Indicadores de estrés y desempeño biológico de juveniles de lobina rayada (Morone saxatilis) en agua marina: efecto de la densidad de cultivo y color del tanque

Stress indicators and biological performance of striped bass (Morone saxatilis) juvenile in seawater: effect stock density and tank color

DENISE ENCARNACION MAYORAL NORIEGA (2023, [Tesis de maestría])

Existen factores ambientales de naturaleza física, química o biológica que afectan directamente la alimentación de los peces. Por ejemplo, las altas densidades de cultivo pueden generar estrés en los organismos, resultando en la merma del consumo de alimento y por ende su crecimiento. Sin embargo, algunas especies toleran altas densidades formando un grupo o cardumen que les confiere un mejor desempeño. Otro factor que afecta el comportamiento de algunas especies es la coloración de los tanques de cultivo; demostrando la necesidad de utilizar tanques con un entorno físico adecuado para la especie a cultivar. Actualmente, M. saxatilis se produce en tanques en laboratorio y se engorda en jaulas marinas en Baja California; así que existe un gran interés por mejorar su crecimiento y eficiencia alimenticia. Por ello, el objetivo de esta investigación fue evaluar tres densidades de cultivo (alta: 6.2 kg·m-3, media: 3.1 kg·m-3 y baja: 1.5 kg·m-3) y dos colores de tanque (azul celeste y negro) en el crecimiento, supervivencia, utilización del alimento, índices corporales y concentración de cortisol y glucosa de juveniles de lobina rayada en agua marina para su mantenimiento en laboratorio durante nueve semanas. Los resultados demostraron que los organismos obtuvieron el mayor crecimiento en peso en la densidad media, indistintamente del color del tanque. Asimismo, la densidad afectó significativamente los índices hepatosomático y liposomático, ya que disminuyeron conforme aumentó la densidad. El color del tanque influyó de manera importante en el consumo de alimento (azules: 37.4 ± 1.9 g·pez-1; negros: 35.9 ± 2.0 g·pez-1). La interacción de los factores afectó la TCE, TCA y TEP. Las concentraciones de cortisol (81.8 ± 22.5 ng·ml-1) y glucosa (83.2 ± 11.4 mg·100 ml-1) fueron similares en todos los tratamientos y relativamente bajas para la especie. En conclusión, se logró elucidar bajo qué condiciones de cultivo en laboratorio los organismos lograron superar los factores de estrés sin comprometer su crecimiento y supervivencia, reflejándose en un mejor desempeño biológico. Se recomienda utilizar tanques azules o negros con densidades iniciales de 4.2 kg·m-3 o 233 peces·m-3 para el cultivo de juveniles de M. saxatilis en agua salada bajo condiciones de laboratorio.

Environmental factors of a physical, chemical or biological nature such as high stocking densities can directly affect fish feeding and generate stress in organisms, resulting in a decrease in food intake and therefore growth. However, some species tolerate high densities, forming a group or shoal resulting in better overall performance. Another factor that influences the behavior of some species is the color of the culture tank; warranting the need to use tanks with a physical environment suitable for the species to be cultivated. Currently, striped bass are produced in tank-based hatcheries to be socked in sea cages for growout in Baja California. Thus, there is interest in improving their growth rate and feed efficiency under laboratory conditions. Therefore, the objective of this research was to evaluate the effect of three stocking densities (high: 6.2 kg m-3, medium: 3.1 kg m-3 and low: 1.5 kg m-3) and two tank colors (light blue and black) on the biological performance (growth, survival, food utilization), somatic indices and fish stress using the concentration of cortisol and glucose in blood serum as response variables of juvenile striped bass cultured in seawater for nine weeks. The results showed that the organisms had greater growth in terms of final weight when they were cultured at the medium stocking density, regardless of tank color. Likewise, density had a significant effect on hepatosomatic and liposomatic indices, with a tendency to decrease as density increased. The color of the tank significantly influenced the food consumption (blues: 37.4 ± 1.9 g·fish-1; blacks: 35.9 ± 2.0 g·fish-1). The interaction of the factors influenced TCE, TCA and TEP. The concentrations of cortisol (81.8 ± 22.5 ng·ml-1) and glucose (83.2 ± 11.4 mg·100 ml-1) were similar in all treatments indicating low fish stress. In conclusion, it was possible to elucidate under which laboratory culture conditions the organisms were able to overcome the stress factors without compromising their growth and survival; reflected in better biological performance. A stocking density of 4.2 kg m-3 o 233 fish·m-3 for M. saxatilis juvenile reared in saltwater under laboratory culture conditions is recommended.

lobina rayada, densidad cultivo, color tanque, estrés, crecimiento striped bass, stocking density, tank color, stress, growth CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE PISCICULTURA PISCICULTURA

Evaluación de la intrusión salina utilizando el método electromagnético transitorio (TEM) y análisis de iones mayores e isótopos estables del agua en el acuífero La Misión, B.C., México

Saline intrusion assessment using transient electromagnetic method (TEM) and analysis of major ions and stable isotopes of water in La Mision aquifer, B.C., Mexico

Yesica Guadalupe Cabrera Sillas (2023, [Tesis de maestría])

El acuífero La Misión constituye una fuente importante de abastecimiento de agua en la zona semiárida de Ensenada, Baja California, México. La explotación intensiva del acuífero puede haber desarrollado el deterioro de la calidad del agua subterránea, y con ello el avance del agua de mar. El presente estudio se centra en la evaluación de la posible intrusión salina en el acuífero costero La Misión a partir de técnicas geofísicas e hidrogeoquímicas. De acuerdo con investigaciones anteriores, se plantea la hipótesis de que el acuífero está afectado por procesos de mezcla de agua de mar principalmente en la franja costera. El estudio geofísico comprende 11 sondeos Transitorios Electromagnéticos (TEM). Además, se recolectaron 18 muestras de agua subterránea en temporada de secas y lluvias, donde se analizaron isótopos estables (δ18O y δ2H) y los principales iones mayores (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3, CO32- y SO42-). La inversión de datos geofísicos en 1D revela dos acuíferos en la zona de estudio; 1) el acuífero de depósitos de arena aluvial saturado superficial con un rango de resistividad de 2.1-5.5 Ωm y un espesor <80 m (UH2); 2) el segundo pertenece a un acuífero semiconfinado compuesto por limolitas y areniscas con resistividades de 13.8 a 21.4 Ωm (UH4). Los resultados hidroquímicos muestran que los principales tipos de aguas subterráneas son Ca-Cl, mixtas y Na-Cl. Además, las diversas relaciones iónicas confirmaron el proceso de intercambio iónico inverso donde el Ca2+ y el Mg2+ en la matriz del acuífero se han reemplazado por Na+ en sitios favorables. El cálculo del índice de saturación de minerales indica que las muestras de agua subterránea están saturadas con respecto a los minerales de carbonato. Por lo tanto, estos resultados sugieren que el acuífero costero La Misión está sujeto a la influencia continua de la mezcla de agua de mar, disolución de minerales carbonatados ayudado por la interacción agua-roca, y los procesos de intercambio iónico. Considerando que éstos son los factores determinantes que están controlando la evolución del agua subterránea en esta zona.

The Misión aquifer is an important source of water supply in the semi-arid zone of Ensenada, Baja California, Mexico. Intensive exploitation of the aquifer may have developed groundwater quality deterioration, and the advance of seawater. The present study focuses on the evaluation of possible saline intrusion in the coastal aquifer of La Misión, using geophysical and hydrogeochemical techniques. Based on previous research, it is hypothesized that the aquifer is affected by seawater mixing processes mainly in the coastal strip. The geophysical survey comprises 11 Transient Electromagnetic soundings (TEM). In addition, a total of 18 groundwater samples were collected in dry and post rainy season, where stable isotopes (δ18O and δ2H) and the main major ions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, and Cl-, HCO3-, CO32- and SO42-) were analyzed. One-dimensional inversion geophysical data reveals two aquifers in the study area. 1) the shallow saturated alluvial sand deposit aquifer with a resistivity range of 2.1-5.5 Ωm and a thickness <80 m (UH2). 2) the second belongs to a semi-confined aquifer composed of siltstones and sandstones with resistivities of 13.8 to 21.4 Ωm (UH4). Hydrochemical results show that the main groundwater types are Ca-Cl, mixed and Na-Cl. In addition, the various ionic ratios confirmed the reverse ion exchange process where Ca2+ and Mg2+ in the aquifer matrix have been replaced by Na+ at favorable sites. Calculation of the mineral saturation index indicates that the groundwater samples are saturated with respect to carbonate minerals. Therefore, these results suggest that the coastal Mission aquifer is subject to the continuous influence of seawater mix, dissolution of carbonate minerals aided by water-rock interaction, and ion exchange processes. Considering these processes, the important determining factors that are controlling the evolution of groundwater in this zone.

Agua subterránea, resistividad, interacción agua-roca, índice de saturación, salinidad. Groundwater, resistivity, water-rock interaction, saturation index, salinity. CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOFÍSICA GEOMAGNETISMO Y PROSPECCIÓN MAGNÉTICA GEOMAGNETISMO Y PROSPECCIÓN MAGNÉTICA

EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD Y EXPRESIÓN GÉNICA DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES (SOD, GPX, GST, GR y CAT) COMO BIOMARCADORES DE EXPOSICIÓN A FTALATOS EN CULTIVO CELULAR

Elizabeth Brassea Pérez (2023, [Tesis de doctorado])

"El plastificante bis(2-etilhexilo) ftalato (DEHP) altera el equilibrio entre la producción de especies reactivas de oxígeno y las defensas antioxidantes. A pesar de la información disponible sobre los efectos tóxicos del DEHP en organismos modelo, la respuesta celular al DEHP en especies naturalmente adaptadas para tolerar el estrés oxidativo aún no se ha explorado. Los mamíferos marinos están naturalmente adaptados para hacer frente al estrés oxidativo derivado de la isquemia/reperfusión inducida por el buceo. El objetivo de este estudio fue comparar los cambios en los indicadores de estrés oxidativo asociados al DEHP en células de músculo esquelético de humanos (Homo sapiens sapiens) y lobos marinos de California (Zalophus californianus). Se recolectaron muestras de músculo abdominal de mujeres sanas sometidas a cesárea programada, tras obtener su consentimiento informado. Las muestras de músculo de lobo marino se obtuvieron de crías encontradas recientemente muertas en la colonia de Los Islotes, Golfo de California. Las células de músculo esquelético se aislaron y cultivaron en condiciones estándar. Las células se dividieron en dos grupos. Un grupo fue expuesto a DEHP (1 mM) durante 13 días (n=25; exposición), el otro grupo se mantuvo bajo condiciones control, es decir sin DEHP añadido (n=25; control). Se midió la producción de radical superóxido (O2•-), el daño oxidativo, la actividad de enzimas antioxidantes y la expresión génica mediante métodos espectrofotométricos y RT-qPCR. En células expuestas al DEHP la producción de O2•- y la actividad de superóxido dismutasa (SOD) fueron mayores que en las células bajo condiciones control para ambas especies. La actividad de glutatión S-transferasa (GST) y los niveles de carbonilos proteicos (PC) aumentaron significativamente en las células humanas expuestas a DEHP, y no significativamente en las células de lobo marino. Por el contrario, las actividades de glutatión peroxidasa (GPx) y catalasa (CAT) aumentaron significativamente en las células de lobo marino, pero no en las de humano expuestas a DEHP. Se observó una expresión diferencial de los genes implicados en el metabolismo redox entre las células control y expuestas a DEHP y entre especies. Los patrones de expresión de 26 y 19 genes fueron significativamente diferentes en las células humanas y de lobo marino, respectivamente, después de la exposición a DEHP. En las células humanas, la expresión de la GST1 microsomal y la GST (κ, μ, θ, ω y ᴢ) fue mayor,

"The plasticizer bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) dysregulates the balance between reactive oxygen species production and antioxidant defenses. Despite the information available on DEHP’s hazardous effects in model species, the cellular response to DEHP in organisms naturally adapted to tolerate oxidative stress remains unexplored. Marine mammals are naturally adapted to cope with oxidative stress derived from diving-induced ischemia/reperfusion. The objective of this study was to compare changes in oxidative stress indicators induced by DEHP in human (Homo sapiens sapiens) and California sea lion (Zalophus californianus) skeletal muscle cells. Abdominal muscle samples were collected from healthy women undergoing planned cesarean surgery at full term after obtaining informed consent. Sea lion muscle samples were obtained from recently deceased pups at Los Islotes rookery, Gulf of California. Skeletal muscle cells were isolated and cultured under standard conditions. Cells were divided into two groups. One group was exposed to 1 mM DEHP for 13 days (n=25; treatment), and the other served as a control (n=25; no DEHP). Superoxide radical (O2•-) production, oxidative damage, antioxidant enzyme activities and gene expression were measured using spectrophotometric methods and RT-qPCR. DEHP exposure increased O2•- production and superoxide dismutase (SOD) activity in both species. While the activity of glutathione S-transferase (GST) and protein carbonyls (PC) levels significantly increased in human cells, these indicators showed a non-significant elevation in sea lion cells. In contrast, glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) activities increased significantly in sea lion but not in human cultures exposed to DEHP. Genes involved in redox metabolism showed differential expression between treatments and species. DEHP exposure led to widespread modifications in gene expression patterns, with 26 and 19 differentially expressed genes in human and sea lion cells, respectively. In human cells, DEHP increased GST1 and GST (κ, μ, θ, ω, and ᴢ), while suppressing 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1), CAT, GR, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) expression, suggesting increased oxidative stress and phase two detoxification processes. In contrast, DEHP increased OGG1, NRF2, GPx2 and SOD3 expression, suggesting that DEHP activates antioxidant defenses in sea lion cells, potentially contributing to maintain redox homeostasis and avoid oxidative...

Contaminantes emergentes, enzimas antioxidantes, estrés oxidativo, mamíferos, Una Salud Antioxidant enzymes, emerging pollutants, mammals, One Health, oxidative stress BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA BIOQUÍMICA ENZIMOLOGIA ENZIMOLOGIA

Utilización de aguajes por el borrego cimarrón (Ovis canadensis cremnobates) y análisis de calidad del agua en Sierra Santa Isabel, Baja California, México

Watering sites use by bighorn sheep (Ovis canadensis cremnobates) and water quality analysis in Sierra Santa Isabel, Baja California, Mexico

Jonathan Gabriel Escobar Flores SERGIO ALVAREZ CARDENAS Sara Cecilia Díaz Castro Aradit Castellanos Vera Jorge Torres Rodriguez MARIANA DELGADO FERNANDEZ (2016, [Artículo])

"Se analizó la utilización de aguajes por el borrego cimarrón en la Sierra Santa Isabel, Baja California, México durante la temporada de sequía de 2011 y 2013 y el periodo de lluvias e inicio de la temporada de sequía del 2015. Asimismo, se estudió la calidad del agua, con base en siete parámetros fisicoquímicos. Se obtuvieron 260 registros fotográficos de borregos cimarrones, donde hembras, añeros y corderos representaron el 73%. En el periodo de lluvias, en dos de los aguajes se obtuvieron valores de conductividad de 1.31 µS/cm2 y 1.92 µS/cm2, y de sólidos disueltos totales de l0.65 ppt y 0.95 ppt, indicando un bajo contenido de sales en el agua. Los valores de oxígeno disuelto mayores a 6.4 ppm, dureza del agua menor a 100 ppm y PH entre 6.5 y 8.5, sugieren que el agua tiene condiciones óptimas para ser bebida por los borregos cimarrones. Los aguajes con mayor utilización por los borregos fueron El Zamora (n = 120) y El Cordero (n = 67), donde se registraron las mejores condiciones de calidad de agua en este estudio. El mayor registro de hembras y añeros, asociado a condiciones óptimas de calidad del agua, confirman la importancia de los aguajes para la crianza y reclutamiento del borrego cimarrón."

"Water used by bighorn sheep during the 2011 and 2013 dry seasons and the rainy season and drought of 2015 in the Sierra Santa Isabel of the State of Baja California, Mexico was analyzed for seven physicochemical parameters. At four watering sites, 260 photographs of sheep were obtained. Females, yearlings, and lambs accounted for 73% of the photographs. In the rainy season at two watering sites, conductivity was 1.31 µS/cm2 and 1.92 µS/cm2 and total dissolved solids was 0.65 and 0.95 ppt, indicating low salt content and safe for bighorn sheep. The watering sites with greater use by bighorn sheep were El Zamora (n = 120) and El Cordero (n = 67), which also had the best water quality. The frequent use by females and yearlings of the two sites with optimal water quality support the belief that watering sites for lambing and recruitment of bighorn sheep is important."

Baja California, borrego cimarrón, calidad del agua, cámaras trampa. Baja California, bighorn sheep, water quality, camera traps. BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA) MAMÍFEROS MAMÍFEROS

Freshwater exchanges and surface salinity in the Colombian basin, Caribbean Sea

Emilio Beier (2017, [Artículo])

Despite the heavy regional rainfall and considerable discharge of many rivers into the Colombian Basin, there have been few detailed studies about the dilution of Caribbean Surface Water and the variability of salinity in the southwestern Caribbean. An analysis of the precipitation, evaporation and runoff in relation to the climate variability demonstrates that although the salt balance in the Colombian Basin overall is in equilibrium, the area south of 12N is an important dilution sub-basin. In the southwest of the basin, in the region of the Panama-Colombia Gyre, Caribbean Sea Water is diluted by precipitation and runoff year round, while in the northeast, off La Guajira, its salinity increases from December to May by upwelling. At the interannual scale, continental runoff is related to El Niño Southern Oscillation, and precipitation and evaporation south of 12°N are related to the Caribbean Low Level Jet. During El Niño years the maximum salinification occurs in the dry season (December-February) while in La Niña years the maximum dilution (or freshening), reaching La Guajira Coastal Zone, occurs in the wet season (September-November). © 2017 Beier et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

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Dipole-wind interactions under gap wind jet conditions in the Gulf of Tehuantepec, Mexico: A surface drifter and satellite database analysis

MAURO WILFRIDO SANTIAGO GARCIA (2019, [Artículo])

Gap wind jets (Tehuano winds) trigger supersquirts of colder water and mesoscale asymmetric dipoles in the Gulf of Tehuantepec (GT). However, the effects of successive gap wind jets on dipoles and their effects inside eddies have not yet been studied. Based on the wind fields, geostrophic currents, and surface drifter dispersion, this research documented three dipoles triggered and modified by Tehuano winds. Once a dipole develops, successive gap wind jets strengthen the vortices, and the anticyclonic eddy migrates southwestward while the cyclonic eddy is maintained on the east side of the GT. During the wind relaxation stage, the cyclonic eddy may propagate westward, but due to the subsequent re-intensification of the Tehuano winds, the vortex could break down, as was suggested by surface drifter dispersion pattern and geostrophic field data. The effect of the Tehuano winds was evaluating via eddy-Ekman pumping. Under Tehuano wind conditions, Ekman downwelling (upwelling) inside the anticyclonic (cyclonic) eddies may reach ~ -2.0 (0.5) m d-1 and decrease as the wind weakens. In the absence of Tehuano winds, Ekman downwelling inside the anticyclonic eddy was ~ 0.1 (-0.1) m d-1. The asymmetry of downwelling and upwelling inside eddies during Tehuano wind events may be associated with Tehuano wind forcing. © 2019 Santiago-García et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

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Maintenance of Coastal Surface Blooms by Surface Temperature Stratification and Wind Drift

MARY CARMEN RUIZ DE LA TORRE (2013, [Artículo])

Algae blooms are an increasingly recurrent phenomenon of potentially socio-economic impact in coastal waters globally and in the coastal upwelling region off northern Baja California, Mexico. In coastal upwelling areas the diurnal wind pattern is directed towards the coast during the day. We regularly found positive Near Surface Temperature Stratification (NSTS), the resulting density stratification is expected to reduce the frictional coupling of the surface layer from deeper waters and allow for its more efficient wind transport. We propose that the net transport of the top layer of approximately 2.7 kilometers per day towards the coast helps maintain surface blooms of slow growing dinoflagellate such as Lingulodinium polyedrum. We measured: near surface stratification with a free-rising CTD profiler, trajectories of drifter buoys with attached thermographs, wind speed and direction, velocity profiles via an Acoustic Doppler Current Profiler, Chlorophyll and cell concentration from water samples and vertical migration using sediment traps. The ADCP and drifter data agree and show noticeable current shear within the first meters of the surface where temperature stratification and high cell densities of L. polyedrum were found during the day. Drifters with 1m depth drogue moved towards the shore, whereas drifters at 3 and 5 m depth showed trajectories parallel or away from shore. A small part of the surface population migrated down to the sea floor during night thus reducing horizontal dispersion. The persistent transport of the surface bloom population towards shore should help maintain the bloom in favorable environmental conditions with high nutrients, but also increasing the potential socioeconomic impact of the blooms. The coast wise transport is not limited to blooms but includes all dissolved and particulate constituents in surface waters. © 2013 Ruiz-de la Torre et al.

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