Variación espacial de la diversidad del macrobentos en la Reserva Marina El Pelado / Spatial variation of the macrobenthos diversity in the El Pelado Marine Reserve / Variação espacial da diversidade macrobêntica na Reserva Marinha de El Pelado

Resumen Introducción: La Reserva Marina El Pelado es una importante área protegida de la costa ecuatoriana debido a la conectividad que tiene con otras áreas marinas protegidas. Objetivo: Identificar patrones de variación espacial en la estructura comunitaria del macrobentos de fondos someros. Materiales y Métodos: Se muestrearon diez sitios en la zona cercana a la costa y al Islote El Pelado. La abundancia de macroinvertebrados y organismos sésiles se estimó visualmente mediante buceo a lo largo de dos transectos en banda paralelos a la costa. Cada transecto fue de 50 m de longitud y 5 m de ancho, con una superficie total de 500 m2 por localidad. Se registró salinidad, pH, cloro residual, oxígeno, material flotante, coliformes fecales, mercurio, aceites y grasas en la superficie del mar. Resultados: Se identificaron 92 especies (86 especies de invertebrados y 6 especies de macroalgas); el grupo mejor representado fue el de los cnidarios con 31 especies de 13 familias, seguido de los moluscos con 15 especies de 11 familias. Las especies con mayores abundancias media fueron de macroinvertebrados Echinometra vanbrunti (21.54%), de organismos sésiles Bugula californica (34.2%). Conclusiones: No se encontraron diferencias significativas en la diversidad, riqueza y equidad de especies del macrobentos entre las zonas de estudio.

Abstract Introduction: The El Pelado Marine Reserve is an important protected area of the Ecuadorian coast due to the connectivity it has with other marine protected areas. Objective: Identify patterns of spatial variation in the community structure of shallow fund macrobenthos. Materials and Methods: Ten sites were sampled in the area near the coast and the El Pelado Islet. The abundance of macroinvertebrates and sessile organisms was estimated visually by diving along two parallel transects parallel to the coast. Each transect was 50 m long and 5 m wide, with a total area of 500 m2 per location. Salinity, pH, residual chlorine, oxygen, floating material, fecal coliforms, mercury, oils and fats were recorded on the sea surface. Results: 92 species were identified (86 species of invertebrates and 6 species of macroalgae); the best represented group was the cnidarians with 31 species from 13 families, followed by the molluscs with 15 species from 11 families. The species with higher average abundances were of macroinvertebrates Echinometra vanbrunti (21.54%), sessile organisms Bugula californica (34.2%). Conclusions: No significant differences were found in the diversity, richness and equity of macrobenthic species between study areas.

Resumo Introdução: A Reserva Marinha El Pelado é uma importante área protegida da costa equatoriana, devido à conectividade que tem com outras áreas marinhas protegidas. Objetivo: Identificar padrões de variação espacial na estrutura da comunidade de macrobentos fundos rasos. Materiais e Métodos: Dez locais foram amostrados na área próxima à costa e na Ilhota de El Pelado. A abundância de macroinvertebrados e organismos sésseis foi estimada visualmente mergulhando-se ao longo de dois transectos paralelos paralelos à costa. Cada transecto tinha 50 m de comprimento e 5 m de largura, com uma área total de 500 m2 por localização. Salinidade, pH, cloro residual, oxigênio, material flutuante, coliformes fecais, mercúrio, óleos e gorduras foram registrados na superfície do mar. Resultados: foram identificadas 92 espécies (86 espécies de invertebrados e 6 espécies de macroalgas); O grupo mais bem representado foi o de cnidários com 31 espécies de 13 famílias, seguido dos moluscos com 15 espécies de 11 famílias. As espécies com maior abundância média foram de macroinvertebrados Echinometra vanbrunti (21,54%), organismos sésseis Bugula californica (34,2%). Conclusões: Não foram encontradas diferenças significativas na diversidade, riqueza e equidade das espécies macrobênticas entre as áreas de estudo.

Composición y abundancia del zooplancton en la laguna El Morro, Isla de Margarita, Venezuela / Composition and abundance of the zooplankton in lagoon El Morro, Margarita Island, Venezuela

Se analizó la composición y abundancia del zooplancton de la laguna El Morro en la isla de Margarita, Venezuela, durante el periodo de surgencia (marzo-mayo 2011) y de relajación (junio-agosto 2011). Las muestras fueron recolectadas en 6 estaciones de las diferentes zonas de la laguna. Se realizaron calados con una red de plancton de 333 µm durante 10 minutos. Se midió in situ la temperatura, salinidad y oxígeno disuelto, además de nutrientes. Se registraron valores medios de temperatura de 29.7 ºC, salinidad de 36 ups, oxígeno disuelto de 5.9 mg.L-1. La concentración de nutrientes fue baja (medias de 0.12; 0.04; 0.03 mg.L-1 para nitrato, nitrito y fosfato, respectivamente). Se detectaron diferencias significativas temporales con mayores registros en la temporada de relajación, mientras que espacialmente no mostró diferencias, a pesar que en las estaciones internas (Est. 4,5,6) se obtuvo mayor abundancia. Se identificaron quince grupos zooplanctónicos, determinándose nueve especies del grupo Copepoda, dos de Cladocera, una de Decapoda, Tunicada y Rotifera y diferentes formas larvarias de distintos taxa. Las larvas de crustáceos presentaron la abundancia media y relativa más alta (47738 ind.m-3 y 46.83%, respectivamente), seguido del copépodo Oithona nana (31740 ind.m-3 y 25.94%, respectivamente) y Paracalanus quasimodo (12958 ind.m-3 y 8.47%, respectivamente). Esta laguna involucra la estacionalidad surgencia-relajación como un efecto importante en la distribución y abundancia del zooplancton.

The composition and abundance of the zooplankton of El Morro lagoon on the island of Margarita, Venezuela, during the upwelling period (March-May 2011) and relaxation (June-August 2011) were analyzed. Samples were collected at 6 stations in different areas of the lagoon. Sampling was performed with a 333 μm plankton net for 10 minutes. Water Temperature, salinity and dissolved oxygen were measured in situ, in addition to nutrients. Average water temperature values of 29.7 °C, a salinity of 36 ups, and dissolved oxygen of 5.9 mg.L-1 were found. The concentration of nutrients was low (averages of 0.12, 0.04, 0.03 mg.L-1 for nitrate, nitrite and phosphate, respectively). Significant seasonal differences were detected with greater records in the relaxation season, whereas spatially did not show differences, although in the internal stations a greater abundance was recorded. Fifteen zooplankton groups were identified, identifying nine species of Copepoda, two of Cladocera, one of Decapoda, Tunicada and Rotifera and different larval forms of different taxa. Crustacean larvae showed the highest average and relative abundance (47738 ind.m-3 y 46.83%, respectively), followed by copepod O. nana (31740 ind.m-3 and 25.94%, respectively) and P. quasimodo (12958 ind.m-3 and 8.47%, respectively). This lagoon involves the emergence-relaxation seasonality as an important effect on the distribution and abundance of zooplankton.

Concentraciones de alcaloides, glucósidos cianogénicos, polifenoles y saponinas en plantas medicinales seleccionadas en Ecuador y su relación con la toxicidad aguda contra Artemia salina / Concentrations of alkaloids, cyanogenic glycosides, polyphenols and saponins in selected medicinal plants from Ecuador and their relationship with acute toxicity against Artemia salina

ResumenEntre los principales compuestos químicos sintetizados por las plantas, pero considerados no esenciales para su metabolismo básico, están los alcaloides, los polifenoles, los glucósidos cianogénicos y las saponinas que tienen diversas funciones en las plantas y reconocidas propiedades medicinales y farmacológicas. En esta investigación se determinaron las concentraciones de los mencionados metabolitos secundarios en los extractos de las hojas de las plantas medicinales Taraxacum officinale, Parthenium hysterophorus, Artemisia absinthium, Cnidoscolus aconitifolius y Piper carpunya y se relacionaron con la toxicidad aguda contra Artemia salina. En cada bioensayo con A. salina se usaron los extractos alcohólicos de las hojas de las plantas seleccionadas a diferentes concentraciones, calculándose la proporción de organismos muertos y los CL50. Las concentraciones de alcaloides, fenoles totales, taninos, glucósidos cianogénicos y saponinas fueron determinadas mediante métodos espectrofotométricos. Este es el primer reporte de cuantificación de metabolitos secundarios en las plantas analizadas provenientes de Ecuador. T. officinale presentó las mayores concentraciones de fenoles (22.30 ± 0.23 mg/g) y taninos (11.70 ± 0.10 mg/g), C aconitifolius de glucósidos cianogénicos (5.02 ± 0.37 µg/g) y P. hysterophorus de saponinas (6.12 ± 0.02 mg/g). Las plantas evaluadas presentaron actividades hemolíticas dependiendo de las concentraciones de saponinas. Los valores de taninos determinados estuvieron entre 0.20 ± 0.01 y 11.70 ± 0.10 mg/g, por lo que no son adversos para su consumo. Aunque los valores de glucósidos cianogénicos son permisibles, es necesario monitorear la presencia de estos compuestos químicos en las plantas para minimizar problemas de salud. Los CL50 obtenidos oscilaron entre los valores 3.37 µg/mL, extremadamente letal o tóxica, para P. carpunya y 274.34 µg/mL, altamente tóxica, para T. officinale. De los análisis de correlaciones realizados a los resultados, se observó que los alcaloides favorecen de manera significativa (p<0.001) a la toxicidad aguda contra A. salina, mientras que a mayor contenido de polifenoles dicha toxicidad disminuye significativamente (p<0.001) el nivel de toxicidad de las plantas. Del análisis de componentes principales, se demuestra que las saponinas están en sinergia con los polifenoles para disminuir la toxicidad, pero tienen un efecto antagónico con los alcaloides y los glucósidos cianogénicos, lo cual evidencia que estos metabolitos secundarios presentan variabilidades en los mecanismos de acción contra A. salina, como compuestos citotóxicos. Estos resultados demuestran que las saponinas y los polifenoles pueden ser letales para A. salina a bajas concentraciones, evidenciando que este bioensayo permite evaluar extractos vegetales que contengan bajas concentraciones de compuestos con altas polaridades. La correspondencia significativamente positiva entre citoxicidad y concentración de los alcaloides, confirmada con el bioensayo de Artemia salina, puede ser útil para hallar fuentes promisorias de compuestos antitumorales y para evaluar los límites tolerables que no afecten otras células benignas. El contenido de metabolitos secundarios hallados en las plantas analizadas les atribuye un gran valor farmacológico.

Abstract:Alkaloids, polyphenols, cyanogenic glycosides and saponins are among the main chemical compounds synthesized by plants but not considered essential for their basic metabolism. These compounds have different functions in plants, and have been recognized with medicinal and pharmacological properties. In this research, concentrations of the mentioned secondary metabolites were determined in the medicinal plants Artemisia absinthium, Cnidoscolus aconitifolius, Parthenium hysterophorus, Piper carpunya and Taraxacum officinale, from Ecuador, and related with cytotoxic effects against Artemia salina. Alcoholic and aqueous extracts from leaves of these selected plants were prepared at different concentrations. To assess cytotoxicity of these extracts, different bioassays with A. salina were undertaken, and the mortality rates and LC50 were obtained. Besides, concentrations of alkaloids, cyanogenic glycosides, phenols, tannins and saponins were determined by spectrophotometric methods; this constituted the first report of quantification of secondary metabolites in the selected plants from Ecuador. T. officinale had the highest concentration of total phenols (22.30 ± 0.23 mg/g) and tannins (11.70 ± 0.10 mg/g), C. aconitifolius of cyanogenic glycosides (5.02 ± 0.37 µg/g) and P. hysterophorus of saponins (6.12 ± 0.02 mg/g). Tannins values obtained were not adverse to their consumption. Alcoholic and aqueous extracts of selected plants had hemolytic activity depending on the concentration of saponins. Although the values of cyanogenic glycosides were permissible, it was necessary to monitor the presence of this metabolite in plants to minimize health problems. LC50 values ranged from extremely toxic (3.37 µg/mL) to highly toxic (274.34 μg/mL), in P. carpunya and T. officinale, respectively. From correlation analysis, it was observed that increase values of alkaloids concentrations had highly significant (p<0.001) acute toxicity against A. salina, while at a higher polyphenol concentration the level of plants cytotoxicity decreased significantly (p<0.001). The results of principal component analysis showed that saponins apparently were in synergy with polyphenols to decrease cytotoxicity, but antagonize with alkaloids and cyanogenic glycosides, indicating that these secondary metabolites present variability in the mechanisms of action against A. salina, as cytotoxic compounds. These results also demonstrate that polyphenols and saponins can be lethal at low concentrations, demonstrating the potential of brine shrimp bioassay as a model to evaluate plant extracts containing low concentrations of chemical compounds with high polarities. The significant positive correlation between cytotoxicity and concentration of alkaloids confirmed by the bioassay of brine shrimp can be useful to identify promising sources of antitumor compounds, and to evaluate tolerable limits not affecting other benign cells. Contents of secondary metabolites found in the selected plants confer them great pharmacologic values. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1171-1184. Epub 2016 September 01.

Biología y pesquería del pulpo Octopus vulgaris (Octopoda: Octopodidae) en las costas del estado Nueva Esparta, Venezuela / Octopus vulgaris (Octopoda: Octopodidae) biology and fishery on the shores of Nueva Esparta state, Venezuela

In the State of Nueva Esparta, Venezuela, the fishery of octopus Octopus vulgaris is considered an alternative activity by the artisanal fishers to diversify production and to increase their income. Nevertheless, the inter annual fluctuations that have been witnessed in recent years, suggest that this resource requires an urgent analysis of the species reproduction, growth, mortality and the fishery activity, in order to provide a scientific basis to develop sustainable management strategies. For this, weekly samples were collected during the June-December 2012 El Tirano fishing season. Mantle length (ML), total weight (TW), sex and stage of gonadal development were recorded for 1 268 males (9-25cm ML) and 818 females (9-22cm ML). The monthly sex ratio differed from one, except in June and August, with a high percentage of mature individuals in both sexes. Minimum and average sizes were: 11cm ML (428g) and 16cm ML (1 142g) in sexually mature males, and 12cm ML (476g) and 15.35cm ML (844g) in sexually mature females. The length-weight relationship of males (TW=0.7994*ML2.62) and females (TW=1.4552*ML2.33) showed minor allometric growth. Growth was estimated by analysis of the frequency distribution of lengths, using FiSAT software. Growth parameters, estimated by the von Bertalanffy model, were considered rapid, being L∞=26.26cm, W∞=3 769g, k=2.3/year, and t o=-0.015/year, in males; and L∞=24.28cm, W∞=2 287g, k=1.8/year, and t o=-0.09/year, in females. The maximum age in males was A0.95=1.3 years and A0.95=1.57 years in females. Octopus captures were directly significant with superficial water temperature, but negatively significant with wind velocity and precipitation, which corresponds to a study zone with seasonal hydrologic variability. The actual exploitation rate (E=0.61/year in males, E=0.60/year in females) was calculated by using the values of total mortality (Z=7.73/year in males, Z=6.63/year in females), for fishing (F=4.7/year in males, F=3.99/year in females), and natural (M=3.03/year in males, M=2.64/year in females), indicating that the octopus is over-exploited. Consequently, we recommend regulating the fishery by reducing the fishing mortality rate. Rev. Biol. Trop. 63 (2): 427-442. Epub 2015 June 01.

En el estado Nueva Esparta, Venezuela, la pesca del pulpo Octopus vulgaris es considerada por los pescadores artesanales como una actividad alternativa para diversificar la producción y aumentar los ingresos, pero en los últimos años han venido experimentando fluctuaciones interanuales considerables. La necesidad de gestionar el recurso de una forma racional y responsable, impuso analizar algunos aspectos de la reproducción, crecimiento, mortalidad y pesquería, de modo que sirvan de base científica para llevar a cabo estrategias de manejo. Con el fin de cumplir con los objetivos, las muestras se obtuvieron durante la temporada de pesca junio-diciembre 2012 con una periodicidad semanal. A cada uno de los especímenes se le registró la longitud del manto (Lm), peso total (Pt), sexo y estado de madurez gonádica. Se procesaron 1 268 machos de 9 a 25cm Lm y 818 hembras de 9 a 22cm Lm; la proporción de sexo mensual fue diferente a uno excepto junio y agosto, con un alto porcentaje de maduros en ambos sexos. Las tallas mínima y media de madurez sexual en machos fueron: 11cm (428g) y 16cm (1 142g); mientras que en hembras 12cm (476g) y 15.35cm (844g). La relación longitud-peso de machos: Pt=0.7994*Lm2.62 y hembras: Pt=1.4552*Lm2.33 expresaron un crecimiento alométrico minorante. La estimación del crecimiento se basó en el análisis de la distribución de frecuencia de longitudes, para ello se usó el software FiSAT. Los parámetros de crecimiento estimados del modelo de von Bertalanffy fueron en machos: L∞=26.26cm, P∞=3 769g, k=2.3/año, t o=-0.015/año y en hembras: L∞=24.28cm, P∞=2 287g, k=1.8/año, t o=-0.09/año, mostraron un crecimiento rápido. La edad límite en machos fue de 1.30 años y en hembras de 1.57 años. Se observó asociación significativa y positiva de la captura del pulpo con la temperatura superficial del mar y negativa con la velocidad del viento y precipitación, que corresponde con la variabilidad hidrológica estacional de la zona de estudio. Se calculó la tasa de explotación actual (E=0.61/año en machos; E=0.60/año en hembras) a través de los valores de mortalidad total (Z=7.73/año en machos; Z=6.63/año en hembras), por pesca (F=4.7/año en machos; F=3.99/año en hembras) y natural (M=3.03/año en machos; M=2.64/año en hembras), indicando que el pulpo se encuentra sobreexplotado; por consiguiente se recomienda regular la pesquería, reduciendo la tasa de mortalidad por pesca.

Epiphytic dinoflagellates associated with ciguatera in the northwestern coast of Cuba

The spatial and temporal abundance of epiphytic dinoflagellates associated with ciguatera was studied over two annual cycles (March 1999 to March 2000 and March 2001 to March 2002) in the northwestern coast of Cuba. From 14 species of macroalgae (Phaeophyta, Chlorophyta, and Rhodophyta), 1340 samples were obtained identifying seven species as potentially noxious; five of them are new reports for Cuba's phytobenthos: Prorocentrum belizeanum Faust, P. concavum Fukuyo, P. mexicanum Tafall, Coolia monotis Meunier, and Ostreopsis lenticularis Fukuyo. ANOVA/MANOVA analysis showed significant spatial differences: lower cell abundance near the shoreline adjacent to a river inlet and higher cell abundance in the deepest area. Prorocentrum lima (Ehrenberg) Dodge 1975 was found mainly on Phaeophyta followed by Chlorophyta and Rhodophyta. Gambierdiscus toxicus was found mainly on Phaeophyta followed by Rhodophyta and Chlorophyta. All the species reported in the study area were mainly on Padina spp. (Phaeophyta). Acanthophora spicifera (Rhodophyta) did not host dinoflagellate species. Environmental conditions in summer (higher temperature, more nutrients, greater water transparency, and low wind intensity) are suitable for macroalgae development, which serves as a substrate for potentially harmful dinoflagellates, and possibly the main vector for spreading ciguatera along the coast of Cuba.

Se estudió la abundancia espacial y temporal de dinoflagelados epífitos asociados a la ciguatera durante dos ciclos anuales (marzo 1999 a marzo 2000, y marzo 2001 a marzo 2002) en la costa del noroeste de Cuba. Recolectamos 14 especies de macroalgas (Phaeophyta, Chlorophyta y Rhodophyta) y obtuvimos 1340 muestras. Identificamos siete especies de dinoflagelados potencialmente nocivas, cinco de ellas nuevos registros para el fitobentos cubano: Prorocentrum belizeanum Faust, P. concavum Fukuyo, P. mexicanum Tafall, Coolia monotis Meunier, y Ostreopsis lenticulares Fukuyo. El análisis de ANOVA/MANOVA mostró diferencias espaciales significativas: la abundancia celular más baja se encontró cerca de la desembocadura del río y la más alta en el área más profunda. Prorocentrum lima (Ehrenberg) Dodge, se encontró principalmente sobre las Phaeophyta seguido de las Chlorophyta y Rhodophyta. Gambierdiscus toxicus se encontró principalmente sobre las Phaeophyta seguido de las Rhodophyta y Chlorophyta. Todas las especies halladas en el área del estudio estaban sobre Padina spp. (Phaeophyta). No se encontró ninguna especie de dinoflagelado sobre Acanthophora spicifera (Rhodophyta). Las condiciones ambientales en verano (temperatura, nutrientes, transparencia de agua y la baja velocidad del viento) favorecen el desarrollo de las macroalgas, siendo un substrato adecuado para el desarrollo de dinoflagelados potencialmente nocivos, y posiblemente el vector principal para la extensión de la ciguatera en la costa noroeste cubana.