Retención larvaria en abulón azul Haliotis fulgens mediante análisis de parentesco en B.C.S., México

ADRIANA MAX AGUILAR (2014, [Tesis de maestría])

El abulón azul (Haliotis fulgens) es un molusco gasterópodo de importancia comercial en México. Es un recurso de alto valor comercial (70 M en 2011) debido a su gran demanda a nivel internacional; su pesquería constituye una de las actividades más importantes que se desarrollan en la costa occidental de la península de Baja California. Esta pesquería ha sufrido de manera histórica una disminución significativa, por lo que es necesario reforzar y continuar los programas de investigación y manejo actual para garantizar la recuperación de los bancos abuloneros. Un aspecto crucial en el manejo y administración de las pesquerías, es el claro entendimiento del concepto de unidad de stock, el cual requiere un mejor conocimiento del reclutamiento en función de la dinámica larvaria y la conectividad entre bancos (dados por los niveles de retención y dispersión), lo que ampliaría la precisión de las estrategias de manejo actuales. En el caso del abulón se han propuesto dos modelos de conectividad: (1) Las larvas son transportadas a grandes distancias de sus padres y llegan a sustentar otros bancos; y (2) el intercambio larvario entre bancos es limitado y cada banco es un pequeño stock que es autosustentable. En cualquier caso, es necesario determinar si en un banco lo que ocurre preponderantemente es el auto-reclutamiento, o si por el contrario, las larvas provienen principalmente de otros sitios. El objetivo del presente trabajo fue estimar el índice de retención larvaria del abulón azul Haliotis fulgens en dos sitios de la costa occidental de Baja California Sur, mediante el uso de marcadores genéticos tipo microsatélite en análisis de parentesco. Se estandarizaron y caracterizaron nuevos loci microsatélites específicos para H. fulgens con los cuales se determinó el índice de retención larvaria a través de la asignación genética de juveniles a progenitores que se encontraran en el mismo sitio de muestreo mediante análisis de paternidad con el programa CERVUS 3.0. Se obtuvieron 24 loci microsatélites potenciales para utilizarlos en análisis genéticos, de los cuales se caracterizaron 12 loci polimórficos. Se determinó que 11 de ellos son factibles de utilizar en análisis de parentesco por su alto polimorfismo (Número de alelos: de 5-17; HE de 0.69-0.92; PIC de 0.64-0.90) y presentar Equilibrio de Hardy-Weinberg [...]

The green abalone (Haliotis fulgens) is a marine gastropod mollusk in Mexico with a high commercial value (70 M in 2011) because of its high demand in the international market. Its fishery is an important commercial activity in the west coast of Baja California Sur, and has historically suffered a significant decline in its captures. Thus it is necessary to continue research and current management programs to ensure the recovery of abalone in reef systems. A crucial consideration in management and administration of this fishery is a clear understanding of the concept of a stock unit, which requires a better understanding of recruitment on defined spatial scales, depending on the larval dynamics and connectivity among reefs (given by the levels of retention and dispersal). This knowledge will extend the accuracy of current management strategies. Two different models on connectivity have been proposed for abalone: (1) the larvae can be transported for long distances from their parent’s reef and supply other distant reefs; and (2) larval exchange between reefs is limited, and each one is a small self-replenishing bank. In any case, it is necessary to determine whether a reef is mainly maintained by self-recruitment, or if larvae come mainly from other sites. The objective of this work was estimate the proportion of green abalone Haliotis fulgens larval retention in two sites on the western coast of Baja California Sur, using microsatellite markers in paternity analysis. New microsatellite markers in H. fulgens were standardized and characterized. The larval retention was estimated by the proportion of juveniles genetically assigned to the possible parents in the same site by paternity analysis using CERVUS 3.0. Twenty-four microsatellite loci potentially useful in genetic analysis were obtained, from which 12 polymorphic loci were characterized. From these, 11 were useful in paternity analysis due to their high polymorphism (number of alleles: 5-17; HE: 0.69-0.92; PIC: 0.64-0.90) and because they were in Hardy-Weinberg equilibrium [...]

Retención larvaria; microsatélites; auto-reclutamiento BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA DE POBLACIONES GENÉTICA DE POBLACIONES

INFLUENCIA DE CONDICIONES AMBIENTALES SOBRE LA DISTRIBUCIÓN, ABUNDANCIA Y DESARROLLO DE LARVAS DE Totoaba macdonaldi (Gilbert, 1890), EN EL ALTO GOLFO DE CALIFORNIA

Marcelo Vidal Curiel Bernal (2023, [Tesis de doctorado])

"La presente tesis aborda una investigación sobre la biología, ecología y crecimiento de la Totoaba macdonaldi en el alto golfo de California. La totoaba, una especie endémica a esta región se encuentra actualmente en peligro de extinción debido a una serie de amenazas como: cambios en su ecosistema reproductivo y de crianza, pesca, incidental de juveniles e ilegal de adultos. Aunque en los últimos 30 años la población dio signos de recuperación, existen indicios de que tanto la población adulta como las abundancias de larvas presentan una tendencia decreciente. Lo que resalta la importancia de estudiar cómo la variabilidad ambiental incide en la distribución y abundancia de larvas de totoaba y subsecuentemente en el stock recluta de la especie. El estudio comienza con un análisis de la variabilidad del crecimiento individual en etapas juveniles y adultas de la totoaba. Para este propósito, se utiliza la varianza observada como elemento clave para parametrizar modelos de crecimiento individual. Los resultados indican que este enfoque proporciona estimaciones sólidas de los parámetros de crecimiento. A continuación, se investiga el crecimiento de las larvas de totoaba en condiciones de cultivo. Los datos revelan que un modelo sigmoideo describe mejor el crecimiento y se identifican dos puntos de inflexión en el crecimiento de las larvas. Estos hallazgos tienen importantes implicaciones para la cría y el cultivo de la totoaba para efectos de repoblación. Por último, se analiza la ecología y el transporte de las larvas de totoaba en el alto golfo de California. Se identifica una ventana óptima para el desove de la totoaba en términos de temperatura y concentración de clorofila, y se sugiere que las condiciones ambientales y la distribución de los adultos pueden influir en las abundancias de larvas en diferentes años. Además, se destaca la importancia del frente permanente al sur del alto golfo de California como una posible zona de acumulación de larvas como factor que contribuye al endemismo en la región. En conjunto, esta tesis representa un enfoque multidisciplinario para comprender los aspectos clave de la biología, ecología y crecimiento de la totoaba en el alto golfo de California. Los resultados proporcionan información valiosa para la conservación de esta especie amenazada y destacan la importancia de un enfoque integral en la gestión de los recursos marinos en esta región única."

"The following thesis addresses a research on the biology, ecology, and growth of Totoaba macdonaldi in the upper gulf of California. The totoaba, a fish species endemic to this region, is currently endangered due to a series of threats such as: changes in its reproductive and breeding ecosystem, juvenile bycatch, and illegal fishing. Although over the last 30 years, the population has shown signs of recovery, there are indications that both the adult population and larval abundances are on a declining trend. This underscores the importance of studying how environmental variability affects the distribution and abundance of totoaba larvae and subsequently the recruitment stock of the species. The study begins with an analysis of growth in juvenile and adult stages of the totoaba. For this purpose, observed variance is used to parameterize individual growth models. Results indicate that this approach provides robust estimates of growth parameters. Next, the growth of cultivated totoaba larvae is investigated. The data reveal that a sigmoid model better describes the growth in the early life stages of the totoaba, and two inflection points in larval growth are identified. These findings have important implications for the breeding and cultivation of the totoaba for restocking purposes. Finally, the ecology and transport of totoaba larvae in the upper gulf of California are analyzed. An optimal window for totoaba spawning in terms of temperature and chlorophyll concentration is identified, and it is suggested that environmental conditions and the distribution of adults may influence larval abundances in different years. Additionally, the importance of the permanent front to the south of the upper gulf of California is highlighted as a possible larval accumulation zone and a contributing factor to endemism in the region. Overall, this thesis represents a multidisciplinary approach to understanding key aspects of the biology, ecology, and growth of the totoaba in the upper gulf of California. The results provide valuable information for the conservation of this threatened species and underscore the importance of a comprehensive approach in the management of marine resources in this unique region."

Variabilidad ambiental, crecimiento, dispersión, rutas larvarias Environmental variability, growth, dispersion, larval routes CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE PROPAGACIÓN Y ORDENACIÓN PROPAGACIÓN Y ORDENACIÓN

Rapid effects of marine reserves via larval dispersal

Richard Cudney Bueno (2009, [Artículo])

Marine reserves have been advocated worldwide as conservation and fishery management tools. It is argued that they can protect ecosystems and also benefit fisheries via density-dependent spillover of adults and enhanced larval dispersal into fishing areas. However, while evidence has shown that marine reserves can meet conservation targets, their effects on fisheries are less understood. In particular, the basic question of if and over what temporal and spatial scales reserves can benefit fished populations via larval dispersal remains unanswered. We tested predictions of a larval transport model for a marine reserve network in the Gulf of California, Mexico, via field oceanography and repeated density counts of recently settled juvenile commercial mollusks before and after reserve establishment. We show that local retention of larvae within a reserve network can take place with enhanced, but spatially-explicit, recruitment to local fisheries. Enhancement occurred rapidly (2 yrs), with up to a three-fold increase in density of juveniles found in fished areas at the downstream edge of the reserve network, but other fishing areas within the network were unaffected. These findings were consistent with our model predictions. Our findings underscore the potential benefits of protecting larval sources and show that enhancement in recruitment can be manifested rapidly. However, benefits can be markedly variable within a local seascape. Hence, effects of marine reserve networks, positive or negative, may be overlooked when only focusing on overall responses and not considering finer spatially-explicit responses within a reserve network and its adjacent fishing grounds. Our results therefore call for future research on marine reserves that addresses this variability in order to help frame appropriate scenarios for the spatial management scales of interest. © 2009 Cudney-Bueno et al.

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Estudios de genética en poblaciones de abulón y sus aplicaciones en ordenamiento pesquero

RICARDO PEREZ ENRIQUEZ NOE DIAZ VILORIA JOSE LUIS GUTIERREZ GONZALEZ ALEJANDRA ARCINIEGA DE LOS SANTOS ADRIANA MAX AGUILAR Pedro Cruz Hernández Fernando Aranceta Garza (2016, [Artículo])

"Se presenta la integración de más de 10 años de investigación científica en genética de las poblaciones de abulón en México realizada en el CIBNOR. Esta investigación muestra cómo se pueden aplicar los marcadores genéticos tanto en estudios de genética poblacional como en identificación forense con la finalidad de contribuir al conocimiento aplicado para manejo de la pesquería. Se desarrollaron marcadores genéticos tipo microsatélites de ADN enfocados tanto al abulón azul Haliotis fulgens como amarillo Haliotis corrugata para diferenciación de poblaciones y análisis de parentesco. Un análisis de estructura genética de las poblaciones silvestres de ambas especies de abulón mostró homogeneidad genética en la costa del Pacífico en la región centro-sur de la Península de Baja California, México, pero con diferenciación genética en localidades distantes debido a un flujo genético limitado producto del aislamiento reproductivo. Por ello, no existen elementos que den soporte a un manejo pesquero delimitado por bancos en ambas especies. De manera particular, el abulón amarillo mostró una menor de diversidad genética que el azul, posiblemente debido a una mayor explotación pesquera histórica. Los resultados obtenidos en pruebas de parentesco han indicado que la retención larvaria en bancos específicos es reducida, por lo que ni la agregación de reproductores ni la liberación de larvas han mostrado ser estrategias eficientes para favorecer el incremento de reclutas en bancos definidos. Un análisis de perfiles genéticos con el gen de la lisina permitió la identificación de las especies de abulón que se capturan y enlatan en México. El análisis comparativo de perfi les genéticos, basado en el gen nuclear 18S de abulón y otros moluscos, detectó producto enlatado conteniendo especies de moluscos comercializadas falsamente como abulón, lo que puede constituirse como una herramienta forense en futuras disputas legales. Este tipo de aplicación es potencialmente utilizable con otros productos comestibles en los cuales se sospecha de prácticas fraudulentas, ya sea por captura o comercialización ilegal o por sustitución de contenidos en productos procesados."

"This is an integrative work of more than 10 years of research in population genetics of abalone in Mexico performed at CIBNOR. It shows how molecular tools have the potential to support abalone fisheries management through population genetics and forensic analyses. Microsatellite DNA markers were developed on blue (green for its name in English) Haliotis fulgens and yellow abalone (pink for its name in English) H. corrugata to be used for genetic differentiation on populations and for parentage analysis. The analysis of genetic structure on wild populations of both species revealed genetic homogeneity in the Pacific coast of the central region of the Baja California Peninsula, Mexico, with genetic differentiation on distant localities due to a limited gene flow as a result of reproduction isolation. From this result we suggest that no evidences were found supporting the management of the fishery based on individual abalone beds. Pink abalone shows lower genetic diversity than green abalone, possibly due to higher historical fishery exploitation. The parentage analysis suggested that larval retention within beds is reduced, indicating that neither broodstockaggregation nor the release of abalone larvae for stock enhancement are efficient strategies to increase recruitment in specific beds.

An analysis of the genetic profiles with the lysine gene allowed the identification of abalone species captured and processed in Mexico. The comparative analysis, based on the 18S gene, among abalone and other mollusks, detected canned product containing mollusks that are commercialized allegedly as abalone or ‘abalone type’, which could constitute a forensic tool in future legal disputes. This type of application can also be used with other edible products in which fraudulent practices are suspected either because of illegal catch or commercialization or substitution in processed products."

Análisis forense, diversidad genética, gen 18S, genética de poblaciones, marcadores genéticos, retención larvaria Forensic analysis, genetic diversity, 18S gene, genetic markers, population genetics, larval retention BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA DE POBLACIONES GENÉTICA DE POBLACIONES

Effects of geostrophic kinetic energy on the distribution of mesopelagic fish larvae in the southern Gulf of California in summer/fall stratified seasons

FERNANDO CONTRERAS CATALA (2016, [Artículo])

Effects of geostrophic kinetic energy flux on the three-dimensional distribution of fish larvae of mesopelagic species (Vinciguerria lucetia, Diogenichthys laternatus, Benthosema panamense and Triphoturus mexicanus) in the southern Gulf of California during summer and fall seasons of stronger stratification were analyzed. The greatest larval abundance was found at sampling stations in geostrophic kinetic energy-poor areas (<7.5 J/m3), where the distribution of the dominant species tended to be stratified. Larvae of V. lucetia (average abundance of 318 larvae/10m2) and B. panamense (174 larvae/10m2) were mostly located in and above the pycnocline (typically ∼ 40 m depth). In contrast, larvae of D. laternatus (60 larvae/10m2) were mainly located in and below the pycnocline. On the other hand, in sampling stations from geostrophic kinetic energy-rich areas (> 21 J/m3), where mesoscale eddies were present, the larvae of the dominant species had low abundance and were spread more evenly through the water column, in spite of the water column stratification. For example, in a cyclonic eddy, V. lucetia larvae (34 larvae/10m2) extended their distribution to, at least, the limit of sampling 200 m depth below the pycnocline, while D. laternatus larvae (29 larvae/10m2) were found right up to the surface, both probably as a consequence mixing and secondary circulation in the eddy. Results showed that the level of the geostrophic kinetic energy flux affects the abundance and the three-dimensional distribution of mesopelagic fish larvae during the seasons of stronger stratification, indicating that areas with low geostrophic kinetic energy may be advantageous for feeding and development of mesopelagic fish larvae because of greater water column stability. © 2016 Contreras-Catala et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Article, autumn, Benthosema panamense, Diogenichthys laternatus, environmental factor, environmental parameters, fish, geographic distribution, geostrophic kinetic energy, hydrography, larva, nonhuman, population abundance, population dispersion, pop CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA