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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA VARIACIÓN MORFOMÉTRICA Y ECOLOGÍA ALIMENTICIA DE LA CARPITA AZTECA Notropis sallaei (Gunther, 1868), UN CIPRÍNIDO DE MÉXICO CENTRAL Que para obtener el título de BIÓLOGA P R E S E N T A KARLA BERENICE PARGA-MARTÍNEZ DIRECTOR DE TESIS Biol. Edgar Peláez Rodríguez Los Reyes Iztacala, Estado de México, febrero 2015. UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 Agradecimientos A mis padres por su apoyo incondicional, su consejo, su ayuda y su guía. Por estar presentes en cada paso de mi vida académica y alentarme a ser mejor. Por sus enseñanzas y sus palabras, por darme lo mejor y por estar siempre a mi lado. A mi hermana por ser mi amiga, mi confidente, mi modelo a seguir. Porque me apoyas, me aconsejas y me cuidas, gracias hermanita por estar siempre conmigo. Al profesor Edgar por guiarme y ayudarme durante los últimos dos años de la licenciatura. Por su paciencia y su asesoría para realizar mi tesis y obtener el título de bióloga. 3 Tabla de contenido Agradecimientos ........................................................................................................... 2 Resumen ...................................................................................................................... 4 Introducción ................................................................................................................ 5 Antecedentes ................................................................................................................ 7 Justificación ................................................................................................................ 8 Objetivos ...................................................................................................................... 9 General ..................................................................................................................... 9 Particulares .............................................................................................................. 9 Material y métodos ....................................................................................................... 9 Ubicación del área .................................................................................................... 9 Trabajo de campo ................................................................................................... 10 Trabajo de laboratorio ............................................................................................. 10 Identificación. ...................................................................................................... 10 Parámetros biológicos. ......................................................................................... 10 Análisis trófico. .................................................................................................... 11 Morfometría geométrica. ...................................................................................... 12 Análisis estadístico. ............................................................................................. 12 Resultados ................................................................................................................. 13 Proporción de sexos e índice gonadosomático ......................................................... 13 Estructura poblacional: clases de talla .................................................................... 14 Morfometría geométrica .......................................................................................... 16 Tipos alimenticios ................................................................................................... 22 Discusión ................................................................................................................... 25 Análisis ecológico .................................................................................................... 25 Proporción de sexos e índice gonadosomático ...................................................... 25 Estructura poblacional por clases de talla ........................................................... 26 Análisis de la morfometría geométrica ..................................................................... 27 Análisis trófico ........................................................................................................ 30 Conclusiones ............................................................................................................. 35 Literatura citada ........................................................................................................ 36 Anexo 1 ...................................................................................................................... 43 4 Resumen Notropis sallaei es un ciprínido que está catalogado como autóctono y exclusivo de la sub-cuenca Río Extóraz, su taxonomía es controversial ya que posee cinco sinonimias y la morfometría geométrica es un opción para explicar los cambios en forma y tamaño relacionados a su biología. Por tal motivo, el objetivo de este estudio fue determinar la variabilidad en la morfometría geométrica de una población de N. sallaei del arroyo El Plátano, Río Extóraz en Querétaro de Arteaga, en relación con los parámetros de sexo y clases de talla, así como tipos alimenticios. Se encontró que la población está conformada por 55.5% hembras y 29.6% machos con un Índice Gonadosomático promedio de 3.12% donde el mayor porcentaje de organismos se encontraba en fase 3 (maduros). La población está estructurada en cuatro clases de talla que van desde 15.7 mm hasta 71.84 mm de longitud patrón. Las estructuras que variaron en su morfometría geométrica se concentraron en la región cefálica y el pedúnculo caudal. Estas diferencias se explican en términos de tipos alimenticios, encontrando mayor diversidad de insectos en estadio larval. Se puede concluir que existe variabilidad significativa en la morfometría geométrica de la población en cuanto a diferencias en la alimentación por sexos y clases de talla; la proporción de sexos es 2: 1 (♀: ♂); la estructura poblacional está dada en cuatro clases de talla; la especie mostró una alimentación de tipo zooplanctívora y oportunista; y los patrones ambientales de uso de recursos son resultado de procesos biológicos y ecológicos, encontrando una relación positiva entre el tamaño del organismo y de la presa. 5 Introducción El orden Cypriniformes se distribuye naturalmente en todo Norteamérica, desde el sistema de ríos de Yukon y Mackenzie hasta el Sur de México. En México se extiende desde el Río Papaloapan en su vertiente del Atlántico hasta el Río Verde hacía el Pacífico. Los ciprínidos se caracterizan por poseer una boca protrusidle, mandíbulas y paladar sin dientes, dientes faríngeos (que son una modificación del último arco branquial), el quinto músculo elevador muy desarrollado y a veces presentan barbillas anteriores y posteriores (Winfield y Nelson, 1991). De las seis familias que existenen este orden, la familia Cyprinidae es la mejor representada en México. La mayoría son de clima templado, aunque algunas se extienden hasta los trópicos. En particular dentro de esta familia, la taxonomía y las relaciones filogenéticas del género Notropis han sido estudiadas extensamente en Estados Unidos y Canadá. Sin embargo, poca atención se le ha puesto a las especies mexicanas. Actualmente, Notropis está representado en México por al menos 20 especies (Burr & Mayden, 1981), pero sólo cinco se distribuyen en el centro y sur, siendo una de ellas N. sallaei cuya taxonomía es controversial al ser considerada un taxón altamente variable, por haber sido incluida en ocho géneros diferentes y 16 especies nominales (Chernoff y Miller, 1986). Notropis sallaei posee cinco sinonimias resultado de la controversia alrededor de ella: Aztecula mexicana (Meek, 1902), Aztecula sallei (Günther, 1868), Ceratichthys sallaei (Günther, 1868), Codoma vittata (Girard, 1856) y Notropis lermae (Evermann y Goldsborough, 1902). Presenta la distribución más meridional reportada, habita los tributarios del Río Lerma, Balsas y Pánuco, el Valle de México y la pequeña cuenca endorreica del Río Grande de Morelia (Chernoff y Miller, 1981), es una especie autóctona y exclusiva de la sub-cuenca Río Extóraz, perteneciente a la cuenca hidrográfica del Moctezuma (Gutiérrez-Yurrita et al., 2013), y su nombre común es carpita azteca (IUCN, 2014) Debido a sus numerosas sinonimias y a la controversia que existe en torno a ella, se ha sugerido el uso de la morfometría geométrica como una forma de contribuir a su estudio (Winfield y Nelson, 1991) al establecer puntos homólogos o landmarks que corresponden a posiciones de importancia funcional, haciendo posible la comparación 6 entre organismos de la misma especie (Albert et al., 2003). De acuerdo con Booskstein (1991), el uso apropiado de landmarks liga tres partes de la morfometría: la matemática de la deformación (cambios en forma y tamaño), las explicaciones biológicas y la geometría de los datos (Mousseau, 1991). La morfometría permite distinguir valores fenotípicos definiéndolos como grupos que presentan una tasa de crecimiento, mortalidad y reproducción similar debida a la variabilidad en crecimiento, desarrollo y maduración, teniendo como resultado la variedad de formas corporales dentro de una misma especie. A pesar de que algunas características ontogenéticas son encubiertas o desplazadas por el desarrollo subsecuente del individuo, otras persisten como un registro de la historia de vida del mismo por lo que la identificación con valores morfométricos puede diferenciarlos en grupos, enfocándose en las características que cambian. Asimismo, los efectos interactivos del ambiente, la selección y la genética actúan sobre la ontogenia produciendo diferencias morfométricas sobre la especie (Cadrin, 2000). El estudio de los cambios en la forma durante su crecimiento ayuda a ampliar el conocimiento sobre la biología de la especie, de esta manera, la morfometría geométrica puede ser utilizada para visualizar esos cambios en las modificaciones del cuerpo, que a su vez, son empleados para comparar los diferentes tamaños de los individuos (Bravi et al., 2013) Así, tenemos que la ecomorfología es empleada para analizar la correlación entre la forma del cuerpo de un organismo y los factores ambientales (Oliveira et al., 2010). En peces, tanto la morfología externa referente a la forma, tamaño y posición de la boca y de la aleta caudal, como la morfología interna, que se refiere a la forma y tamaño del estómago, así como a la longitud del intestino, proporcionan información relevante acerca de la ecología alimenticia de una especie. Explorar las relaciones entre la morfología y la alimentación con la longitud del cuerpo es de gran importancia para entender la biología y ecología de peces, así como señalar el papel ecológico de una especie en las cadenas tróficas acuáticas (Karachle y Stergiou, 2010). Si bien las medidas lineales simples pueden representar adecuadamente el complejo desarrollo de un organismo al mostrar la variación en forma o tamaño, la tasa de crecimiento o envejecimiento, es necesario emplear un análisis morfométrico 7 multivariado que le dé significancia biológica y validez a los resultados encontrados (Mousseau, 1991). Antecedentes Chernoff y Miller (1981), analizaron la variación geográfica de poblaciones alopátricas de N. sallaei y re-describieron a la especie utilizando 13 variables merísticas y 15 morfométricas, concluyendo que existen variaciones dentro de la población. Cavalcanti et al. (1999), reexaminaron la información obtenida por Cavalcanti y López (1993) sobre serránidos, utilizando métodos morfométricos que proveen información nueva sobre características del cambio de la forma que no pueden ser documentadas por métodos convencionales de distancias. Obtuvieron diferencias significativas entre especies respecto a la altura del cuerpo y largo del pedúnculo caudal asociadas, probablemente, a diferencias en hábitat y hábitos alimenticios. Soto-Galera et al. (1999), describieron el estado y las amenazas de la ictiofauna del sistema hidrológico del Lago de Cuitzeo-Río Grande de Morelia, encontrando que N. sallaei es una especie nativa e insectívora de la cual no se había tenido registro desde 1985. Schönhuth y Doadrio (2003), establecieron las relaciones filogenéticas de especies endémicas de México del género Notropis. Encontrando que N. sallaei es parte del clado de México Central que habita el Río Lerma y Pánuco. Ward-Campbell y Beamish (2005), investigaron los cambios ontogenéticos en la morfología de la boca, pedúnculo caudal y aleta caudal en correspondencia con cambios ontogenéticos en la dieta de Channa limbata. Encontraron cuatro clases de talla que varían su alimentación detritívora y bentófaga a piscívora, relacionada directamente a la dimensión de la boca y en segundo lugar a la morfología del cuerpo. Hellig et al. (2010), utilizaron morfometría geométrica y tradicional para examinar si la transición de una dieta de invertebrados a ser sólo piscívoros, está acompañada de un cambio de forma asociado a ser generalista o zooplanctófago a una anatomía piscívora de la mandíbula inferior de la faringe (LPJ). Demostrando que el cambio alométrico en el desarrollo ontogenético de la forma de la LPJ coincide con el cambio a una dieta piscívora. 8 Oliveira et al. (2010), describieron los patrones ecomorfológicos de la comunidad de peces en la llanura del Río Paraná, evaluando los efectos tróficos, espaciales y filogenéticos en la morfometría. Encontraron una correlación significativa entre la morfología con los gremios tróficos y con la taxonomía, mientras que hubo un relación débil entre la morfología y el hábitat. Schmitz y Wainwright (2011), analizaron los cambios en la morfología de los ojos, cráneo y branquias asociados con la evolución de la zooplanctivoría en la familia Labridae, concluyendo que el aumento de agudeza visual es un cambio adaptativo para la zooplanctivoría, pero los lábridos no tienen ni ojos más grandes ni mayor densidad en la branquias, respecto a peces no zooplantívoros; sin embargo, sí tienen una región anterior facial más pequeña. Bravi et al. (2013), buscaron explicar los cambios en la variación del tamaño en la morfología externa de ciprínidos de Italia y las posibles relaciones con factores ambientales. Los mayores cambios fueron en el área ocular, agrandamiento del pedúnculo caudal y en la región media del cuerpo. Concluyeron que los cambios alométricos pueden estar asociados a cambios específicos de edad en el nicho ecológico, optimizando la eficiencia y el movimiento durante la búsqueda de alimento. Justificación La Carpita Azteca, N. sallaei posee importancia ecológica y evolutiva, ya quese ha diversificado a tal grado que existen diferencias en los atributos ecológicos, etológicos, morfológicos y de distribución respecto a otros ciprínidos (Winfield y Nelson, 1991). Si bien es una especie nativa, han sido escasos los estudios sobre ella, debido a los pocos registros que existen y a que su taxonomía no ha sido completamente esclarecida. Por tal motivo, es evidente la necesidad de realizar estudios ecológicos sobre la condición de la especie. 9 Objetivos General Determinar la variabilidad en la morfometría geométrica de una población de N. sallaei del arroyo El Plátano, Río Extóraz en Querétaro de Arteaga, en relación con los parámetros de sexo y clase de talla así como tipos alimenticios. Particulares Conocer la proporción de sexos de la población, sus diferencias en términos de morfometría geométrica y determinar si existe dimorfismo sexual en la especie. Definir las clases de tallas y los cambios en la alometría ontogenética de la población. Identificar los tipos alimenticios de acuerdo a la morfometría geométrica de la región cefálica Conocer los tipos alimenticios que cada sexo y clase de talla consume así como su variación respecto a la morfometría geométrica. Material y métodos Ubicación del área El arroyo El Plátano es un afluente del Río Extóraz que se encuentra en la Sierra Gorda de Querétaro de Arteaga. El arroyo se localiza al SO del poblado Pinal de Amoles, presenta un clima templado subhúmedo con lluvias en verano y precipitación promedio anual de 1000 a 1200 mm. Se eligió este río por el antecedente de Gutiérrez-Yurritia et al. (2013) quienes realizaron un inventario de la ictiofauna de la cuenca Moctezuma y encontraron a N.sallaei habitando sus tributarios. La catalogaron como una especie autóctona y exclusiva de la sub-cuenca Río Extóraz que pertene a la cuenca hidrográfica del Moctezuma. 10 Figura 1. Mapa de la Cuenca del Río Moctezuma, al NO se localiza el Río Extóraz. Trabajo de campo Se realizaron tres muestreos, en marzo y abril del 2013 y abril del 2014 en el arroyo El Plátano, Querétaro de Arteaga. Para la colecta de los organismos se utilizó una red de cuchara de 45*25 cm con una apertura de 700 µm y cinco trampas tipo naza de 0.5 L. Los organismos capturados se fijaron con alcohol al 70% y fueron almacenados en frascos de 0.5 L debidamente etiquetados. Trabajo de laboratorio Identificación. Los organismos fueron identificados a nivel de especie con las claves para ciprínidos de la Universidad de Saint Louis y las propuestas por Chernoff y Miller (1986). Parámetros biológicos. Para cada uno de los organismos se obtuvo: la longitud patrón (LP) en milímetros con un vernier digital marca Truper de precisión 0.01 mm, que se utilizó para determinar la estructura poblacional por clases de talla a través del método de Cassie; el sexo, para lo cual se extrajeron las gónadas y se observaron en 11 un microscopio óptico a un aumento 40x; la madurez gonádica de acuerdo a la escala de Vazzoler (1996) y el índice gonadosomático (IGS) con la fórmula: 𝐼𝐺𝑆 = 𝑊𝑔 𝑊𝑡 (100) Donde: Wg: Peso de las gónadas Wt: Peso total del pez Análisis trófico. Se analizó el contenido estomacal de cada organismo haciendo un corte en la cavidad torácica desde el ano hasta el opérculo para extraer el sistema digestivo, que fue pesado con una balanza semianalítica marca Cole-Parmer Symmetry EC400 con 0.01g de precisión. Después se extrajo el alimento y se volvió a pesar vacío (Márquez, 2009). El material obtenido fue examinado con un microscopio estereoscópico a un aumento de 4x para determinar el tipo de organismos que forman parte de su dieta. Estos se identificaron a nivel de Orden y cuando el grado de digestión lo permitió, hasta el nivel de Familia, con ayuda de claves taxonómicas de invertebrados dulceacuícolas (Throp y Covich, 2001; Smith, 2001). Por último, se utilizó el Índice de Pinkas (Pinkas et al., 1971) modificado por Lima-Junior y Goitein (2001) para la valoración de la importancia relativa (IIR) de los distintos tipos alimenticios de la dieta de N. sallaei mediante la fórmula: 𝐼𝐼𝑅 = 𝐹 (𝑁 + 𝑊) Donde: IIR: Índice de importancia relativa que tiene cada grupo trófico en particular. F: Porcentaje de frecuencia de aparición. N: Porcentaje numérico de individuos por tipo alimenticio. W: Porcentaje gravimétrico por tipo alimenticio. 12 Morfometría geométrica. Se utilizaron fotografías digitales por cada individuo, tomadas con una cámara NIKON modelo D-3200 y la ayuda de un tripie. Éstas fueron procesadas con el software Tps Dig2 Versión 2.17 mediante la ubicación de 17 landmarks anatómicos y 8 semilandmarks, éstos últimos corresponden a puntos orientados hacia una estructura. En la figura 2 se muestra la ubicación de los 25 puntos, los landmarks corresponden a las medidas de longitud cefálica, longitud de la boca, altura del pedúnculo caudal, posición de la línea lateral, altura máxima, longitud de la base de las aletas dorsal, anal y pectoral, posición de la aleta pélvica, ancho del opérculo y diámetro ocular. Los semilandmarks corresponden a las proyecciones del diámetro ocular y del final del opérculo orientadas hacia la parte dorsal y ventral, así como a la distancia media del largo del pedúnculo caudal. Figura 2. Localización de los 25 landmarks empleados en el análisis morfométrico Análisis estadístico. Los datos fueron analizados usando el software MorphoJ Versión 1.05f con el cual se realizó un análisis tipo Procrustes para observar la separación de los caracteres morfométricos dentro de la población, y un Análisis de Variación Canónica (CVA) para observar las diferencias entre las clases de talla y sexo. Además se hizo la validación estadística de los resultados mediante un Análisis Discriminante Multivariante (ADM). Los landmarks que definen las medidas para el análisis morfométrico se muestran en la tabla 1. 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 25 13 Tabla 1. Landmarks que definen las distancias morfométricas Número de landmark Distancias morfológicas Acrónimos 1 y 23 Longitud cefálica LC 1 y 10 Longitud patrón LP 1 y 20 Longitud de la boca LB 2 Posición de las narinas PN 6 y 7 Longitud de la base de la aleta dorsal LBD 6 y 15 Altura máxima AM 15 Posición de la aleta pélvica AP 9 y 11 Altura del pedúnculo caudal APC 10 Posición de la línea lateral PL 13 y 14 Longitud de la base de la aleta anal LBA 17 Posición del preopérculo PP 21 y 22 Diámetro ocular DO 23 Posición del opérculo PO 24 y 25 Longitud de la base de la aleta pectoral LBP Resultados Proporción de sexos e índice gonadosomático Se analizaron 135 organismos colectados en tres muestreos con registro de peso entre 0.09 y 6.31g, de los cuales 75 fueron hembras, 40 machos y 20 indiferenciados. Se catalogó como indiferenciados a aquellos organismos que no se pudieron sexar debido al incipiente desarrollo gonádico. La proporción sexual macho:hembra observada fue 1:2. El índice gonadosomático osciló entre 0.22% (en un pez con LP de 62.39 mm y peso de 4.39 g) y 11.60% (en un pez con LP de 47.91 mm y peso de 2.24 g). El promedio del IGS fue 3.12%. Las hembras presentaron un IGS más alto que los machos (Tabla 2). Tabla 2. Proporción de sexos e índice gonadosomático de Notropis sallaei. Sexo Porcentaje IGS (%) Indiferenciados 14.81 4.40 Machos 29.62 1.27 Hembras 55.55 3.76 14 En la tabla 3 se muestra el porcentaje de organismos por sexo de acuerdo a su estado de madurez gonádica según la escala de Vazzoler (1996), observando que hubo un mayor porcentaje de hembras en estado de madurez en comparación con el porcentaje de machos. Sin embargo, éstos obtuvieron el porcentaje más alto en fase IV o en retroceso.Tabla 3. Composición de los estados de madurez gonádica de acuerdo a Vazzoler (1996), donde (I) son inmaduros, (II) en maduración, (III) maduros y (IV) en retroceso. Estado de madurez/ % Sexo I II III IV Indiferenciados 11.85 0 0 2.96 Machos 0 6.66 9.62 13.33 Hembras 0 17.77 31.85 5.92 Estructura poblacional: clases de talla De acuerdo al análisis Cassie, la población se encuentra agrupada en cuatro clases de tallas (01, 02, 03 y 04) que van desde 15.7 mm hasta 71.84 mm siendo la media 45.96mm. El número de organismos que representan cada clase y tamaño están dados en la tabla 4. Tabla 4. Rangos de cada clase de talla y número de organismos pertenecientes a cada una. Clase de talla No. de individuos Intervalo (mm) 01 16 15 – 26 02 5 27 – 38 03 78 39 – 50 04 36 51 - 72 La figura 3 muestra el comportamiento de los datos, las tallas 01 y 02 fueron las que tuvieron una pendiente menor, lo que significa que su tamaño varía en menor medida. Por el contrario, las tallas 03 y 04 mostraron diferencias evidentes definiendo a las mayores tallas. 15 Figura 3. Gráfica de análisis Cassie donde se indican los valores de clases de talla de Notropis sallaei, cada inflexión en la pendiente indica el punto donde comienza la siguiente talla siendo cuatro las encontradas (01-04). El porcentaje de sexos por clase de talla se aprecia en la tabla 5, donde a mayor tamaño se presenta un mayor porcentaje de hembras que además coincide con el estado maduro. Las hembras las únicas que se encontraron en las cuatro clases de talla y a excepción de la clase 01, tuvieron mayor porcentaje en cada una. Tabla 5. Porcentaje de sexos por clase de talla de N. sallaei. Clase de talla / % Sexo Clase 1 (15 – 26 mm) Clase 2 (27 – 38 mm) Clase 3 (39 – 50 mm) Clase 4 (51 – 72 mm) Indiferenciados 11.85 0 2.22 0.74 Machos 0 0 22.96 6.66 Hembras 1.48 3.70 31.11 19.25 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Fi % P o rc e n ta je d e o rg an im so s p e rt e n e ci e n te s a ca d a ta lla Ci Longitud en mm de los organismos de cada talla Estructura de la población por análisis Cassie 01 02 03 04 16 Morfometría geométrica El análisis de coordenadas Procrustes muestra la variabilidad dentro de la población al revelar las diferencias significativas entre cada una de las ubicaciones de los landmarks. Estas coordenadas representan los landmarks analizados estadísticamente por medio del CVA que dan como resultado los gráficos de Lollipop con cuadrícula de transformación, los puntos de cada grupo son convertidos en coordenadas con las cuales se elabora el análisis estadístico. En la comparación de los individuos según el sexo, el análisis de coordenadas Procrustes arrojó que la variabilidad entre éstos, está definida por la LC, la AM, el DO, la altura APC y LB que corresponden a los pares de landmarks 1 y 23, 6 y 15, 21 y 22, 9 y 11,1 y 20 respectivamente. El macho, en comparación con la hembra, es más romo en la región cefálica, tiene menor LC, presenta mayor AM y altura del pedúnculo caudal. La hembra tiene menor altura del pedúnculo caudal y DO, presentando a su vez el hocico más redondeado. Por otro lado, los indiferenciados tienen el hocico más alargado, menor AM, y mayor DO. Estas diferencias morfológicas entre sexos dadas por la relación entre cada landmark, están representadas en los esquemas dentro del gráfico de Lollipop de la figura 4. Figura 4. Análisis de variación canónica: gráfico de Lollipop con cuadrícula de transformación. Estructuras morfológicas donde se presentó mayor variación entre sexos de N. sallaei. La silueta azul corresponde al macho y la rosa a la hembra, en medio de las distancias se encuentra el indiferenciado. Hembra Macho 17 De igual manera, el análisis canónico de varianza mostró que existen diferencias en la morfometría dentro de la población. En la figura 5 se aprecian las relaciones entre los landmarks por sexo, donde las elipses de confianza prueban la existencia de diferencias en la forma de los organismos, ya que estas se superponen en un grado menor, pudiendo distinguir tres grupos distintos en cuanto a su morfometría geométrica. Los cambios entre individuos de un sexo u otro están representados por la dispersión de los puntos, donde cada punto es un individuo de la población que posee su propia Distancia Procrustes, y cada elipse tiene un centroide; las distancias entre centroides se corresponden con la Distancia Mahalanobis propia de la comparación entre grupos (elipses). La forma más diferente es la de los indiferenciados, comprobado por su elipse cuyo centroide es el más alejado. Figura 5. Análisis de variación canónica por sexos dentro de la población, donde cada elipse representa las diferencias morfométricas significativas. H – hembra, M – macho, I – indiferenciado. Para explicar mejor las diferencias encontradas, la tabla 6 muestra los coeficientes de variación de cada landmark en dos ejes, los valores más altos corresponden al par de landmarks que aportan mayor variabilidad, es decir, mayor diferencia en la morfometría geométrica del cuerpo entre sexos. Estos coeficientes están resaltados en color rojo y corresponden a la longitud de la boca, posición de la aleta dorsal, altura del pedúnculo caudal y diámetro ocular. 18 Tabla 6. Coeficientes canónicos de variación de cada landmark por sexo Canonical coefficients CV1 CV2 x1 -160.0523 -36.5939 y1 -88.8798 -3.1801 x2 76.8335 -98.8227 y2 87.5251 57.8342 x3 130.1210 217.6620 y3 -200.4023 -268.3585 x4 -98.2169 64.0623 y4 262.2794 11.2098 x5 -18.4033 -61.9787 y5 -151.3755 40.4574 x6 -67.4405 21.7330 y6 155.9738 -58.3954 x7 -6.6765 48.2141 y7 -67.2738 72.8608 x8 -40.3050 -4.5339 y8 -14.2612 -165.1717 x9 171.4908 44.9840 y9 -75.1729 121.0967 x10 -76.8307 -84.2238 y10 98.5196 -54.3034 x11 -93.3958 49.7535 y11 -61.6233 -4.1742 x12 52.2530 -4.1752 y12 199.4658 -9.6064 x13 36.4767 -52.6333 y13 -273.0820 197.8837 x14 0.2674 55.9257 y14 90.0856 -99.6702 x15 9.8873 -25.4294 y15 -23.3835 -4.2515 x16 11.6544 -0.1125 y16 97.4740 35.7804 x17 -24.9835 19.8295 y17 -104.3879 -44.1390 x18 166.0435 12.5748 y18 74.6808 0.3014 x19 -45.7306 -13.8564 y19 104.8199 108.2597 x20 -15.8968 103.4033 y20 -138.0524 -67.5265 x21 201.2435 -92.3884 y21 102.8384 228.0442 x22 -135.3822 -185.6278 y22 -41.0396 -71.6530 x23 -20.8686 90.1867 y23 -33.3314 1.6334 x24 -107.4537 4.1308 y24 96.1137 -107.5862 x25 55.3652 -72.0837 y25 -97.5106 82.6546 Las diferencias observadas en el análisis de variación canónica están validadas por el Análisis Discriminante Multivariante, donde la Distancia Mahalanobis fue mayor a la Distancia Procrustes en todos los grupos (tabla 7), demostrando diferencias estadísticamente significativas entre los landmarks de cada uno (p<0.0001). 19 Tabla 7. Validación estadística del CVA para sexos, (H-hembras, M-machos, I-indiferenciados), resultados del Análisis Discriminante Multivariante. H - I H - M M – I Distancia Procrustes 0.029 0.019 0.035 Distancia Mahalanobis 4.237 3.007 4.990 Valor de P <0.0001 Para clases de talla, el análisis de coordenadas Procrustes expuso la variabilidad en la morfología dentro de la población en sólo tres tallas (01,02 y 03), ya que las diferencias entre las clases de talla 03 y 04 no fueron estadísticamente significativas. Los cambios en la morfometría geométrica están dados por el DO, la PO, la LC, la PL, la AM y la APC que corresponden a los landmarks 21 y 22, 23, 1 y 23, 10, 6 y 15, 9 y 11 respectivamente. La clase de talla 01 tiene mayor LC y DO pero menor APC y AM. Por el contrario, en la talla 03 se observó mayor AM y APC, siendo menor en LC, DO y la LB. La clase 04 es muy parecidaen forma a estas dimensiones y la morfometría geométrica de la clase 02 está en medio de las medidas de las clases 01 y 03. Estas diferencias entre clases de tallas, dadas por la relación entre cada landmark, están representadas en los esquemas dentro del gráfico de Lollipop de la figura 6. Figura 6. Análisis de variación canónica: gráfico de Lollipop con cuadrícula de transformación. Cambios morfométricos en las estructuras por clases de talla en N. sallaei. La silueta verde corresponde a la talla 01 y la amarilla a la talla 03, la clase 02 se encuentra en medio de las líneas del modelo mostrado. Clase 01 Clase 03 20 Asimismo, el CVA mostró las diferencias en la morfometría geométrica de la población por unidad de tiempo, esto es durante el desarrollo ontogenético de la especie, y este cambio se asume que es estable. En la figura 7 se aprecian las relaciones entre los landmarks por clases de talla, donde las tallas pequeñas (01 y 02) son las que presentan mayor variabilidad, ya que su elipses de confianza se encuentran más alejadas, al punto que no se sobreponen entre ellas. Por el contrario, las elipses de confianza de las tallas 03 y 04 se sobreponen casi por completo denotando una similitud en su morfometría geométrica. Si bien existen diferencias entre las cuatro clases de talla, cuya existencia está validada por las cuatro elipses de confianza, el grado en que difieren varía según la dispersión de los puntos, teniendo como consecuencia que las Distancias Mahalanobis entre cada una sean muy grandes. Y por lo tanto, la existencia de variabilidad morfométrica geométrica durante el crecimiento de la especie pueda ser evidenciada. Figura 7. Análisis de variación canónica de clases de talla dentro de la población, donde cada elipse representa las diferencias morfométricas geométricas significativas entre ellas. La elipse roja representa a la clase 01, la verde es la clase 02, la azul es la clase 03 y la morada corresponde a la clase 04. Para explicar mejor las diferencias encontradas, la tabla 8 muestra los coeficientes de variación de cada landmark en dos ejes, los valores más altos son aquellos landmarks que aportan mayor variabilidad entre las clases de talla. Estos coeficientes están 21 resaltados en rojo y corresponden a la longitud de la boca, diámetro ocular, ancho del pedúnculo caudal y posición del opérculo. Tabla 8. Coeficientes canónicos de variación de cada landmark por clases de talla Canonical coefficients CV1 CV2 CV3 x1 96.4640 -6.5762 74.5146 y1 118.3459 49.8030 -16.4358 x2 107.8439 -185.5523 154.8261 y2 -353.8739 126.4917 -100.1217 x3 -284.7505 248.8738 -367.3613 y3 350.3808 -655.0106 423.9592 x4 126.6645 84.6193 -61.5052 y4 -82.4559 530.0976 -102.8428 x5 47.9418 9.4742 54.9849 y5 56.1316 -93.9417 -105.4432 x6 17.3268 59.5304 13.0341 y6 -67.6381 -61.6102 120.4511 x7 9.1123 30.0131 -20.0141 y7 77.0335 76.4379 -65.3022 x8 -9.2125 28.0250 -186.1546 y8 27.5721 -67.1948 87.3730 x9 -162.1743 68.7930 235.0641 y9 -95.2237 -60.2209 56.4573 x10 101.7718 -35.1769 -342.5959 y10 52.8762 162.5175 -151.2918 x11 29.3595 -49.3096 98.1239 y11 70.6452 -85.8113 86.4801 x12 14.5573 -6.8468 209.7594 y12 -181.5981 32.8708 -157.9714 x13 -29.1194 -38.6902 -54.1531 y13 160.5646 97.8678 61.3590 x14 12.3941 8.1583 60.5080 y14 -58.8262 -71.8607 5.7162 x15 -5.5364 -8.5719 2.3124 y15 -13.7374 8.1694 -39.1957 x16 -7.9120 -24.7456 31.5606 y16 -129.4104 -144.4252 206.4142 x17 36.5379 40.0130 -65.9794 y17 102.9618 133.1206 -136.7154 x18 -84.9518 -93.6955 19.0124 y18 119.1820 50.7873 103.9915 x19 114.3538 136.6342 -129.9952 y19 -309.6092 -83.1953 -176.5833 x20 -42.5939 -74.6307 140.9928 y20 186.1669 50.9460 -34.9072 x21 -344.1968 -8.3572 53.3234 y21 -70.9418 30.3140 89.0562 x22 246.4685 -59.3420 212.0563 y22 20.3388 -48.0434 -180.2479 x23 -68.0776 -109.7056 -9.1749 y23 -17.2179 13.0195 -67.0029 x24 61.3535 -89.2506 -98.3068 y24 -17.1293 -2.8337 160.2172 x25 16.3754 76.3170 -24.8327 y25 55.4627 11.7049 -67.4139 Las diferencias observadas en el CVA están validadas por el Análisis Discriminante Multivariante, ya que la Distancia Mahalanobis fue mayor a la Distancia Procrustes en todos los grupos (tabla 9), demostrando diferencias estadísticamente significativas entre los landmarks de cada uno (p<0.0001), sobre todo entre las tallas 01 y 04. 22 Tabla 9. Validación estadística del CVA para clases de talla, resultados del Análisis Discriminante Multivariante de la comparación entre cada clase. 01 - 02 01 - 03 01 - 04 02 - 03 02 - 04 03 - 04 Distancia Procrustes 0.0403 0.0357 0.0362 0.0275 0.0274 0.0075 Distancia Mahalanobis 6.257 6.429 7.227 4.663 5.152 2.0335 Valor de P <0.0001 Tipos alimenticios El análisis del contenido estomacal reveló que los grupos alimenticios que conforman la mayor parte de la dieta de N. sallei son tricópteros, dípteros y ácaros, siendo estos los únicos órdenes que fue posible identificar hasta el nivel de familia (Anexo 1), ya sea por su tamaño o por la presencia de un exoesqueleto lo suficientemente duro como para que el grado de digestión no fuese un obstáculo en su identificación. Cabe mencionar que sólo se encontraron estadios larvales en lo que se refiere a los órdenes Trichoptera, Diptera y Odonata. El componente animal de la dieta de N. sallaei sugiere que es una especie zooplanctívora, ya que además de los organismos característicos del zooplancton como ostrácodos y copépodos, también consumen larvas de insectos. El índice de diversidad de Shannon (Tabla 10) mostró que la dieta de las hembras está constituida por una mayor diversidad de presas. Tabla 10. Índice de diversidad de Shannon-Weaver de presas consumidas por sexo. S es el total de especies, H’ es el índice de Shannon-Weaver y 1-λ es el índice de Simpson. S H’ 1-λ Hembras 18 1.0962 0.89541 Machos 11 0.81433 0.77216 Indiferenciados 4 0.38983 0.48199 La figura 8 muestra la valoración de la importancia de cada grupo alimenticio mediante el Índice de Importancia Relativa por sexo, donde las hembras presentan una alimentación de tipo oportunista al consumir el espectro más amplio de organismos. La mayor parte son tricópteros que forman el 46% de su dieta, del cual 23 39% corresponde a la familia Polycentropodidae; los dípteros representan el 30% de su alimentación, donde 15% corresponde a la familia Psycodidae, 13% a la familia Ceratopogonidae y 2% son otros dípteros. Los ácaros aportan un 10% a la dieta con cinco especies de la familia Hydrachnidae y 6% de la familia Stygothrombidiidae. Los ostrácodos conforman el 8%, los isópodos el 3% y en menor medida se encontraron plecópteros, microalgas y gasterópodos. En cuanto a los machos, poco más de la mitad de su dieta la integran dípteros (52%) de la familia Ceratopogonidae con 51%, seguido por tricópteros (42%) de la familia Polycentropodidae, y 3% de ostrácodos. También se encontraron ácaros hydrachnidos y stygothrombididos, así como plecópteros, himenópteros, odonatos de la familia Micromiidae y copépodos. Los organismos indiferenciados consumieron un 92% de larvas de tricópteros (Polycentropodidae), 7% de ostrácodos, dípteros y ácaros que representan menos del 1%. Fig, 8 Porcentaje de índice de importancia relativa de los tipos alimenticios consumidos entre sexos. Trichoptera, Diptera, Acari y Ostracoda fueron los grupos más consumidos tanto por hembras como machos e indiferenciados. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% P o rc e n ta je d e II R Tipos alimenticios Comparación de grupos alimenticios entre sexos Indiferenciados Machos Hembras 24 El análisis trófico por clases de talla arrojó un mayor porcentaje de tricópteros consumidos en la clase 01 al estar compuesta por 85% de policentropodidos, en menor medidaconsumen ostrácodos (10%), ácaros (3.8%) y dípteros (0.4%). En contraste, la dieta de la clase 02 está conformada por un 62% de ácaros, de estos 19% pertenecen a la familia Stygothrombidiidae y 12% a la familia Hydrachnidae. Otros grupos encontrados fueron dípteros de la familia Ceratopogonidae (15%), microalgas (12%) y ostrácodos (10%). La mayor variedad de tipos alimenticios se dio en la clase 3, donde el 61% pertenece al orden Trichoptera (Polycentropodidae) y un 25% son dípteros pertenecientes a las familias Ceratopogonidae, Peltoperlidae, Sciomyzidae, Dolicopodidae y Psycodidae. Los ostrácodos, ácaros, himenópteros, microalgas, odonatos y copépodos aportan el 14% restante, del cual 7% son ácaros pertenecientes a tres familias: Stygothrombidiidae, Hydrovolzioidae e Hydrachnidae. Los dípteros abundaron en la clase 4, al sumar el 35% con familias como Psycodidae, Sciomyzidae y Ceratopogonidae, seguido de tricópteros con el 34% (Polycentropodidae), ácaros (16%) de la familia Hydrachnidae y Stygothrombidiidae, 10% corresponde a isópodos de la familia Oniscidae y el resto de la dieta estaba conformada por plecópteros, gasterópodos y ostrácodos (figura 9). Fig. 9 Comparación del IIR de los tipos alimenticios que conforman la dieta de cada clase de talla. 0% 20% 40% 60% 80% 100% P o rc e n ta je d e II R Tipos alimenticios Comparación de grupos alimenticios entre clases de talla Clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 25 El análisis trófico por sexos y clases de talla revela que la especie es zooplanctívora y oportunista, al incluir organismos terrestres y voladores que no son característicos del zooplancton como himenópteros, oníscidos y gasterópodos. De tal manera, que entre clases de talla, la mayor diversidad de presas fue consumida por la clase 03, al obtener un valor de 0.93 de acuerdo al Índice de Shannon-Weaver, y la dieta de la clase 01 es la que consume una menor diversidad de presas, como se aprecia en la tabla 11. Tabla 11. Índice de diversidad de Shannon-Weaver de presas consumidas por cada clase de talla, donde S es el total de especies, H’ es el índice de Shannon-Weaver y 1-λ es el índice de Simpson. S H’ 1-λ Clase 01 5 0.49796 0.58678 Clase 02 5 0.69897 0.8 Clase 03 19 0.93313 0.812 Clase 04 14 1.0484 0.89333 Discusión Los ciprínidos son un grupo diverso y cosmopolita que está considerado como el orden de peces dulceacuícolas con el mayor número de representantes, tanto de familias como de géneros. A pesar de esto, la información disponible sobre su preferencia de meso y microhábitat es escasa: además, no se cuenta con estudios sobre varios aspectos de su biología, y mucho menos sobre su variabilidad morfométrica geométrica durante su crecimiento (Bravi et al., 2013). En particular, la literatura no menciona información sobre la biología de N. sallaei, por lo que resulta difícil comparar los resultados obtenidos con datos de la especie. Sin embargo, sí existen estudios sobre su filogenia y ecología como los realizados por Gutiérrez-Yurrita et al. (2013), Bravi et al. (2013) y Soto-Galera et al. (1999), además del estudio de Chernoff y Miller (1981) sobre su morfología. Análisis ecológico Proporción de sexos e índice gonadosomático Debido a que los organismos fueron colectados en la misma época de dos años diferentes, se tomó como un todo al muestreo completo, sin hacer diferenciaciones. El porcentaje de hembras colectadas correspondió a poco más de la mitad de los 26 organismos analizados y éstas mostraron un IGS alto, por lo que se puede inferir que a principios de año es cuando ocurre la reproducción de esta especie. Aunado a esto, el porcentaje de hembras maduras también resultó ser el más alto al presentar los sacos ováricos ocupando casi totalmente la cavidad celómica y al poderse apreciar ovocitos vitelogénicos (Vazzoler, 1996). En el caso de los machos, las gónadas de los organismos en fase 3 presentaban una coloración blanquecina; para los que estaban en fase 4 o en retroceso (que fueron lo que tuvieron un mayor porcentaje), sus gónadas tenían un aspecto flácido y ocupaban menos de 1/3 de la cavidad abdominal. Lo anterior apoya la hipótesis de que la especie se encontraba en reproducción, ya que probablemente, a la par que los machos expulsaron sus gametos, las hembras presentaron una inflamación abdominal característica de la maduración gonádica. Por otro lado, debido a que la especie no presentó ninguna estructura que indique fecundación interna, se puede inferir que las hembras comienzan a madurar antes que los machos y a eso se debe el porcentaje alto de madurez e IGS. Cuando el desarrollo gonádico de ambos sexos coincide, ocurre la fecundación externa. Estructura poblacional por clases de talla Se encontró que durante el desarrollo ontogenético de la especie, la población está estructurada en cuatro clases de talla. La estructura poblacional se obtuvo mediante el método de Cassie, que se basa en el hecho de que una distribución normal se convierte en lineal cuando se representa gráficamente en papel de probabilidad (Sparre y Venema, 1997). Se utilizó este método por ser el adecuado para el tamaño de la muestra. Durante el crecimiento de una especie, los organismos pasan por diferentes etapas o estadios larvales y juveniles hasta convertirse en adultos. Las clases 01 y 02 pueden ser consideradas como juveniles, mientras que las clases 03 y 04 corresponderían al tamaño del adulto. Esto último está basado en su desarrollo gonádico, las tallas más grandes corresponden a organismos maduros, tanto para hembras como para machos. En particular, la clase de talla 03 presentó un mayor número de representantes en ambos sexos lo que es normal durante el crecimiento de cualquier especie: el desarrollo gonádico es proporcional al tamaño del cuerpo. 27 Se sabe que la mayoría de los cambios corporales ocurren en las primeras fases de la ontogenia de un organismo (en los estadios larvales y juveniles), ya que su cuerpo está en desarrollo (Copp y Kovác, 1996). Además, el crecimiento de un individuo y su supervivencia dependen de los componentes del hábitat (Sánchez et al., 2000), lo que puede traer consecuencias ecomorfológicas funcionales para la locomoción, agudeza visual, manejo de la presa y uso del microhábitat (Motta et al., 1995; Costa y Cataudella, 2007). Hasta cierto punto, la variabilidad morfológica puede ser explicada a través del tipo de alimentación y de la disponibilidad de presas. Sin embargo, existen otros factores que afectan la velocidad a la cual el tamaño y la forma cambian durante la vida de un organismo. Principalmente el aislamiento geográfico es un rasgo del ambiente que influencia las características de la historia de vida de un organismo (Alberch et al., 1979; Swain et al., 2005). Tal es el caso de N. sallaei que al ser exclusiva de la subcuenca Río Extroráz, la variación intraespecífica puede ser explicada por la capacidad de movilidad de la especie y el grado de aislamiento (Bravi et al., 2013). Aunque también existen otras causas como la calidad del agua y los parámetros fisicoquímicos del hábitat. Análisis de la morfometría geométrica Varios estudios sobre morfometría geométrica, entre ellos el de Ward-Campbell y Beamish (2005), han demostrado que en peces óseos, las estructuras que más varían entre individuos son el pedúnculo caudal, la aleta dorsal, el diámetro ocular y la altura máxima. Los resultados obtenidos son consistentes con lo anterior, las diferencias entre sexos se localizan principalmente en la región cefálica, AM y APC. Gandolfi et al. (1991) mencionan que cuando los organismos se encuentran en periodo reproductivo, las variaciones morfológicas se pueden deber a la madurez gonádica, ya que ocurre una hinchazón abdominal por el crecimiento de las gónadas durante la gametogénesis. Esto nopermitiría la comparación de la AM entre grupos, ya que la forma corporal se vería alterada por el agrandamiento y la deformación del abdomen. Pero, ya que los landmarks que aportan mayor variación en la AM se localizan en la parte dorsal, los resultados obtenidos no son influenciados por el desarrollo gonádico 28 de la población, a pesar de que el análisis está conformado por 31.85% de hembras maduras. El ADM mostró que existe diferencia en la morfometría geométrica entre machos y hembras, lo que significa que existe dimorfismo sexual en la especie. Y estas diferentes son mayores que las encontradas en los organismos indiferenciados (clase de talla 01). Entre clases de talla hubo mayor variación en la región cefálica y en menor medida en la parte media del cuerpo. La diferencia que más sobresale es el diámetro ocular, el cual se ha encontrado que es común que varíe durante el desarrollo ontogenético de los peces, siendo un patrón general los ojos pequeños en individuos grandes (Aleyev, 1976), lo que explica que el área ocular sea mayor en la clase de talla 01. Los cambios en la morfología externa durante el desarrollo temprano son muy marcados, lo que dificulta la ubicación apropiada de los landmarks a utilizar (Copp y Kovác, 1996). A pesar de esta dificultad, fue posible reconocer las etapas juveniles y adultas. Los juveniles son catalogados como sub-adultos y son aquellos organismos cuyo desarrollo gonádico no se ha completado y que se acercan al tamaño de saturación, que es el tamaño en el cual la forma permanece constante (Alberch et al., 1979). Tal es el caso de las tallas 03 y 04, cuyas diferencias morfológicas son mínimas, es decir, la diferencia en el cambio de forma de la talla 03 a 04 no es significativa, al conservar una forma constante hasta que alcanza su tamaño máximo, que es cuando completa su desarrollo ontogenético. Los organismos en desarrollo, pueden contribuir a nivelar las diferencias entre tallas, de hecho, descartando a los organismos de tamaño pequeño (talla 01), el análisis presenta señales de alometría. Con base en el comportamiento de los datos (Figura 3), se puede decir que N. sallaei presenta un crecimiento de tipo alométrico, lo que significa que su crecimiento sigue un patrón de co-variación entre dos o muchas medidas corporales (Klingenber, 1998); en este caso entre los 25 puntos que configuran las formas características de cada clase de talla. Las nuevas técnicas de la morfometría geométrica, basadas en landmarks, son más efectivas para obtener información sobre la morfología de un organismo, debido a que no plantean ninguna restricción en la dirección y localización de los cambios morfológicos. De igual manera, los análisis estadísticos multivariados son una 29 herramienta poderosa para probar y visualizar gráficamente las diferencias morfológicas (Loy et al., 1993; Rohlf et al., 1996). El desarrollo de tipo alométrico de la especie fue revelado gracias al análisis estadístico empleado (análisis de coordenadas Procrustes y CVA), debido a que evidencia las diferencias que otros análisis no detectan (Copp y Kovác, 1996). Si bien no son los únicos métodos con los cuales se puede analizar el tipo de desarrollo, éstos fueron los adecuados para el tamaño de la muestra y el número de grupos utilizados. El análisis Procrustes es una serie de variables que representan la forma obtenida a partir de un análisis morfométrico geométrico de landmarks. Elimina estadísticamente todas las variaciones que no estén relacionadas con la forma y que puedan ser atribuidas a diferencias en la ubicación, orientación o rotación y escala de los especímenes (Sheets, 2003). Asimismo, para cuantificar las diferencias morfológicas intraespecíficas, se realizó un CVA con el cual fue posible distinguir diferencias morfológicas entre múltiples grupos de organismos, por sexo y clases de talla (Bravi et al., 2013). Las Distancias Mahalanobis, utilizadas en el ADM, hicieron posible visualizar las similitudes morfológicas; como parte de éste, la prueba de permutación indicó la ocurrencia de alometrías ontogénicamente significantes de cada grupo (Turan, 2000; Swain et al., 2005; Antonucci et al., 2012). Este tipo de crecimiento puede ser analizado desde el punto de vista ontogénico o evolutivo; y bajo este concepto, la morfometría geométrica puede ser fácilmente utilizada para visualizar los cambios morfológicos durante la ontogenia (Loy et al., 1996; Frost et al., 2003; Russo et al., 2007; Rodríguez-Mendoza et al., 2011). Esta herramienta resulta efectiva para observar la variación morfológica durante el crecimiento a través del análisis de coordenadas Cartesianas de landmarks anatómicos, que son puntos geométricos discretos y homólogos en el espacio, que se caracterizan por su X-Y coordenadas, y que son identificados sin ambigüedad como el mismo punto en todos los organismos analizados (Zelditch et al., 2004). La expresión de trayectorias alométricas, como lo es el cambio de forma entre organismos, puede estar asociada a cambios específicos de cada talla (edad o estadio) en el nicho, optimizando algunas características como la eficiencia de depredación y el movimiento (Bravi et al., 2013). De esta manera, los cambios en la forma encontrados pueden tener una interpretación funcional al estar relacionados con las diferencias en 30 el hábitat y la ecología alimentaria de cada grupo. La relación entre la morfología y la ecología en peces se conoce desde hace mucho tiempo, pero pocos estudios han aplicado métodos morfométricos multivariados para investigar los patrones ecomorfológicos en las comunidades multiespecíficas (Douglas y Mattheus, 1992). El análisis geométrico de los landmarks toma en cuenta la configuración de los datos de la muestra y por lo tanto pueden describir y localizar diferencias en la forma de los organismos de manera más eficiente que un análisis multivariado tradicional de medidas de distancias (Bookstein, 1991). Lyon y Mercado-Silva (2005), así como Domínguez-Domínguez et al. (2007), mencionan que varios estudios sobre morfología han demostrado que los caracteres morfológicos de ciprínidos pueden no diferir significativamente entre especies estrechamente relacionadas, y esto parece ser una característica particular del género Notropis. Lo cual puede explicar que las diferencias por clase de talla no son tan marcadas como lo son por sexo. Sin embargo, en general, los cambios durante el desarrollo ontogenético de la especie se atribuyen a que la plasticidad fenotípica depende de las condiciones del hábitat y a que la alometría puede afectar caracteres morfométricos (Hood y Heins, 2000; Trapani et al, 2005). De esta manera, es posible explicar las variaciones encontradas en tanto por sexo como por clases de talla, aunque sean de distinta magnitud. Análisis trófico El estudio de la morfometría geométrica permite abordar claves biológicas del mosaico de formas, como su transformación o variación y la resultante de su interacción, que es la co-variación con el medio físico. De tal manera, que si existe una fuerte relación entre la morfología y la ecología es posible predecir que la explotación de los recursos naturales se basa en la forma del cuerpo El análisis de la morfometría geométrica, por sexo y clases de talla, reveló una variedad de cambios en la forma corporal, que pueden ser explicados en términos de alimentación debido a que, comúnmente, las adaptaciones morfológicas de los organismos se asocian a las características del nicho (Oliveira et al., 2010). En peces, se sabe que la expresión del crecimiento alométrico entre especies puede estar asociada a cambios específicos de la edad en el nicho ecológico, que parecen 31 optimizar algunos atributos como la eficiencia para encontrar alimento y su desplazamiento (Werner y Gilliam, 1984). Secree que el diseño funcional de un organismo está relacionado con su ecología, y por lo tanto, las especializaciones en diferentes dietas están típicamente asociadas a distintos diseños morfológicos (Hellig et al., 2010). La forma de N. sallaei es fusiforme, ésta se caracteriza por poseer un torso que alcanza la altura máxima en la región anterior del cuerpo, lo que ayuda a eliminar la oscilación lateral durante la propulsión, posee un pedúnculo caudal pequeño que reduce la turbulencia provocada por el movimiento de la región anterior, y una aleta dorsal alta que hace más eficiente la propulsión y mantener la velocidad a costos energéticos bajos. En conjunto, esto reduce las resistencias al movimiento en un ambiente acuático. Normalmente, las especies que presentan esta forma tienen una alimentación de tipo generalista (Gosline, 1971; Webb, 1984), y en particular, los ciprínidos presentan un comportamiento de alimentación generalista y oportunista (Gandolfi et al., 1991), donde las larvas de macro-invertebrados representan el componente animal más importante de su dieta. Contrario a lo anterior, se encontró que N. sallaei presenta una alimentación que se inclina a ser oportunista y no generalista, al presentar señales de zooplanctívora, ya que como cualquier ciprínido, busca comida no sólo en la superficie de los cuerpos de agua sino también en toda la columna de agua (Balestrieri et al., 2006). Precisamente, su dieta está conformada por 11 Órdenes que abarcan microalgas, insectos y ácaros; éstos dos últimos representan el 98% de la dieta, donde la clase Acari aporta 16.66% y la clase Insecta 83.33%. Además de consumir organismos característicos del zooplancton como ostrácodos y copépodos, consume estadios larvales de insectos. Oliveira et al. (2010), mencionan que los organismos insectívoros se caracterizan por su gran capacidad de maniobrabilidad y por su eficiencia en la captura de presas grandes y activas, al presentar aletas anales más desarrolladas y un tamaño tanto corporal como de la boca proporcional al tamaño de la presa. Lo anterior concuerda con los resultados encontrados, la longitud de la base de la aleta anal, representada por los landmarks 13 y 14 (tabla 6), contribuye a la mayor variabilidad morfológica al tener el coeficiente canónico más alto de -273.08. Igualmente, las tallas más grandes 32 (de 39 a 72 mm) que justamente coinciden con los machos y hembras en reproducción, son las que consumen las presas de mayor tamaño. Varios estudios han revelado una fuerte relación entre la morfología y la dieta, ya sea en términos de longitud del tracto digestivo y tipo de alimentación o tamaño de la cabeza y boca con el tamaño de la presa (Gatz Jr., 1979; Wikramanayake, 1990; Delariva y Agostinho, 2001; Ward-Campbell et al., 2005; Cochran-Biederman y Winemiller, 2010). En este estudio, se optó por explicar la variación morfológica geométrica de la especie en términos de alimentación, relacionando el tamaño corporal con el de la presa. Sobre lo anterior, se ha dicho que las habilidades para la utilización de recursos y el riesgo de depredación se asocian al tamaño del cuerpo, y que muchas especies experimentan cambios ontogenéticos en el uso del hábitat y/o en la elección de alimento (Werner y Gilliam, 1984). Los cambios morfológicos tienen repercusiones en la vida del organismo, debido a que la morfología juega un papel esencial para determinar el tipo de presa consumida. Además, las variaciones morfométricas pueden llevar a cambios en la habilidad para alimentarse y subsecuentemente a una explotación diferencial de los recursos alimenticios (Karpouzi y Stergiou, 2003). De este modo, entre peces los cambios ontogenéticos en el uso de recursos son casi universales y los cambios en el tamaño, relacionados a la elección de alimento han sido documentados en numerosas especies, típicamente con correlaciones positivas entre el tamaño de la presa y del cuerpo (Griffiths, 1975; Ross, 1978; Grossman, 1980; Svanbäck y Eklöv, 2002; Graham et al., 2007). Es decir, que los organismos indiferenciados que corresponden a la talla 01 y los juveniles que serían la talla 02, consumen presas de tamaño pequeño (entre 0.3 mm y 10 mm) como microalgas, ostrácodos, ácaros, larvas de dípteros (Ceratopogonidae) y de tricópteros. En cambio, los organismos adultos que serían las tallas 03 y 04 consumen las presas más grandes (con un tamaño entre 4 mm y 30 mm) como gasterópodos, isópodos, larvas de díptero (Psycodidae) y de odonatos. Sin embargo, para conocer más ampliamente a la especie, se sugiere que se incluyan otras localidades con las cuales se puedan contrastar los datos obtenidos en este estudio, y que se realice un estudio sobre disponibilidad de presas en el cuerpo de agua para determinar si la especie tiene alguna preferencia por ciertos tipos alimenticios. 33 En peces, los caracteres morfológicos importantes en la alimentación son aquellos directamente asociados con la captura y el consumo de la presa, por ejemplo las dimensiones de la boca que determinan el tamaño de la presa, el espesor del cuerpo, el ancho del pedúnculo caudal y la forma y tamaño de la aleta caudal (Ward-Campbell y Beamish, 2005). Cabe mencionar que todos estos caracteres aportaron gran variabilidad morfométrica geométrica a la especie. Particularmente entre sexos, los coeficientes canónicos más altos corresponden al DO, el APC, la LB y AM. Para clases de talla, los coeficientes canónicos más altos corresponden al DO, APC y LB. La longitud de la boca resultó ser un carácter morfológico variable común entre sexos y clases de talla. De acuerdo con Ward-Campbell y Beamish (2005) la tendencia general en los peces es que el tamaño de apertura de la boca aumente con la longitud total lo que permite el consumo de presas cada vez más grandes durante el crecimiento. A pesar de que Notropis está considerado como un depredador bajo, existen algunas diferencias en la forma de conseguir alimento que hacen que las proporciones de los tipos de presa en la dieta varíen, particularmente de acuerdo al tamaño del pez (Gandolfi et al., 1991). Lo que puede facilitar el surgimiento de diferencias morfológicas en el curso del tiempo, evitando así, interacciones competitivas (Cunha et al., 2009) entre clases de talla. Motivo por el cual, fue posible encontrar a las cuatro clases coexistiendo y compartiendo los recursos. Los cambios en la dieta de poblaciones estructuradas por tamaño se asocian con cambios morfológicos o etológicos durante la ontogenia, que permiten a los miembros de una especie compartir el hábitat al dividir eficazmente a los individuos en gremios alimenticios, basados en su tamaño (Wilson, 1975; Lind y Welsh, 1994; Sainte-Mary y Chabot, 2002). Esto actúa como una estrategia para reducir la competencia intraespecífica, lo que explica que las cuatro clases de talla compartan el nicho logrando coexistir en tiempo y espacio. Diferentes clases de talla de la misma especie pueden actuar como diferentes especies ecológicas, a través de diferencias en el uso de los recursos (Ward-Campbell y Beamish, 2005). Las diferencias en el uso de los recursos durante la ontogenia son más evidentes cuando existen grupos por edad o tamaño que ocupan diferentes hábitats (Polis, 1984). Sin embargo, también pueden 34 haber diferencias cuando varias clases de talla viven en el mismo hábitat (Keast, 1977; Olson, 1996; García-Berthou, 2002). Se ha abordado de manera general, diferentes explicaciones de la relación entre la forma del cuerpo y la alimentación de los peces continentales, por ejemplo Gozlan et al (1999) plantean que la división de recursos en gremios tróficos por talla, pueden llevar a la especie a diversificar su habilidad natatoria para capturar su alimento y escapar de depredadores, Gatz Jr. (1979) relaciona a las variables morfológicascon el comportamiento de depredación, en especial dice que la orientación de la boca y la posición de los ojos están asociadas a la posición preferida de los peces en cuanto a su alimento, o sea, al tipo de depredador que es. De hecho, en peces dulceacuícolas se ha visto que existe un alto grado de oportunismo (Hugueny y Pouilly, 1999). En las figuras 8 y 9 se observa la diferencia en el espectro de presas que cada sexo y talla consumió, lo que evidencia la alimentación de tipo oportunista. Las hembras consumieron una mayor variedad de presas con ocho de los 11 Órdenes encontrados, de los cuales tres son las presas de mayor tamaño (gasterópodos, isópodos y psycodidos) y que ni machos ni indiferenciados consumieron. El mayor porcentaje de estas presas son de origen terrestres, caen de ese hábitat al cauce del rio y son consumidas. Sin embargo, no se puede decir que hubo una preferencia de tipos de presa por sexo o clase de talla ya que no se realizó la evaluación de los recursos disponibles en el área. El tipo de alimentación característica de cada grupo es consistente con la estrategia óptima de alimentación, donde el pez selecciona a su presa basado en el tamaño y el valor máximo de energía que obtiene (Werner y Gilliam, 1984; Wainwright y Richard, 1995; Lima-Junior y Goitein, 2003). Para conseguirlo, las dimensiones de la boca son importantes, porque limitan la inmersión de la presa (Webb, 1998). Los organismos de mayor tamaño (hembras y tallas 03 y 04) que tienen mayor LC, también tienen una boca más grande, por consiguiente una apertura mayor que les permite ingerir presas grandes. Aunado a esto, el hecho de que las hembras hayan estado en fase 3 de madurez gonádica, indica que al estar preparándose para la reproducción, el requerimiento de energía es mayor y por tanto el consumo de alimento para cubrir las necesidades reproductivas. 35 Como ya se ha mencionado, los cambios encontrados pueden deberse a una respuesta plástica a la disponibilidad de presas, desencadenada por los determinantes del ambiente. La mayoría de los estudios que tratan sobre especies generalistas ribereñas o lacustres, experimentan bajos niveles de competencia y menor necesitad para especializarse en nichos ecológicos estrechos. Por lo consiguiente, parece más probable que, en la naturaleza, la especialización morfológica en ciertos tipos tróficos siga rutas ontogenéticas fijas (Hellig et al., 2010). Conclusiones Existe variabilidad morfométrica significativa dentro de la población en términos de diferencias en la alimentación tanto entre sexos como entre clases de talla. La proporción de sexos en la población es 2:1 (♀:♂). La especie presenta dimorfismo sexual que está dado en términos de el diámetro ocular, el ancho del pedúnculo caudal, la longitud de la boca, la altura máxima y la longitud de la base de la aleta dorsal. La población está estructurada en cuatro clases de talla que van de 15 a 72mm. N. sallaei es una especie zooplanctívora y oportunista, que está eficazmente dividida en unidades tróficas delimitadas por los cambios ontogenéticos de la morfometría geométrica de la boca, diámetro ocular y ancho del pedúnculo caudal. Los patrones ambientales del uso de recursos no son sólo resultado de eventos históricos, sino de procesos biológicos y ecológicos. El tipo alimentación de la especie es zooplanctívora e incluye 11 Órdenes de los cuales los dípteros son los mejor representados. Además de insectos, consume ácaros y microalgas, aunque en menor proporción (18%). Existe una relación positiva entre el tamaño de organismo y de la presa. Las hembras y machos de las tallas 02 y 03 consumen las presas más grandes: gasterópodos, isópodos, larvas de odonato y de díptero psycodidas. Mientras que los organismos indiferenciados y las tallas pequeñas (01 y 02) prefieren presas de menor tamaño como ostrácodos, ácaros, larvas de díptero ceratopogonidas y de tricóptero. 36 Literatura citada Alberch, P., Gould, S.J., Oster, G.F. y Wake, D.B. 1979. Size and shape in ontogeny and phylogeny. Paleobiology. 5: 296-317. Albert, M.H., Le, H. y Small, C.G. 2003. Assessing landmark influence on shape variation. Biometrika. 90(3): 669-678. Aleyev, Y.U.G. editor. 1976. Nekton. Kiev: Naukova Dumka. Bravi, R., Ruffini, M. y Scalici, M. 2013. Morphological variation in riverine cyprinids: a geometric morphometric contribution. Italian Journal of Zoology. 80(4): 536-546. Bookstein, F.L. 1991. Morphometric tools for landmark data. Geometry and biology. Cambridge: Cambridge Univ. Press. Burr, B.M. y Mayden, R.L. 1981. 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