Efectos del calentamiento de las aguas en el pez sol calabaza

Las temperaturas del agua en aumento son un gran problema para los ecosistemas de agua dulce en todo el mundo. Los peces, sobre todo aquellos que no pueden controlar su temperatura corporal, se ven afectados por estos cambios. Cuando el agua se calienta, puede cambiar cómo funcionan los peces a niveles simples y complejos, lo que puede impactar su supervivencia y su capacidad para prosperar en sus hábitats. Los peces pueden adaptarse a estas temperaturas crecientes cambiando cómo funcionan sus cuerpos, ayudándoles a producir energía incluso en aguas más cálidas.

Sin embargo, todavía hay muchas cosas que no sabemos del todo sobre cómo responden los peces a estos cambios de temperatura. La mayoría de las investigaciones han analizado cómo cambia el metabolismo de los peces en su totalidad o a niveles más pequeños dentro de sus cuerpos, pero esto ha creado brechas en el conocimiento. Se pide más estudios que vean cómo varía el metabolismo de los peces en diferentes niveles, especialmente ante los cambios ambientales.

En aguas más cálidas, los peces experimentan cambios en sus Tasas Metabólicas básicas, que es la mínima cantidad de energía que necesitan para vivir. También se ve afectada su tasa metabólica máxima, que es el mayor gasto de energía que pueden producir. La diferencia entre estas dos tasas muestra cuánto energía tienen para otras actividades, como crecer y reproducirse.

A menor escala, las temperaturas del agua en aumento también pueden cambiar las actividades de ciertas enzimas en los peces. Las enzimas son cruciales para la producción de energía y otras funciones corporales, y su actividad puede variar según los cambios de temperatura. Algunos estudios han mostrado que diferentes órganos en los peces responden de manera individual a los cambios de temperatura, pero no muchos estudios han explorado estos patrones en múltiples órganos.

Los parásitos son una parte importante de todos los ecosistemas, pero a menudo se pasan por alto. Pueden tener efectos significativos sobre cómo se desempeñan los animales anfitriones, como los peces. Los parásitos pueden cambiar las tasas metabólicas de sus anfitriones, el tamaño de sus órganos y la disponibilidad de fuentes de energía. Ha habido algunos estudios sobre cómo los parásitos afectan a los peces, pero ninguno se ha centrado en cómo estos parásitos influyen en la adaptación de los peces a aguas en calentamiento en diferentes niveles de organización biológica.

Este estudio tiene como objetivo entender cómo los cambios de temperatura y el parasitismo impactan al pez sol pumpkinseed, observando cómo ambos factores afectan el metabolismo de los peces en varios niveles. Específicamente, queremos saber si la aclimatación térmica y los parásitos alteran las tasas metabólicas generales de estos peces, cómo responde la actividad enzimática en diferentes órganos a estos factores, y si hay tendencias específicas en cómo cambia la función de los órganos debido a la temperatura y la infección por parásitos.

#Recolección y cuidado de los peces

En junio de 2022, recolectamos 120 peces sol pumpkinseed del Lago Cromwell. Estos peces fueron llevados al laboratorio para su estudio. Se mantuvieron en tanques con temperaturas de agua controladas y se les dio tiempo para aclimatarse después de ser etiquetados.

Los peces vivieron en tanques que se mantuvieron a la temperatura en la que fueron capturados. Se los observó de cerca para asegurar que se mantuvieran saludables, cambiando el agua regularmente para mantener buenas condiciones.

#Tratamientos de aclimatación

Para simular los cambios en la temperatura del agua que podrían ocurrir con el cambio climático, seleccionamos tres temperaturas diferentes para los peces: 20°C, 25°C y 30°C. Estas temperaturas reflejan las temperaturas típicas del verano y otras más altas proyectadas debido al cambio climático. Después de un período de etiquetado, la temperatura del agua en los tanques se aumentó gradualmente, y los peces pudieron adaptarse a estas nuevas temperaturas durante varias semanas.

#Medición del metabolismo

Para evaluar las tasas metabólicas de los peces, medimos cuánto oxígeno inhalaban. Usamos un método específico que nos permitió entender tanto sus necesidades energéticas máximas como de reposo. Esto implicó mantener a los peces en cámaras individuales donde podríamos medir con precisión su consumo de oxígeno.

Los peces fueron privados de comida antes de las pruebas para asegurar que su actividad se debía únicamente al metabolismo. Durante la prueba, medimos su ingesta de oxígeno para averiguar cuánta energía estaban usando a diferentes temperaturas y bajo diferentes condiciones.

#Preparación de muestras de tejido y detección de parásitos

Después de medir las tasas metabólicas de los peces, tomamos muestras de varios órganos para buscar Infecciones por Parásitos. Buscamos diferentes tipos de parásitos que comúnmente infectan a los peces sol pumpkinseed. Estos incluían especies que causan manchas negras, tenias y otros tipos de parásitos.

Contamos cuántos parásitos estaban presentes en cada pez y los pesamos. Esta información nos ayudó a entender cuán infectados estaban cada pez y nos permitió analizar cualquier posible impacto que estas infecciones pudieran tener en el metabolismo de los peces.

#Actividad enzimática mitocondrial

También estudiamos la actividad de enzimas específicas en diferentes órganos. Estas enzimas desempeñan un papel vital en la producción de energía y pueden indicarnos cuán bien pueden desempeñarse los peces en diferentes condiciones. Medimos la actividad de las enzimas relacionadas con el metabolismo aeróbico (con oxígeno) y anaeróbico (sin oxígeno) en el corazón, cerebro, branquias y bazo de los peces.

Los resultados mostraron que las temperaturas a las que fueron expuestos los peces alteraron la actividad de estas enzimas. Diferentes órganos mostraron respuestas diversas, indicando que algunas partes del cuerpo de los peces pueden adaptarse de manera diferente a los cambios de temperatura.

#Análisis de datos

Todos los datos que recolectamos se analizaron utilizando métodos estadísticos para determinar cómo la temperatura y los parásitos influyeron en las características metabólicas de los peces. Buscamos relaciones entre tasas metabólicas y factores como temperatura, intensidad de parásitos y más.

El análisis nos ayudó a identificar tendencias y correlaciones, dando una imagen más clara de cómo interactúan estas variables.

#Tasa metabólica de todo el organismo

A partir de nuestras mediciones, quedó claro que la temperatura de aclimatación tenía un efecto directo sobre las tasas metabólicas de los peces. A medida que las temperaturas aumentaban, la tasa metabólica máxima se elevaba significativamente. Sin embargo, la tasa metabólica en reposo mostró un patrón diferente, donde primero aumentó y luego disminuyó a la temperatura más alta. En general, esto llevó a cambios significativos en el alcance aeróbico de los peces.

Curiosamente, la intensidad del parásito no pareció afectar las tasas metabólicas de la misma manera. Mientras que algunos aspectos del rendimiento se vieron negativamente impactados por infecciones de manchas negras, no hubo una relación clara conectando la intensidad del parásito con las tasas metabólicas en reposo.

#Actividad enzimática mitocondrial

Encontramos que las enzimas asociadas con el metabolismo aeróbico se vieron significativamente afectadas por la temperatura de aclimatación, con cambios registrados en el corazón, cerebro, branquias y bazo. Por ejemplo, la enzima citrato sintetasa mostró una disminución en la actividad a medida que las temperaturas aumentaban, lo que indica que los peces podrían depender más de procesos anaeróbicos a temperaturas más altas.

A pesar de estos cambios, no encontramos evidencia de que las infecciones por parásitos influenciaran la actividad enzimática. Esto sugiere que, aunque la temperatura tiene un impacto significativo en cómo funcionan estas enzimas, los parásitos podrían no tener el mismo efecto.

#Efectos de la infección por parásitos

Nuestros resultados mostraron que no había relación entre las tasas metabólicas en reposo y las infecciones de manchas negras, alineándose con algunos estudios previos. Sin embargo, se notó un vínculo negativo entre la intensidad de las manchas negras y las tasas metabólicas máximas, lo que implica que niveles más altos de infección podrían obstaculizar el rendimiento de los peces.

Esto destaca una relación compleja entre los anfitriones y los parásitos, donde las demandas fisiológicas de la infección podrían contribuir a un rendimiento reducido.

#Rendimiento aeróbico a través de temperaturas de aclimatación

Los hallazgos en general sugieren que los peces sol pumpkinseed pueden ajustar su metabolismo para afrontar el aumento de temperaturas. Mantuvieron el rendimiento aeróbico a pesar de los desafíos que presentan las temperaturas más altas. Sin embargo, la presencia de parásitos pareció complicar este panorama, sugiriendo que tanto la temperatura como el parasitismo pueden afectar de manera distinta el metabolismo de los peces.

#Conclusión

En resumen, las temperaturas del agua en aumento y las infecciones por parásitos afectan a los peces sol pumpkinseed de maneras complejas. Los peces pueden adaptarse a temperaturas más altas, pero el estrés adicional de los parásitos puede obstaculizar su rendimiento. Estos hallazgos subrayan la importancia de entender cómo múltiples factores ambientales pueden influir en los ecosistemas de agua dulce, particularmente a medida que el cambio climático sigue impactando hábitats en todo el mundo. Se necesita más investigación para profundizar en estas interacciones y su significancia ecológica.