Investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) estudian las implicaciones funcionales de la melatonina y el régimen de luz en el desarrollo temprano y la metamorfosis, así como sus interacciones con las hormonas tiroideas en especies de interés para la acuicultura, como es el caso del lenguado.
Uno de los principales retos de la Acuicultura es la reproducción controlada de las especies marinas con mayor interés comercial. Junto al control de la reproducción, resulta también crucial el control del desarrollo temprano, ya que son frecuentes los problemas relacionados con la calidad de las puestas, las tasas de eclosión (acción de abrirse el huevo y permitir la salida de la larva) y supervivencia y las anomalías funcionales tempranas que comprometen la viabilidad de los cultivos.
Por ello, un grupo de científicos de la Universidad de Cádiz, dirigido por el profesor José Antonio Muñoz Cueto y especializados en estudios neuroendocrinos aplicados a los cultivos marinos, analiza las implicaciones funcionales de la melatonina en el desarrollo temprano y la metamorfosis, y sus interacciones con las hormonas tiroideas en una especie de enorme potencial e interés para la acuicultura, como el lenguado (Solea senegalensis). Investigarán estas cuestiones dentro del proyecto de excelencia titulado El desarrollo temprano como cuello de botella en la acuicultura de nuevas especies: ontogenia del sistema circadiano en peces, incentivado por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa con 196.799,92 euros. En este equipo de la UCA participan también la doctora Esther Isorna y las investigadoras predoctorales Francesca Confente, Águeda Martín-Robles, Patricia Herrera y Arianna Servili. Asimismo, colaboran en el proyecto las doctoras Mª Carmen Rendón y Rosa Mª Martínez, del departamento de Biología, y la directora de la Planta de Cultivos Marinos de la UCA, Rosa Vázquez.
Células secretoras de melatonina.
Estos estudios permitirán esclarecer la ontogenia (también llamada morfogénesis u ontogénesis, que describe el desarrollo de un organismo desde el óvulo fertilizado hasta su forma adulta) del sistema circadiano en el lenguado y aclarar aspectos cruciales sobre el proceso de sincronización ambiental en esta especie, así como las interacciones de la melatonina con otros sistemas hormonales implicados en el desarrollo temprano.
¿Desafortunadamente, no existe información en peces sobre la posible interacción de la melatonina con las hormonas tiroideas durante el desarrollo, con lo cual este proyecto puede abrir una vía de estudio de gran interés tanto básico como aplicado. Estos estudios despiertan gran interés en la industria agroalimentaria y, en particular para la Acuicultura, ya que proporcionarán valiosas informaciones sobre los factores que controlan el desarrollo temprano y permitirán diseñar protocolos más eficientes para el control ambiental de este proceso, que resulta limitante en la acuicultura de nuevas especies de peces, como es el caso del lenguado¿, asegura Muñoz Cueto.
Menos rítmicos y más susceptibles a enfermedades.
¿La idea central del proyecto radica en que las manipulaciones realizadas durante el desarrollo temprano, aunque pueden incrementar transitoriamente la ingestión de alimento y el crecimiento, también pueden afectar de forma irreversible al desarrollo del sistema que controla los ritmos biológicos (incluidos los ritmos reproductivos), y con ello, la calidad de los individuos adultos y la productividad de los cultivos. Esto puede explicar por qué los peces nacidos en cautividad son menos rítmicos, son peores en términos reproductivos y son más susceptibles a enfermedades que los reproductores salvajes obtenidos en el medio natural y adaptados a las instalaciones de acuicultura. Los ejemplares salvajes y los ejemplares nacidos en cautividad están sometidos a las mismas condiciones en acuicultura (misma temperatura, mismas horas de luz, misma alimentación, etc.), pero sin embargo, se observan diferencias de calidad entre ambas poblaciones como consecuencia de los efectos nocivos de esta inadecuada manipulación durante periodos críticos del desarrollo en los ejemplares nacidos en cautividad¿, puntualiza Muñoz Cueto.
Imagen de una larva antes de la metamorfosis
Para abordar estos estudios, los investigadores gaditanos están utilizando como modelo una especie de enorme potencial para la acuicultura: el lenguado. En este sentido, están analizando ¿el desarrollo larvario de las estructuras y genes responsables de la generación de los ritmos biológicos en una especie que sufre una verdadera metamorfosis. Además, el cultivo de esta especie presenta muchos de los problemas observados en acuicultura, esto es, problemas relacionados con la calidad de las puestas, las tasas de eclosión y supervivencia, la metamorfosis, el desarrollo esquelético o la pigmentación. También la maduración sexual en reproductores de lenguado nacidos en cautividad es sensiblemente inferior a la observada en reproductores salvajes capturados en el medio natural¿.
Por otro lado, pretenden esclarecer las interacciones de los sistemas que controlan los ritmos biológicos (entre ellos, los sistemas secretores de melatonina) y de factores ambientales como la luz y la temperatura con las hormonas tiroideas, las hormonas que dirigen el desarrollo temprano y controlan la metamorfosis en esta especie.
¿Este conocimiento puede contribuir de manera relevante al establecimiento de las condiciones ambientales y fisiológicas óptimas durante el desarrollo para la mejora en la viabilidad, desarrollo y crecimiento de embriones, larvas y juveniles de lenguado. Si se hace correctamente, esto puede contribuir no sólo al bienestar animal sino al aumento en la calidad de la producción acuícola¿, matiza el investigador principal del proyecto.
Instituciones colaboradoras.
El Laboratorio de Cultivos Marinos de la Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales de la Universidad de Cádiz aportará las instalaciones y la experiencia de sus integrantes en el cultivo larvario de la especie estudiada y de otras familias de peces de interés en acuicultura. Asimismo, el Centro IFAPA El Toruño contribuye en este proyecto proporcionando huevos de lenguado para el desarrollo de estas experiencias, así como la contrastada competencia del doctor José Pedro Cañavate Hors en los estudios del desarrollo temprano y reproducción del lenguado.
