Para comprender la conectividad en las poblaciones marinas, se debe incluir una explicación sobre los modos de reproducción y desarrollo. La mayoría de las especies de peces óseos e invertebrados como erizos de mar, corales y langostas, generalmente generan sus células sexuales o gametos en el agua, donde se producirá la fertilización. Los huevos fertilizados sufrirán una serie de divisiones celulares conocidas como desarrollo embriológico, hasta que formen una larva. Esta etapa seguirá desarrollándose hasta llegar a una etapa metamórfica, que dará lugar a un organismo juvenil.
Todas estas etapas son microscópicas y se desarrollan en la columna de agua, por lo que se mueven a la deriva con las corrientes oceánicas. Como semillas que son dispersadas por el viento, las etapas larvarias se dispersan por el océano antes de llegar a la metamorfosis. Desde la generación de gametos y la fertilización hasta el asentamiento o la metamorfosis, estas criaturas del tamaño de partículas están siendo movidas por varias fuerzas y pueden ser llevadas lejos de su punto de generación. Los peces pueden migrar, aunque algunos peces de los arrecifes de coral pueden residir en un arrecife y no moverse lejos de allí. Los invertebrados tienden a ser mucho menos móviles, algunos incluso son sésil (como esponjas y corales), por lo que el asentamiento determina dónde pasará un organismo la mayor parte de su vida y dónde podrá reproducirse.
Los puntos de origen (desove) y sumidero (asentamiento) tienen una relación profunda a través de padres e hijos, conocida como conectividad. Es un concepto amplio y su definición puede variar según cada estudio. Por ejemplo, la conectividad estructural se preocupa por batimétrico características y vías que hicieron posible (o no) que una larva se asentara, mientras que la conectividad genética solo estudia qué genes dispersos desde el punto de origen pudieron reproducirse en el punto de hundimiento.
La conectividad demográfica se refiere a la conexión entre poblaciones ubicadas en diferentes sitios y sus efectos en los procesos demográficos, como el crecimiento de la población o la extinción / colonización de un sitio. Por lo tanto, la comprensión de la conectividad también es un requisito para dinámica poblacional, el estudio de los cambios demográficos de una especie. Al comprender cómo los organismos marinos pueden dispersarse a través de las etapas larvarias, es posible comprender cómo los lugares pueden estar conectados biológicamente. Para que un organismo se asiente, las condiciones ambientales entre los sitios de desove y asentamiento deben ser adecuadas para sus primeras etapas, y puede ser reconocido como un corredor en el que más descendientes pueden colonizar un lugar. La conservación y el manejo de los recursos naturales se pueden mejorar con evidencia científica que respalde qué áreas están conectadas, facilitando la planificación de áreas marinas protegidas dentro de una región.
Estudiar las etapas planctónicas en el océano es una tarea duradera, por lo que los modelos se utilizan a menudo para analizar la conectividad en el paisaje marino. Estos modelos combinan las condiciones oceanográficas reales con información biológica sobre las especies objetivo. Lopera et al. (2020) combinó un modelo oceánico regional con un sistema de dispersión de partículas, que simula las condiciones hidrodinámicas durante los nueve últimos años durante cada período de desove del coral cuerno de alce Acropora palmata (1). Los resultados mostraron que podría haber conectividad de arrecifes dentro de la Reserva de la Biosfera Seaflower, con conexiones concentradas en los arrecifes del norte (Bajo Alicia, Bajo Nuevo y Serranilla). Además, durante ocho de los nueve períodos de desove, los arrecifes del sur no fueron fuentes de dispersión de larvas. Esta información nos ayuda a identificar que las actividades de alto impacto en los arrecifes del norte deben evitarse durante la temporada de desove y asentamiento.
Otro ejemplo se puede dar con la langosta del Caribe Panulirus argus, especie de interés comercial. Al estudiar las fuentes y sumideros de la dispersión de larvas en el Caribe, Kough et al. (2013) encontraron que algunos países funcionan más como sumideros que otros, lo que significa que estos habrán recibido muchas más larvas de las que exportan (2). Las acciones de manejo para la protección seguramente deberían ser diferentes al considerar esto; un sitio con menos larvas requerirá una mejor protección para conservar y mantener la dinámica de la población de la langosta espinosa.
Se admite un grupo de conectividad genética en el suroeste del Caribe. El continente y las islas están conectados a través de una red de sumideros y fuentes, y cada relación es diferente: algunos lugares son mejores sumideros mientras que otros actúan mejor como fuentes. Aunque esto no significa que un lugar no pueda actuar como ambos. Para un uso óptimo de los recursos marinos, los gobiernos de cada país deben colaborar en el establecimiento de estrategias internacionales de manejo integrador que permitan la explotación y conservación responsable.
Datos de interés:
El desove transmitido en organismos como los corales está sincronizado con las fases lunares y generalmente ocurre minutos después de la puesta del sol. Esta sincronización es útil para la dispersión, dado que las mareas vivas optimizan la dispersión.
Diferentes especies desarrollan diferentes tipos de larvas. Algunos pueden ser planctotróficos, lo que significa que se alimentan de plancton. Otros pueden ser lecitotróficos y alimentarse de la yema del huevo. También existe un tipo de desarrollo directo, en el que los organismos se desarrollan directamente en un juvenil.
Referencias:
(1) Lopera, L., Cardona, Y., y Zapata-Ramírez, PA (2020). Circulación en la Reserva Seaflower y su impacto potencial en la conectividad biológica. Fronteras en las ciencias marinas, 7(Junio), 1-17. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00385
(2) Kough, AS, Paris, CB y Butler IV, MJ (2013). Conectividad larvaria y gestión internacional de la pesca. Más uno, 8(6). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0064970
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