Variación estacional de los indicadores de estrés oxidativo asociada a la migración vertical de los eufasidos subtropicales del Golfo de California

Abstract

La migración vertical diaria del zooplancton (MVD) es la transferencia de biomasa de mayor magnitud en los ecosistemas marinos y dulceacuícolas del mundo. Se han propuesto varias hipótesis para explicar este ubicuo comportamiento, pero las diferencias intraespecíficas e interespecíficas de la MVD de especies que se distribuyen en la misma región y el efecto causal desde una perspectiva ecológica y evolutiva son aún pobremente comprendidos. Este trabajo propone que la producción de radicales libres, la actividad de enzimas antioxidantes y las tasas de respiración interespecíficas contribuyen a explicar el comportamiento interespecífico de MVD de tres especies subtropicales de eufáusidos en el Golfo de California (GC), donde la capa mínima del oxígeno (CMO, <1.5 mg O2 L-1) puede ser tan somera como 80 m en verano y 100 en invierno. El objetivo de este estudio fue estimar los indicadores de estrés oxidativo interespecíficos y intraespecíficos in situ asociados las tasas de respiración de tres especies de eufáusidos (Nyctiphanes simplex: MVD corta; Nematoscelis difficilis: MVD moderada; Euphausia eximia: MVD larga) durante el proceso de MVD en la temporada fría (Ene 2007) e inicio y final de la temporada cálida (Jul y Oct 2007). Los indicadores de estrés oxidativo fueron analizados a partir de eufáusidos vivos colectados en profundidades discretas con redes de apertura y cierre manual. Las tasas de respiración fueron estimadas en N. simplex y N. difficilis a bordo del B/O El Puma a distintas concentraciones de oxígeno disuelto en enero. En julio, cuando la termoclina y la CMO son más someras, la actividad enzimática de N. simplex fue 30 veces más elevada que en enero, siendo insuficiente para impedir el daño oxidativo a lípidos, cuya magnitud fue 100 veces mayor en la temporada cálida que en la temporada fría. Los experimentos de tasa de respiración sugieren que concentraciones de oxígeno disuelto <3.5 mg O2 L-1 durante >15 minutos son letales para N. simplex y que N. difficilis tiene significativamente tasas de respiración que N. simplex más altas explicando parcialmente como esta especie puede exponerse diariamente a condiciones hipóxicas. No se observaron diferencias estacionales importantes en la actividad enzimática de N. difficilis y E. eximia. Verticalmente, se observó mayor actividad antioxidante en los organismos N. simplex y N. difficilis colectados en las capas más profundas durante la temporada fría. Es posible que esto se deba a los cambios en la concentración de oxígeno que experimentan cuando migran de condiciones hipóxicas y profundas durante el día hasta la superficie para alimentarse durante la noche. E. eximia no tiene ningún cambio en las capas profundas, por ello parece tolerar la hipoxia. Sin embargo, la actividad de las enzimas antioxidantes y el daño oxidativo a lípidos incrementan en superficie. Análisis multivariados confirmaron diferencias interespecíficas en los indicadores de estrés oxidativo entre las temporadas y las profundidades de muestreo. Las condiciones de hipoxia y anoxia son aparentemente condiciones relevantes que influencian de manera distinta la fisiología de las especies de zooplancton que aparentemente han evolucionado con capacidades distintas que les permiten o no introducirse en la CMO en el GC. Estas respuestas fisiológicas de cada especie están estrechamente asociadas con su MVD, abundancia, distribución y potencialmente sus patrones zoogeografícos.