ABSTRACT
Introduction: Photoperiod is, together with temperature and food availability, one of the main stimuli in the regulation of gametogenesis in a wide variety of species. Objective: To evaluate the effect of photoperiod on the production of mature gametes in cultured Arbacia dufresnii. Methods: An experiment was carried out with three varying light-dark regimes/treatments: constant light (24 h light), neutral photoperiod (12 h light, 12 h darkness), and constant darkness (24 h darkness). Twenty females were used in each treatment. All were induced to spawn and, ten randomly selected females from each treatment were induced to spawn again after 30 days. After 60 days, spawning was induced in the remaining females. The gametes were collected in filtered seawater, fixed in Davidson solution, quantified and measured per individual in triplicate in a Sedgewick-Rafter chamber. To determine maturation, fertilization success was evaluated 30 minutes after fertilization. Results: Our results showed that in the aquaculture system, after only two months, mature gametes were obtained, and in the neutral light regime there were 10 times more gametes than the number produced in wild sea urchins during the spawning period in question. We also found that with a greater exposure to light, a lower number of mature gametes was produced. Conclusions: This study suggests the viability of the production of mature gametes in a short period of time as regards Arbacia dufresnii.
Introducción: El fotoperiodo es, junto con la temperatura y la disponibilidad de alimentos, uno de los principales estímulos para el desarrollo de la gametogénesis en una amplia variedad de especies. Objetivo: Evaluar el efecto del fotoperiodo en la producción de gametas maduras de Arbacia dufresnii en un sistema de recirculación cerrado para determinar el mejor fotoperiodo para una acuicultura novedosa, enfocada en la producción de gametas con alta concentración de pigmentos para usos biotecnológicos. Métodos: Se realizó un experimento con tres regímenes/tratamientos diferentes de luz y oscuridad: luz constante (luz durante 24 h), fotoperiodo neutro (12 h de luz, 12 h de oscuridad) y oscuridad constante (oscuridad durante 24 h). Se utilizaron veinte hembras en cada tratamiento. Se indujo a todas las hembras a desovar al comienzo del experimento. Después de 30 días, diez hembras seleccionadas al azar de cada tratamiento fueron inducidas a desovar nuevamente. Al final del experimento, después de 60 días, se indujo el desove a las hembras restantes en cada tratamiento. Las gametas se recolectaron en agua de mar filtrada, se fijaron en solución de Davidson, se cuantificaron y midieron por triplicado en una cámara Sedgewick-Rafter. Para determinar la maduración, se evaluó el éxito de la fecundación después de 30 minutos de fertilización, calculando el porcentaje de huevos fertilizados. Resultados: Nuestros resultados muestran que, en el sistema acuícola, en solo dos meses se obtuvieron gametas maduras y casi 10 veces más la cantidad producida por los erizos de mar en su ambiente natural usando el fotoperiodo neutro (12 h luz:12 h oscuridad). También encontramos que la mayor exposición a la luz produce la menor cantidad de gametas maduras. Conclusión: Este estudio sugiere la viabilidad de la producción de gametos maduros en un corto período de tiempo en Arbacia dufresnii.
Subject(s)
Animals , Sea Urchins/growth & development , Arbacia/anatomy & histology , Germ Cells , Aquatic Organisms , Gonads/anatomy & histology , MexicoABSTRACT
Abstract The relative size of the Aristotle's lantern of most sea urchins varies in relation to the food availability and it is often used to infer the availability of food of the environment. The aim of our study was to evaluate the lantern morphology plasticity of Arbacia dufresnii in populations with different environmental characteristics, either mussel beds or disturbed areas, by the invasive alga Undaria pinnatifida along the Patagonian Atlantic coast. The test diameter of the sea urchins along with the weight and height of the lanterns, the jaw lenght and rotula lenght were measured. Classic and geometric morphometric analyses were performed to test differences among populations. The length of the jaw was the best indicator of relative changes in size of the lantern. The largest length of the jaw was measured in individuals from disturbed areas dominated by the invasive algae U. pinnatifida. The rotula shape changed with the increase of the diameter of the sea urchins, it tends to be more elongated with larger sea urchins. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 339-351. Epub 2015 June 01.
Resumen El tamaño relativo de la linterna de Aristóteles en la mayoría de las especies de erizos de mar varía en relación con la disponibilidad de alimentos y se utiliza a menudo para inferir la disponibilidad de alimentos en el medio ambiente en que los erizos de mar habitan. El objetivo de este estudio fue evaluar la plasticidad morfológica de la linterna de Aristóteles de Arbacia dufresnii en poblaciones con diferentes características ambientales, ya sean con bancos de mejillones o áreas modificadas por el alga invasora Undaria pinnatífida, a largo de la costa patagónica atlántica. Se midió el diámetro del caparazón, el peso y el alto de las linternas, la longitud de la semipirámide y la longitud de la rótula. Los datos se analizaron utilizando técnicas de morfometría clásica y geométrica con el objetivo de probar diferencias entre las poblaciones. La longitud de la semipirámide fue el mejor indicador para describir los cambios relativos en el tamaño de la linterna. La mayor longitud de la semipirámide se observó en las poblaciones que habitan áreas dominadas por el alga invasora U. pinnatifida. La forma de la semipirámide no varía entre las poblaciones ni con el tamaño de los erizos de mar, mientras que la forma de la rótula cambia en relación al tamaño de los erizos, siendo más alargada cuando el tamaño de los individuos es mayor.