causas naturales y se descomponen, proporcionando así una fuente de alimento para las especies nativas de peces de agua dulce.