Laboratorio Macrocrustáceos

Integrantes:

Investigadores

Natalia S. Calvo
Pablo A. Collins
Débora de Azevedo Carvalho
Federico Giri
Veronica Williner
C.Leandro Negro

Becarios
María Florencia Viozzi
Paula Reyes

En el laboratorio se abordan diferentes aspectos sobre las Familias de crustáceos decápodos (Sergestidae, Palaemonidae, Trichodactylidae y Aeglidae) de aguas continentales de Argentina. Las líneas de investigación son las siguientes:

• Acuicultura sustentable de especies nativas
• Roles tróficos desde un abordaje morfológico, fisiológico y ecológico.
• Análisis del estado nutricional como una herramienta para las evaluaciones ambientales.
• Detección temprana de contaminación por biomonitoreos
• Estrategias y ajustes biológicos frente a modificaciones del ambiente
• Estudios evolutivos y metapoblacionales
• Evaluación de los servicios que proveen los crustáceos

En la actualidad los proyectos que se desarrollan en el laboratorio son los siguientes:

VARIACIÓN ESPACIO‐TEMPORAL EN LA ESTRUCTURA DE LAS TRAMAS TRÓFICAS ACUÁTICAS DE LA PLANICIE ALUVIAL DEL RÍO PARANÁ MEDIO (PIP 790 2014-2016)

Directora: Verónica Williner

Integrantes: María Florencia Viozzi, Pablo Scarabotti, Javier Lopez

Partes de larvas de quironómidos, dípteros y restos vegetales observados en contenidos estomacales de camarones. Laguna del valle de inundación cercana al río Colastiné (Santa Fe) en donde se desarrolla el proyecto. Fotografías: María Florencia Viozzi

Resumen: El estudio de las tramas tróficas como entidades variables en el espacio y en el tiempo ha permitido revelar estructuras críticas para el funcionamiento de los ecosistemas y prever las posibles consecuencias de los impactos antrópicos. Las llanuras aluviales de los grandes ríos se encuentran entre los ambientes más productivos y de mayor biodiversidad del planeta, que a la vez proporcionan numerosos servicios ecosistémicos. El presente proyecto tiene como objetivo general determinar los flujos de materia‐energía más importantes que ocurren a través de la misma, enfocando el análisis en las variaciones espaciales y temporales características de un sistema con llanura de inundación en peces, larvas de anfibios y macrocrustráceos). Se plantea como hipótesis que los ambientes lóticos y leníticos de la llanura aluvial del río Paraná presentan diferencias en la estructura de sus tramas tróficas debido al desarrollo y acumulación diferencial de las principales fuentes de materia y energía como las algas y el detritus. Esto generará diferencias en la estructura y longitud de las cadenas tróficas. Estamos realizando un estudio de las proporciones de isótopos estables de C y N de las principales fuentes energéticas y de los consumidores considerados. A partir del análisis de los contenidos estomacales se evalúan propiedades estructurales de las tramas y se comparan los valores de descriptores cuantitativos a través de los ejes temporales y espaciales de análisis. El estudio de las proporciones de isótopos permite conocer características esenciales como contribución relativa de las fuentes a la productividad secundaria y longitud media de cadena que aún no fueron determinadas para el sistema.

RESPUESTAS FISIOLÓGICAS, ECOLÓGICAS Y BIOLÓGICAS AL ESTRÉS AMBIENTAL: LOS MACROCRUSTÁCEOS DE AGUA DULCE COMO BIOINDICADORES (PICT 2018-0174)

Directora: Verónica Williner

Grupo responsable: Leandro Negro, Gabriela Musin, Valeria Diawol

Colaboradores: Federico Giri, Melina Devercelli, Miguel Saigo, Magdalena Licursi, Florencia Zilli, Maria Florencia Gutierrez, Maria Celeste Mora, Marcelo Piacenza, Maria Florencia Viozzi, Leandro Bergamino, Gisela Mayora, Florencia Rojas Molina, Gerogina Tumini, Julieta Capeletti, Juan Manuel Cabrera.

Resumen: Los ecosistemas acuáticos están sometidos a estresores resultantes de las actividades antrópicas y de los múltiples usos que se realizan en las cuencas hidrográficas. Cuando las sustancias estresoras comienzan a formar parte de la dinámica de los ecosistemas los organismos despliegan diferentes acciones para contrarrestar este encuentro. En este escenario el objetivo general de esta propuesta es evaluar los efectos del estrés ambiental producidos por la presencia de agroquímicos (plaguicidas y fertilizantes) sobre las tramas tróficas en sistemas acuáticos continentales a través de indicadores biológicos, fisiológicos y ecológicos en macrocrustáceos.  De este modo se caracterizan los ambientes (presencia de agroquímicos y nutrientes), se caracteriza la oferta trófica y la dieta natural, el éxito reproductivo y la estructura poblacional, se analiza el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas en hepatopáncreas, hemolinfa y músculo, se caracteriza la actividad de parámetros relacionados con el estrés oxidativo y el nicho trófico a través de los valores de δ 13 C y δ 15 N y de ácidos grasos. De este modo se busca identificar las variables más adecuadas para identificar el efecto del estrés ambiental sobre las tramas tróficas.

Arroyo cercano a la localidad de Laguna Paiva (Depto. La Capital, Santa Fe). Este fue un muestreo preliminar para determinar los puntos definitivos del desarrollo del proyecto. Fotografía: Florencia Viozzi

ECOLOGÍA DIGESTIVA DE CRUSTÁCEOS DEL SISTEMA DEL PLATA: INTEGRACIÓN ENTRE LAS FUNCIONES ECOSISTÉMICAS Y LA UTILIZACIÓN EN ACUICULTURA (PICT 2016-2542)

Directora: Débora de Azevedo Carvalho

Colaboradores: Pablo A. Collins, Natalia Calvo, Gabriela Musin, Celeste Mora, Cristian De Bonis, Paula Reyes

La expansión de la acuicultura a nivel mundial ha generado una serie de consecuencias ambientales, como, por ejemplo, la eliminación de cantidades considerables de desechos orgánicos provenientes principalmente de la intensiva alimentación de los peces. La acuicultura multitrófica integrada (IMTA de su sigla en inglés) es una práctica viable para reducir la emisión de nutrientes y materia orgánica a través de la biomitigación, una vez que los alimentos no ingeridos, residuos, nutrientes y subproductos de una especie pueden ser capturados por otra e incorporados como biomasa (Chopin et al. 2013). En este proyecto se propone evaluar la implementación de crustáceos decápodos dulciacuícolas nativos (familia Palaemonidae, Macrobrachium borellii; familia Aeglidae, Aegla uruguayana, familia Trichodactylidae, Trichodactylus borellianus) como especies extractivas de desechos orgánicos en IMTA a través de la comprensión de sus servicios ecosistémicos en el ciclado de nutrientes. Los crustáceos decápodos del sistema del Plata son omnívoros capaces de consumir una amplia variedad de alimentos de origen animal y vegetal como parte de su dieta natural, siendo organismos que potencialmente utilizarían los desechos de la acuicultura como recurso trófico. A pesar de que los crustáceos decápodos del Plata tienen gran potencial para ser utilizados en la acuicultura, aún debemos conocer más sobre la fisiología de la digestión de estos organismos como punto de partida para evaluar la implementación de ellos en sistemas IMTA. En este sentido, para alcanzar el objetivo planteado se estudiarán cuatro aspectos de la ecología digestiva de tres especies de decápodos del sistema del Plata: la eficiencia digestiva (digestibilidad de nutrientes y actividad enzimática), la respuesta metabólica (metabolitos en hemolinfa), el crecimiento y supervivencia y la eliminación de nutrientes (amonio y fósforo reactivo soluble). Estos aspectos serán determinados luego de la ingestión de alimentos elaborados para peces de diferentes hábitos tróficos (herbívoros, omnívoros y carnívoros). Los resultados alcanzados al finalizar del proyecto permitirán comprender como los decápodos incorporan, asimilan y eliminan nutrientes a partir de alimentos de diferentes formulaciones. Esta información es necesaria al momento de seleccionar las especies que podrían tener mejor desempeño como especies extractoras orgánicas en cultivos multitróficos integrados, no sólo reduciendo la carga ambiental de desechos sino suministrando nutrientes a los organismos extractores inorgánicos.

Ensayo de digestibilidad. Se observa a la izquierda Macrobrachium borellii consumiendo alimento balanceado con marcador inerte (óxido de cromo III) y a la derecha, heces de A. uruguayana recolectadas.

EXPLOTACIÓN DE CRUSTÁCEOS NATIVOS COMO FUENTE DE ASTAXANTINA PARA ALIMENTO DE TRUCHA ARCOIRIS (PICT 2016-1651)

Directora: Natalia S. Calvo

Colaboradores: Pablo A. Collins; Débora de Azevedo Carvalho; Gabriela Musin; Silvia Resnik; Marcela Reynoso, Edilmar Cortes Jacinto

Dilocarcinus Pagei, especie nativa con alto contenido de astaxantina colectada en estanques de cultivo de tilapia.

El cultivo de trucha arcoíris presenta una de las mayores producciones de acuicultura en el país. Las raciones del alimento para esta especie incorporan entre 30 a 100 mg de astaxantina por kilo, por lo tanto, la astaxantina es uno de los insumos que más influye sobre el precio final de este salmónido en el mercado. En su medio, los salmónidos a través de la ingesta de crustáceos adquieren no solo el pigmento sino también proteínas, lípidos y otros nutrientes. En este trabajo se busca el desarrollo de insumos para alimentos balanceados de peces enriquecidos con pigmentos y aminoácidos esenciales a partir de crustáceos nativos potencialmente cultivables.

Evaluamos posibles insumos como crustáceo fresco, harina de crustáceo, extracto de astaxantina en aceites vegetales obtenidos a partir de crustáceos dulceacuícolas como Dilocarcinus pagei, Aegla uruguayana, Macrobachium borelli, Tricodactilus borelianus

Producción sostenible conjunta de vegetales y peces como alimentos para un sector vulnerable de la comunidad periurbana de Ángel Gallardo (CONVOCATORIA PILOTO 2019 PROYECTOS DE VINCULACIÓN TECNOLÓGICA para atender problemas de vulnerabilidad social)

Responsables técnicos: Débora de Azevedo Carvalho, Pablo Collins, Ariel Belavi

Equipo técnico: Natalia Calvo, Emiliano Veizaga, Cristian De Bonis, Jorge Pane, Néstor Sager

Sistema de acuaponia bajo invernadero en proceso de construcción con 3 tanques de peces (1000l cada) hechos de material reutilizado y 6 camas de cultivo vegetal de 3 m2 cada una.

En el paraje Ángel Gallardo, localidad ubicada en el sector periurbano de la ciudad de Santa Fe, residen familias que se encuentran en situación de vulnerabilidad social y cuyo acceso al alimento es directamente dependiente de trabajos informales y eventuales (“changas”) en la construcción y en la producción hortícola, poniendo en riesgo la previsibilidad del acceso al alimento y, por consiguiente, la seguridad alimentaria. Para mitigar esta situación, propusimos la instalación de sistemas de producción de vegetales y peces utilizando un sistema de acuaponia. Este sistema estará instalado en el Centro Operativo Experimental de Ángel Gallardo (COEAG), INTA Monte Vera, donde además de las facilidades de espacio, infraestructuras, técnicas y de recursos humanos, se encuentra muy cercano a la comunidad beneficiaria dándole contención continua a través de diferentes programas sociales. La acuaponia, por definición, es un sistema de recirculación acuícola que incorpora la producción de plantas sin uso del suelo (hidroponía). En este sistema, las plantas aprovechan un porcentaje relevante de estos nutrientes, reduciendo considerablemente la necesidad de descarte de grandes volúmenes de efluentes y consecuentemente se economiza agua. Esto solo es posible debido a la presencia de bacterias nitrificantes autótrofas que convierten el amonio (NH3) en nitrito (NH2) y luego a nitrato (NO3-), la forma de nitrógeno más requerida por las plantas. En este sentido, las plantas, con ayuda de las bacterias, ejercen la función de biofiltro, mejorando la calidad del agua y extendiendo su reutilización. En este contexto, el objetivo general de este proyecto consiste en brindar a la comunidad de Ángel Gallardo la capacidad de producir su alimento (vegetales y peces) a través del sistema de acuaponia con el fin de promover la seguridad y soberanía alimentaria de la comunidad beneficiaria. El proyecto brindará las herramientas necesarias, tanto teóricas como prácticas, para que el sistema sea sostenible en el tiempo, además de estimular y promover el trabajo colaborativo de las familias involucradas y la trascendencia del uso del sistema de acuaponia a otras comunidades cercanas.

EVIDENCIAS DE EVOLUCION EN ESPECIES DE AMBIENTES CONTINENTALES DE AMERICA DEL SUR. LA FAMILIA AEGLIDAE (DECAPODA-ANOMURA) COMO MODELO DE ESTUDIO. (PICT 2104-3502)

Director: Federico Giri

Colaboradores: Juan Manuel Cabrera, Georgina Tumini, Gisela Loretan, Valeria Diawol, Verónica Williner, Pablo Collins, Eva Rueda y Cristian Debonis.

El presente proyecto está destinado a dilucidar procesos y proponer modelos evolutivos en especies de cangrejos de agua dulce del género Aegla a partir de evidencias morfológicas y moleculares en un contexto biogeográfico y generar modelos evolutivos a partir de las evidencias obtenidas. Estos cangrejos ocupan ambientes acuáticos de características hídricas, geomorfológicas, bióticas y abióticas muy diversas, encontrándose en grandes ríos (como el Paraná y el Uruguay) hasta arroyos, lagos y lagunas. Estos ambientes han presentado una dinámica de cambio histórica debido a eventos climáticos y geológicos que modelaron el paisaje actual. Estas variaciones han impactado en la historia evolutiva de la fauna presente en los mismos. Actualmente muchos de estos ambientes presentan conexiones, tanto efímeras como estables, que permiten el movimiento de los integrantes de sus comunidades pudiendo ser esta dinámica de los ambientes como la histórica un factor fundamental en la evolución de las especies presentes en los sistemas acuáticos. Considerando que la deriva génica, la migración y/o la vicarianza son procesos que determinan la segregación o la continuidad de las especies, además de la selección natural como mecanismo evolutivo.

PCA mapeado sobre la filogenia de especies de Aegla. Variación de forma del rostro (vista lateral).

De acuerdo con la hipótesis propuesta (La evolución de los aéglidos, en su estado actual, es resultado de la deriva génica en ambientes con diferentes dinámicas, seguida de selección) se plantea el siguiente objetivo general: Estudiar, dilucidar y modelar procesos y mecanismos evolutivos en especies de cangrejos de agua dulce del género Aegla; y específicos: Caracterizar morfológica y molecularmente las especies de Aeglidae de Argentina y sus poblaciones; delinear las áreas de distribución de las especies del grupo bajo estudio; establecer patrones biogeográficos de las especies de la familia Aeglidae, con énfasis en los procesos de vicarianza y/o dispersión; interpretar evolutivamente las relaciones morfológicas y moleculares, analizando el estado del proceso de especiación en relación a los eventos geomorfológicos y climáticos que modelaron los sistemas hídricos del sur de América del Sur; y aplicar y diseñar modelos evolutivos a partir de las evidencias obtenidas desde la morfometría geométrica, la genética y la biogeografía.