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¿Qué hay después de la muerte de una ballena?

¿Te has preguntado alguna vez qué pasa después de la muerte de una ballena? Cuando la vida de una ballena acaba, su cuerpo se convierte en un nuevo ecosistema para muchas formas de vida distintas. ¿Quieres saber más sobre qué le pasa a un cadáver de ballena que cae en el fondo del mar? ¿Qué fases o estadios se suceden en una ballena muerta? ¿Quieres conocer qué nuevas especies se han descubierto? 

INTRODUCCIÓN

Las ballenas son animales asombrosos y juegan un papel muy importante en los ecosistemas marinos, así como otras especies de cetáceos. Considera a la ballena jorobada como un ejemplo. Esta especie se alimenta mediante un sistema único llamado el método de la red de burbujas, con el cual las aves marinas pueden beneficiarse debido al hecho de que las ballenas conducen a las presas hacia la superficie. Otro papel fundamental que desempeñan es el transporte de nutrientes. Por último, otro ejemplo es el que vamos a explicar en este post: las carcasas de ballenas que caen a las profundidades oceánicas.

¿QUÉ ES UN WHALE FALL?

Se sabe que los cadáveres de ballena son muy beneficiosos para los animales que viven en el fondo de los océanos. Cuando un cuerpo de ballena cae al fondo del mar, concretamente en la zona abisal o abatial (a profundidades de 2.000 metros o más), se llaman whale fall. No existe un término equivalente en castellano, pero su traducción literal sería “caída de ballena”. Así, los animales de las profundidades aprovechan los cuerpos muertos de las ballenas como fuente de alimento para ellos.

Whale fall (Picture: Ocean Networks).
Los whale falls se pueden considerar como ecosistemas en sí mismos (Foto: Ocean Networks).

Se cree que pueden haber actuado como trampolín para las especies de aguas profundas para colonizar el fondo del mar. Además, a medida que se va investigando más, se describen nuevas especies y se descubren más aplicaciones comerciales.

FASES DE COLONIZACIÓN

Una ballena muerta crea por sí misma un nuevo y rico ecosistema, porque produce un intenso enriquecimiento  de materia orgánica en un área muy pequeña. Las especies encontradas en estas áreas son similares a las de las chimeneas hidrotermales. Según los investigadores, son tres las etapas distintas por las que pasa el cadáver de una ballena:

  1. Fase de los carroñeros móviles
  2. Fase de enrequecimiento oportunista
  3. Fase sulfofílica
Decomposition of a whale carcass in Monterey Canyon over 7 years (Picture: MBARI).
Descomposición del cadáver de una ballena en el cañón de Monterey en un período de 7 años (Foto: MBARI).

Se cree que decenas de miles de organismos de unas 400 especies diferentes pueden colonizar un único cuerpo de ballena. Asombrosamente, los científicos han estimado que una única ballena equivale a los nutrientes que caen de la superficie del mar hacia el fondo en un período de 2.000 años.

1. FASE DE LOS CARROÑEROS MÓVILES

La primera fase está dominada por especies de carroñeros móviles. En esta etapa, la ballena muerta se ve cubierta por una agregación muy densa de peces del grupo de los mixinos, pequeñas cantidades de crustáceos de la familia de los litódidos, peces del grupo de los macrúridos, tiburones dormilones grandes y millones de anfípodos.

Estos animales son responsables de que desaparezcan los tejidos blandos. Pueden consumir entre 40 y 60 kilos por día. En un cuerpo de 5 toneladas, esta primera fase puede durar unos 4 meses, alargándose hasta los 9 meses – 2 años en las ballenas de 35 toneladas.

Grey whale decomposition, 2 month after deposition (Picture: Hermanus Online).
Descomposición de una ballena gris, 2 y 18 meses después de su deposición (Foto: Hermanus Online).

2. FASE DE ENRIQUECIMIENTO OPORTUNISTA

Durante la segunda fase, el esqueleto del animal está rodeado por una agregación densa de gusanos poliquetos, cucumáceos (crustáceos) y moluscos cómo caracoles marinos. Se han descrito algunas especies especializadas en este tipo de cadáveres, antes desconocidas. Estos animales se alimentan del resto del cuerpo, incluyendo el sedimento que los rodea porque está lleno de tejido en descomposición.

Se (Picture: Hermanus Online).
Durante la fase del enriquecimiento oportunista, el esqueleto está rodeado por muchas especies de animales (Foto: Hermanus Online).

3. FASE SULFOFÍLICA

Esta es, de trozo, la fase más larga de todas: puede durar de 10 hasta 50 años, o más. Dicha fase debe su nombre al sulfuro producido por los huesos debido a la acción quimiosintética de las bacterias, que usan sulfato para romper las grasas del interior de los huesos y producen el sulfuro. El sulfuro permite la presencia de un manto denso de bacterias, mejillones y gusanos tubulares, entre otros. Se han encontrado más de 30.000 organismos en un único esqueleto.

Sulfide stage (Picture: Hermanus Online).
Fase sulfofílica (Foto: Hermanus Online).

NUEVAS ESPECIES DESCRITAS

Como se ha mencionado más arriba, se han descrito nuevas especies en los cadáveres de ballena. En esta sección, vamos a presentar sólo algunas de ellas.

La anémona Anthosactis pearsea es pequeña, blanca y tiene forma de cubo. Su importancia recae en el hecho de que es la primera anémona encontrada en un cadáver de ballena.

df (Picture: MBARI).
Anthosactis pearseae (animales blancos) (Foto: MBARI).

Se han descrito varias especies incluidas en el género Osedax. Su nombre común, gusanos comedores de huesos, refleja exactamente su tarea: comer huesos. Estos animales no tienen ni ojos ni boca, pero presentan unos penachos rojizos que actúan como branquias y un tipo de raíces verdes, donde las bacterias simbiontes se encargan de romper las proteínas y los lípidos del interior del hueso, los cuales proveen con nutrientes al gusano. Las formas macroscópicas del animal son siempre hembras, las cuales contienen docenas de machos microscópicos en su interior.

Osedax frankpressi (Picture: Greg Rouse).
Hembra de Osedax frankpressi (Foto: Greg Rouse).

Otro gusano interesante es el poliqueto Ophryotrocha craigsmithi. A pesar de no tener ninguna adaptación particular, se cree que son exclusivos de los cadáveres de ballena o de ecosistemas similares.

Ophryotrocha craigsmithi (Picture: Live Science)
Poliqueto de la especie Ophryotrocha craigsmithi (Foto: Live Science)

Un último ejemplo para tener en cuenta es el gasterópodo Rubyspira, caracoles especializados también de los cuerpos de ballena que miden entre 3 y 4 cm de longitud.

Rubyspira snails on whale bones (Picture: MBARI). Lat= 36.61337280 Lon= -122.43557739 Depth= 2895.4 m Temp= 1.683 C Sal= 34.618 PSU Oxy= 2.31 ml/l Xmiss= 84.1% Source= digitalImages/Tiburon/2006/tibr991/DSCN8049.JPG Epoch seconds= 1148489479 Beta timecode= 07:21:57:03
Rubyspira en los huesos de una ballena (Foto: MBARI).

Te animo a mirar estos vídeos de cadáveres de ballena. En el primero, puedes ver un estudio realizado en el cadáver de Rosebud realizado por el equipo del E/V Nautilus, buscando las formas de vida que presenta. En el segundo, puedes ver un “banquete” a gran profunidad, en concreto en el cañón de Monterey, registrado por el Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI).

REFERENCIAS

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Reproducción en focas y organización social

Las especies de pinnípedos, conocidas comúnmente como focas, se reproducen en tierra o sobre hielo. Dependiendo del lugar donde lo hagan, presentan una organización social u otra. En este artículo, vamos a revisar ambos sistemas de reproducción y su organización social. ¿Sabes que en el Mediterráneo viven focas?

APAREAMIENTO Y REPRODUCCIÓN EN PINNÍPEDOS

Los pinnípedos tienen diferentes sistemas de apareamiento: mientras que la mayoría de especies son poligínicas, lo que significa que los machos se aparean con varias hembras; algunos són monógamos y los machos sólo se reproducen con una hembra durante la estación reproductiva. En el primer caso, los machos son mucho más grandes que las hembras, mientras que en el sistema monógamo no hay casi diferencias entre sexos.

Como en el resto de especies, las hembras son mucho más valiosas que los machos porque ellas producen los óvulos, son las que están embarazadas, nutren al joven, producen leche después del parto y son las que ofrecen todos los cuidados parentales. Por otro lado, es mucho mejor para el macho copular con tantas hembras como pueda para aumentar su éxito reproductivo. Así, el cuidado maternal juega un papel clave en la organización de las sociedades de los pinnípedos. 

Los pinnípedos utilizan diferentes hábitats para su reproducción:

  1. Tierra
  2. Hielo: tanto masas de hielo a la deriva (en inglés, pack ice) como hielo fijo (en inglés, fast ice).

En las siguientes dos secciones, vamos a explicar el apareamiento y reproducción en cada tipo de hábitat, además de su organización social.

FOCAS CON REPRODUCCIÓN EN TIERRA

20 de las 33 especies de pinnípedo se reproducen en tierra, especialmente en islas debido a que son mucho más favorables que las playas o bancos de arena continentales (donde también pueden reproducirse).

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El león marino suramericano (Otaria bryonia) se reproduce en tierra (Foto: Steven Hazlowski, Arkive).

De todas formas, no hay ni demasiadas islas favorables para las focas ni demasiados sitios de reproducción adecuados en dichas islas y, por lo tanto, las hembras y las crías tienden a congregarse en colonias, donde los machos o compiten por los territorios de reproducción (en otáridos, es decir, leones marinos y lobos marinos) o establecen jerarquías de dominancia (en elefantes marinos). 

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El lobo marino australiano y surafricano (Arctocephalus pusillus) vive en grandes colonias (Foto: Pete Oxford, Arkive).

Estas agregaciones permiten a los machos copular con un elevado número de hembras (después de una intensa competición entre machos).

Entre las especies que se reproducen en grandes colonias, hay una marcada variabilidad en la organización social. Algunas especies forman agregaciones anuales de reproducción en localizaciones tradicionales llamadas en inglés rookeries (No hemos encontrado ningún nombre en castellano, pero ¿sabes tú alguno?). Estas formaciones las realizan todos los otáridos, los elefantes marinos y las focas grises. Durante este período, las hembras y las crías viven en zonas controladas por machos alfa, mientra que los juveniles y los machos subdominantes viven en grupos de solteros.

Incluso durante la estación no reproductora, viven en asociación con otros animales porque les da algunas ventajas:

  • Efectos de termoregulación debido al apiñamiento durante el frío.
  • Protección contra los depredadores.

FOCAS CON REPRODUCCIÓN EN HIELO

A diferencia de las focas con reproducción en tierra, las que lo hacen sobre placas de hielo a la deriva (pack ice) no están obligadas a formar agregaciones debido al vasto espacio de hielo y, por lo tanto, los machos no pueden copular con muchas hembras, sólo con una o unas pocas.

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La foca de Ross (Ommatophoca rossii) vive principalmente en placas de hielo a la deriva. Suelen ser solitarias o viven en pequeños grupos (Foto: NOAA, Creative Commons).

Por lo tanto, es común en pinnípedos que se reproducen sobre placas de hielo a la deriva ser monógamos o ligeramente polígamos. 

Por otro lado, los pinnípedos pueden reproducirse en hielo fijo (hielo pegado a la tierra), normalmente en grietas o agujeros abiertos. Así, viven en grupos que van de pequeños a moderados donde el macho puede copular sólo con algunas hembras cercanas a estos puntos concretos.

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Las focas que se reproducen en hielo fijo, como la foca ocelada o anillada (Pusa hispida) viven en grupos que van de pequeños a moderados (Foto: Shawn Dahle, Creative Commons).

En general, los animales de ambos sexos (en las especies que se reproducen en hielo) tienen un tamaño similar, con la excepción de la foca de casco o capuchina (Cystophora cristata) y la morsa (Odobenus rosmarus), en las cuales los machos son más grandes que las hembras; y de la foca de Weddell (Leptonychotes weddellii), en la cual las hembras son mayores que los machos. La razón es que los machos mantienen territorios acuáticos por debajo el hielo cerca de los agujeros y grietas y ser pequeños les facilita la protección de los territorios y copular con las hembras.

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En las focas de Weddell (Leptonychotes weddellii), las hembras son mayores que los machos (Foto: Samuel Blanc, Creative Commons).

CONCLUSIÓN

En conclusión, cuando el espacio disponible es limitado, las hembras se congregan en grandes colonias, donde los machos pueden copular con muchas hembras; mientras que en espacios dispersos, las hembras están aisladas y los machos sólo pueden copular con una hembra y no se forman colonias.

REFERENCIAS

  • Acevedo-Gutiérrez, A (2009). Group Behaviour. In Perrin, W; Würsig, B & Thewissen, JGM (ed.). Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press (2 ed).
  • Antonelis, GA (2009). Rookeries. In Perrin, W; Würsig, B & Thewissen, JGM (ed.). Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press (2 ed).
  • Berta, A (2009). Pinnipedia, Overview. In Perrin, W; Würsig, B & Thewissen, JGM (ed.). Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press (2 ed).
  • Mesnick, S. & Ralls, K (2009). Mating Systems. In Perrin, W; Würsig, B & Thewissen, JGM (ed.). Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press (2 ed).
  • Riedman, M (1990). The Pinnipeds. Seals, sea lions and walruses. University of California Press.
  • Shirihai, H. & Jarrett, B (2006). Whales, Dolphins and Seals. A field guide to the marine mammals of the world. Bloomsbury.
  • Foto principal: Ecotrust

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La migración de las ballenas está cambiando por el cambio global

Resultados de una investigación que ha tenido lugar de 1984 a 2010 en el Golfo de St. Lawrence (Canadá, Océano Atlántico Norte) sobre los cambios en los patrones de migración debido al cambio global ha sido publicado este Marzo en Plos One. En este artículo, vas a encontrar un resumen de dicho artículo.

INTRODUCCIÓN

El cambio global (mal llamado cambio climático) es un cambio a escala planetaria del sistema climático terrestre. A pesar de ser un proceso natural, en las últimas décadas la causa de los cambios somos los humanos ya que hemos producido un incremento de la liberación de dióxido de carbono debido a la quema de combustibles fósiles.

MIGRACIÓN DE LAS BALLENAS

El cambio global supone un desafío para las especies migratorias ya que la temporalidad de las migraciones estacionales es importante para maximizar la explotación de los picos de abundancia de las presas en las áreas de alimentación, que, a la vez, se están adaptando al calentamiento de la Tierra. Otras causes promotoras de las migraciones son el uso de recursos como el apareamiento y el resguardo. Este es el caso del rorcual común (Balaenoptera physalus) y la yubarta (Megaptera novaeangliae), que se alimentan de una gran variedad de zooplancton y crías de peces. Este zooplancton crece debido al incremento del fitoplancton, el cual crece por el incremento de la luz y los nutrientes en verano. Recuerda que en este post puedes leer sobre el comportamiento alimenticio de las yubartas. Este no es el primer artículo que indica cambios en el rango de las migraciones de las especies tanto en verano como en invierno y sus alteraciones en la temporalidad.

Fin whale (Balaenoptera physalus) (Picture from Circe).
Rorcual común (Balaenoptera physalus) (Foto de Circe).
Humpback whale (Megaptera novaengliae) (Picture from Underwater Photography Guide).
Yubarta (Megaptera novaeangliae) (Foto de Underwater Photography Guide).

Se observa un patrón general en las especies migratorias: utilizan regiones de latitudes altas en verano para aprovechar la alta productividad y abundancia de sus presas y algunas se reproducen durante este periodo. Generalmente, las especies migratorias de larga distancia se adaptan peor al cambio climático que los de corta distancia.

humpback whale migration
El caso de la migración de la yubarta (Megaptera novaeangliae) (Foto de NOAA).

Muchos misticetos empiezan las migraciones estacionales desde zonas alejadas más de centenares o miles de kilómetros, alternando entre las zonas de crianza en invierno de las latitudes bajas a las de alimentación en latitudes altas. La respuesta de los mamíferos marinos al cambio global se ha predicho:

  • Distribución más próxima al polo y llegada temprana en las áreas de alimentación para seguir el cambio de distribución de sus presas.
  • Tiempos de residencia más largos en latitudes altas como respuesta a la mejora de productividad.

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Castellà ¿CÓMO AFECTA EL CAMBIO GLOBAL A LA MIGRACIÓN DE LAS BALLENAS?

Los resultados del artículo muestran que el rorcual común y la yubarta llegan antes en el área de estudio durante los 27 años que ha durado la investigación. De todas formas, la tasa de cambio de más de 1 día por año no se ha documentado nunca. Ambas especies también se van antes, como se ha observado en otras especies. La salida de las yubartas cambió con la misma tasa que la llegada, de manera que el tiempo de residencia se mantiene constante. Por otro lado, los rorcuales han aumentado su tiempo de residencia de 4 días a 20 días. De todos modos, este incremento está sujeto a un sesgo debido a las pocas muestras en los dos primeros años y hay una evidencia débil que los rorcuales hayan incrementado este tiempo.

migración, rorcual común, yubarta
Fecha media del primer y último avistamiento en rorcual común (Balaenoptera physalus) y yubarta (Megaptera novaeangliae) (Datos de Ramp C. et al. 2015).

Además, los resultados sugieren que la región representa sólo una fracción del potencial rango de verano de ambas especies y que las dos pasan sólo una parte del verano ahí. Lo que está claro es que ambas especies muestran las mismas adaptaciones del comportamiento y han avanzado su presencia temporal en el área un mes.

Otros estudios muestran que las ballenas grises (Eschrichtius robustus) probablemente han aturado las migraciones anuales en Alaska (Stafford K et al. 2007).

¿POR QUÉ LAS BALLENAS CAMBIAN SUS PATRONES DE MIGRACIÓN?

Parece ser que la llegada de los rorcuales en el Golfo sigue el cambio en la fecha de ruptura del hielo y la temperatura superficial del mar les indica a las ballenas que ya ha llegado el momento de regresar en el Golfo. Hay un decalaje de 13-15 semanas entre cuando el área está totalmente libre de hielo y su llegada. Ésto también se ha visto en las Azores, donde los rorcuales y yubartas llegan 15 semanas después del inicio del bloom de primavera para alimentarse mientras están de paso por la zona para ir dirección a las latitudes más altas para alimentarse en verano.

La influencia de la temperatura superficial del mar en enero en el Golfo puede haber desencadenado la salida temprana de las yubartas de las áreas de cría y así su llegada temprana en el Golfo.

Estas dos especies de ballena son consumidores generalistas y su llegada en el Golfo está relacionado con la llegada de sus presas. La mejora de la temperatura y las condiciones de luz y la rotura temprana del hielo (junto con una temperatura superficial el mar más alta) permite un bloom de fitoplancton temprano seguido del crecimiento del zooplancton. Así, la llegada temprana de los rorcuales y las yubartas les permite comer sobre sus presas. De todas formas, hay un decalaje de dos semanas entre la llegada de los rorcuales y las yubartas, lo que permite a las segundas comer sobre niveles tróficos superiores, lo que reduce la competencia.

CONCLUSIÓN

El cambio global ha cambiado la fecha de llegada de los rorcuales y yubartas en el Golfo de St. Lawrence (Canadá) a una tasa nunca documentada antes de más de 1 día por año, manteniéndose una diferencia de 2 semanas entre la llegada de las dos especies y permitiendo la separación temporal del nicho ecológico. De todas formas, la fecha de salida de ambas especies también es más temprana pero a diferentes tasas, resultando en un incremento de la superposición temporal, indicando que la separación puede estar desapareciendo. La tendencia en la llegada está relacionada con la rotura más temprana del hielo y el incremento de la temperatura superficial del mar.

REFERENCIAS

Este post se basa en el siguiente artículo:

  • Ramp C, Delarue J, Palsboll PJ, Sears R, Hammond PS (2015). Adapting to a Warmer Ocean – Seasonal Shift of Baleen Whale Movements over Three Decades. PLoS ONE 10(3): e0121374. doi: 10.1371/journal.pone.0121374

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Efectos de las prospecciones sísmicas en la biodiversidad marina

En anteriores entradas hablamos de lo qué eran las prospecciones sísmicas y cómo se realizaban. Con motivo del arranque de las prospecciones sísmicas en Canarias este martes 18 de noviembre en una zona de especial interés para los cetáceos, junto a los múltiples proyectos concedidos y pendientes de aprobar, me veo obligado a hablar de los impactos que acarrea esta actividad. 

INTRODUCCIÓN

Los aparatos más usuales para llevar a cabo las campañas de exploración de hidrocarburos suelen generar niveles de intensidad sonora de 215 – 250 decibelios (dB), con unas frecuencias de entre 10 y 300 hercios (Hz). Por lo tanto, la alta intensidad de los sonidos producidos supone efectos potenciales a nivel físico, fisiológico y de comportamiento.

IMPACTO EN PECES

Los peces tienen la capacidad de oír gracias al oído interno y al sistema de línea lateral (órgano sensorial para detectar movimiento y vibración), de manera que usan las ondas sonoras para marcar su posición en su ambiente y coordinar el movimiento con otros peces. Los peces osteíctios (peces óseos, aquellos que tienen un esqueleto interno constituido principalmente por piezas calcificadas, y muy pocas de cartílago) son especialmente vulnerables debido a la presencia de la vejiga natatoria, un espacio lleno de gas que les ayuda a mantener la flotación neutra.

Los efectos van desde daños físicos severos en la vejiga natatoria y órganos internos (como el oído, causando pérdida auditiva temporal o permanente) o la muerte a poca distancia, a comportamientos de evitación de la zona, posiblemente incluso a varios kilómetros. 

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Diversos estudios señalan que las emisiones acústicas de las prospecciones sísmicas presentan un gran impacto sobre las pesquerías debido al cambio de comportamiento de los peces, lo que supone una mayor dificultad para capturarlos. En las pesquerías del Mar del Norte, se observó una reducción de un 36% para especies demersales (peces que viven cerca del fondo marino), un 54% para las pelágicas (viven en la columna de agua) y un 13% para pequeños pelágicos después de un período de prospecciones sísmicas. Se ha observado también que la reducción es más importante para peces de talla grande (más de 60 cm) que para los de talla pequeña (menos de 60 cm).

IMPACTO EN LOS CETÁCEOS

Se puede considerar a los cetáceos como animales sonoros debido a la gran importancia que éste tiene en ellos para la comunicación (funciones sociales, de localización de presas, navegación y reproductivas). Los dos subórdenes actuales de cetáceos utilizan distintos rangos:

  • Misticetos (cetáceos con barbas): utilizan frecuencias bajas (menos de 300 Hz), las cuales coinciden con los rangos utilizados en las prospecciones.
  • Odontocetos (cetáceos con dientes): utilizan frecuencias medias y altas, incluso ultrasonidos, las cuales coinciden con las frecuencias medias de las prospecciones.

De todas formas, aunque sean más sensibles a unas determinadas frecuencias, esto no evita que otras frecuencias puedan producir daños físicos en órganos auditivos y otros tejidos. La comunidad científica determinó una zona de seguridad de 160 – 180 dB (1 µPa) para los cetáceos. Es decir, por encima de este valor los animales sufren lesiones a nivel fisiológico de forma irreversible.

El impacto de las actividades sísmicas se produce a diferentes niveles: provoca daños físicos y perceptivos, tienen efecto en el comportamiento, efectos crónicos e indirectos. Aquí están más detallados:

Daños cetaceos

Todo esto puede causar la muerte de los cetáceos. De hecho, después de estudios de este tipo, suelen aparecer varados animales muertos en las playas.

IMPACTO EN LOS PINNÍPEDOS

Los otáridos (leones marinos y osos marinos), las morsas y las focas utilizan vocalizaciones de baja frecuencia (como en las prospecciones) para marcar su territorio, comunicarse, aparearse, reproducirse y proteger a sus crías.

Las prospecciones suponen cambios en su comportamiento (reacción de miedo, dejar de alimentarse o alejarse de la zona) y disminución temporal de la capacidad auditiva. A pesar de esto, son pocos los estudios y sería necesario ampliar el conocimiento en este campo.

IMPACTO EN LAS TORTUGAS MARINAS

Las tortugas marinas utilizan y reciben sonidos de baja frecuencia (70 – 750 Hz) para evitar los depredadores y puede que para detectar y regresar a las playas para depositar los huevos.

Las tortugas marinas también sufren los efectos de las prospecciones sísmicas, aunque son necesarios más estudios. En concreto, sus rutas migratorias pueden verse afectadas; pueden llegar a causar daños en los tejidos de los órganos internos, el cráneo y el caparazón; la pérdida temporal de la audición y se observan cambios de comportamiento (aumento de la actividad natatoria, alejamiento de la zona y agitación física). 

IMPACTO EN LOS INVERTEBRADOS

Es poco conocido el efecto que tienen sobre los invertebrados, pero se han registrado daños en cefalópodos (pulpos, calamares, sepias y otros). La necropsia de calamares gigantes aparecidos varados después de realizar prospecciones revelaron lesiones en tejidos internos (manto y órganos internos). Se ha demostrado también que provocan cambios de comportamiento en calamares y sepias: soltar su tinta, cambiar la velocidad de natación y buscar zonas con menos ruido.

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FUENTES DE CONSULTA

Para elaborar esta entrada se han consultado las siguientes fuentes, donde puedes encontrar más información:

  • Aguilar N y Brito A (2002). Cetáceos, pesca y prospecciones petrolíferas en las Islas Canarias. Facultad de Biología de la Universidad de La Laguna.
  • Ecologistas en acción (2014). Prospecciones. Impactos en el medio marino de los sondeos y exploraciones de la industria de hidrocarburos. Madrid. Este informe se puede descargar en http://ecologistasenaccion.org/article1058.html
  • Hickman et al. (2006). Principios integrales de Zoología. 13ª edición. Madrid: Mc Graw Hill
  • Instituto sindical de trabajo, ambiente y salud (2012). Informe sobre los principales impactos de las prospecciones petrolíferas en el mar.

Mercurio en delfines listados (Stenella coeruleoalba) del Mediterráneo (II): efectos y detoxificación

Aquí tenéis la segunda parte y última en la que trato el tema del mercurio en delfines listados del Mediterráneo. Si en la primera parte hablé sobre el origen y los niveles de mercurio, en esta ocasión nos centramos en los efectos y su detoxificación. Espero que sea de vuestro interés!

 

ORIGEN Y NIVELES DE MERCURIO EN DELFINES LISTADOS DEL MEDITERRÁNEO (RESUMEN)

El mercurio del Mediterráneo tiene un origen principalmente natural, debido a la presencia de depósitos de cinabrio (HgS) a lo largo de la cuenca mediterránea, especialmente en Italia. Es por este motivo que los delfines del Mediterráneo tienen uno de los niveles más elevados del mundo, teniendo la máxima concentración en el hígado, seguido del pulmón, el riñón y los músculos.

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EFECTOS DEL MERCURIO EN LOS DELFINES

El mercurio presenta múltiples formas intercambiables en la biosfera, pero la bioamulación a lo largo de la red trófica se produce gracias al metilmercurio (MeHg), una forma orgánica con una alta afinidad por los lípidos (grasas). Las formas inorgánicas son menos tóxicas que las orgánicas. Así pues, la concentración de metilmercurio, más que la concentración total de mercurio, es el mejor indicador de los posibles efectos tóxicos. De todas formas, el metilmercurio representa menos del 10% del mercurio total del hígado en adultos (Cardellicchio et al. 2000, Krishna et al. 2003), aunque en los individuos lactantes representa aproximadamente un 50% (Cardellicchio et al. 2002b) y en jóvenes es entre el 13-35% (Cardellicchio et al. 2002b).Aunque no se puede relacionar directamente la muerte de los delfines encontrados en las costas mediterráneas con el mercurio, es razonable pensar que éste, en sinergia con otros contaminantes, podría causar trastornos en la fisiología de los animales (Cardellicchio et al. 2002a). A grandes rasgos, el mercurio causa desórdenes serios en tejidos como el hígado, el riñón y el cerebro (Augier et al. 1993)Los daños primarios causados por el mercurio se producen en el sistema nervioso central, incluyendo déficit motor y sensitivo y deficiencia de comportamiento. Se ha observado que el límite de tolerancia de mercurio en el hígado de mamíferos es de 100 – 400 μg/g en peso húmedo (Frodello et al. 2000, Cardellicchio et al 2000, Cardellicchio et al. 2002b). En delfines mulares (Tursiops truncatus) del Atlántico se han asociado anormalidades del hígado con la acumulación crónica de mercurio (Krishna et al. 2003). En concreto, se ha observado la acumulación de lipofucsina (pigmento marrón) en las áreas portales del hígado, derivado del daño en células causado por la inhibición que causa el metal en las enzimas digestivas lisosomáticas, lo que habría reducido la degradación de proteínas y, así, causando la acumulación del pigmento y la muerte de las células. Si eso fuera cierto también para los delfines listados, las poblaciones mediterráneas de esta especie están en grave riesgo.
También se observan anorexia, letargo, trastornos reproductores y alteraciones y muerte de fetos. A la vez, el mercurio produce una disminución de las defensas, facilitando la aparición de enfermedades infecciosas y neumónia.

 

DETOXIFICACIÓN DEL MERCURIO

A pesar de los elevados valores hallados en delfín listado, los animales no presentan signos evidentes de intoxicación por mercurio. Como los delfines tienen muy poca capacidad para eliminar el mercurio, se han desarrollado diferentes mecanismos de detoxificación de este metal, de manera que se generan formas menos tóxicas que las originales (André et al. 1990, Leonzio et al. 1992, Augier et al. 1993, Monaci et al. 1998, Cardellicchio et al. 2000, Cardellicchio et al. 2002b, Krishna et al. 2003, Roditi-Elasar et al. 2003, Pompe-Gotal et al. 2009).

La detoxificación de mercurio la realizan principalmente el hígado (detoxificación y almacenaje) y el riñón (eliminación), a pesar de que el pulmón podría tener algún papel también en la detoxificación (Augier et al. 1993).

La vida media de eliminación del metilmercurio en delfines listados es de 1000 días (Itano i Kawai 1981). Se han identificado dos mecanismos de detoxificación de metilmercurio principales: la asociación a selenio y a metalotioneínas (Augier et al. 1993).

 

Asociación a selenio

Se ha identificado el efecto antagónico que tienen el mercurio y el selenio a lo largo de todo el reino animal, incluyendo los delfines (Leonzio et al. 1992, Monaci et al. 1998, Frodello et al. 2000, Cardellicchio et al. 2000, Cardellicchio et al. 2002b, Krishna et al. 2003, Roditi-Elasar et al. 2003, Pompe-Gotal et al. 2009).Se han observado gránulos esféricos y poligonales de selenuro de mercurio (también llamado tiemannita) a nivel intracelular, situados sobretodo en los macrófagos del hígado, las células de Kupfer y en los túbulos proximales del riñón, pero también en el sistema respiratorio, los pulmones y los nodos limfáticos hilares en delfines listados (Cardellicchio et al. 2002b, Krishna et al. 2003). El mercurio ingerido con el alimento se transporta hasta el hígado a través de las venas portales donde se convierte en selenuro de mercurio y se acumula (Krishna et al. 2003), lo que explica los elevados niveles de mercurio total del hígado de los delfines listados del Mediterráneo.

Palmisano et al. (1995) han propuesto dos fases en el mecanismo de desmetilación y acumulación: a niveles bajos de mercurio, el metal se retiene sobretodo en la forma metilada, mientras que a niveles altos (probablemente por encima del lindar de 100 μg/g en peso fresco de mercurio total) se produce la desmetilación. De hecho, la relación molar Hg:Se en el hígado de delfines listados es aproximadamente 1 una vez superado este nivel lindar (Krishna et al. 2003), mientras que toma valores inferiores a 1 en el resto de tejidos como el músculo (Leonzio et al. 1992).

Parece ser que la acción protectora del selenio contra el mercurio disminuye en la parte final de la vida de les delfines (Leonzio et al. 1992).

 

Asociación a metalotioneínas

La detoxificación del mercurio en delfines también se realiza por la compexación a metalotioneínas (MT), proteínas ricas en cisteína capaces de unirse a metales pesados a través de grupos tiol de sus residuos de cisteína (André et al. 1990, Caurant et al. 1996; Cardellicchio et al. 2002b). Aunque no es el mecanismo principal, se observa un máximo de un 10% del mercurio intracelular de los hepatócitos asociado a estas proteínas en ratas (Gerson i Shaikh 1982).

 

CONCLUSIONES

  • La concentración de mercurio varía substancialmente según el tejido y órgano que se consideren, pero sigue el siguiente patrón general: hígado >> pulmón, riñón > músculo. En la piel, melón, blubber y cerebro, toma valores insignificantes.
  • Los niveles del Mediterráneo son más altos que en el Atlántico y Pacífico y toma los valores máximos en la costa francesa, el mar de Liguia y el mar Tirreno.
  • La concentración de mercurio está relacionada con la edad y la longitud, pero no con el sexo.
  • A pesar de que los niveles de mercurio en los delfines listados del Mediterráneo son muy elevados no presentan efectos tóxicos gracias a la detoxificación del metal con selenio y metalotioneínas.

 

REFERENCIAS

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  • Cardellicchio N, Giandomenico S, Ragone P i Di Leo A (2000).Tissue distribution of metals in striped dolphin (Stenella coeruleoalba) from the Apulian coast, Southern Italy. Marine Environmental Research 49:55-66
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  • Gerson JR i Shaikh ZA (1982). Uptake and binding of cadmium and mercury to metallothionein in rat hepatocyto primary cultures. Biochemistry Journal 208:465-472
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  • Pompe-Gotal J, Srebocan E, Gomercic H i Prevendar Crnic A (2009). Mercury concentrations in the tissues of bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) and striped dolphins (Stenella coeruleoalba) stranded on the Croatian Adriatic coas. Veterinarni Medicina, 54(12):598-604
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Mercurio en delfines listados (Stenella coeruleoalba) del Mediterráneo (I): origen y niveles

Después de semanas sin poder escribir una entrada elaborada sobre un tema de cetáceos, os dejo aquí ésta bastante extensa sobre el mercurio en los delfines listados del Mediterráneo. En concreto, trata sobre el origen y los niveles de mercurio en esta especie. En una segunda entrada se hablará del efecto tóxico y la detoxificación de este metal en esta especie. Espero que sea de vuestro interés.  

 

INTRODUCCIÓN

El delfín listado (Stenella coeruleoalba) es un delfínido pelágico pequeño común en aguas temperadas y tropicales de todo el mundo. La longitud mediana de los individuos del Pacífico oeste es de 2,4 metros en machos y de 2,2 m en hembras (Archer y Perrin, 1999), aunque los especímenes del Mediterráneo miden un 10% menos que éstos (Andre et al. 1991). Su dieta se compone principalmente de peces y calamares pelágicos y bentopelágicos (Archer 2009).

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Su rango de distribución es amplio (Archer 2009): se encuentra en el Pacífico Norte y Tropical; en el Atlántico, del norte de Sudamérica hasta a Norteamérica y en el Atlántico Noreste en aguas del Reino Unido; en el Índico; y en el Mediterráneo, donde es la especie más abundante. La figura siguiente muestra su rango de distribución en el Mediterráneo:

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Su estado de conservación a nivel global es de preocupación menor, pero en el Mediterráneo es vulnerable debido a la interacción accidental o no con la pesca (de palangre principalmente, Aguilar 2000), la contaminación y el cambio climático (Otero y Conigliaro 2012).

 

ORIGEN DEL MERCURIO DEL MEDITERRÁNEO

La fuente principal de las elevadas concentraciones de mercurio observadas en los organismos del Mediterráneo son depósitos naturales de mercurio de origen volcánico en muchas regiones de su cuenca, en forma de cinabrio (HgS) (André et al. 1991, Augier et al. 1993, Cardellicchio et al. 2000, Cardellichio et al. 2002b). Además, el uso del mercurio en actividades industriales podría contribuir a aumentar los niveles de mercurio en el mar (Cardellicchio et al. 2002b), aunque su efecto en delfines listados no parece que pueda ser importante por el hecho de ser una especie pelágica y raramente los encontramos cerca de la costa (a 10 km de la fuente, el mercurio vuelve a niveles de fondo, Andre et al. 1991).

 

NIVELES DE MERCURIO EN DELFINES LISTADOS DEL MEDITERRÁNEO

Distribución en los diferentes tejidos

La Tabla 1siguiente muestra la concentración media, la desviación y/o el rango de mercurio total (μg/g peso seco) en el hígado, riñón y músculo de delfines listados en varias localidades del Mediterráneo. Se han seleccionado estos tres órganos para hacer la comparativa porque son los que más se estudian en la bibliografía. De todos modos, hay que tener presente que la comparación de resultados de diferentes estudios se tiene que hacer con cuidado puesto que hay múltiples fuentes de variación como la condición, la edad y el sexo de los individuos, pero también con los métodos de toma de muestras y de medida. A pesar de que en esta tabla sólo constan tres órganos, el análisis siguiente se ha centrado en todos los órganos que han estudiado los diferentes autores mencionados.

  Hígado Riñón Músculo
  Mediana SD (rango) Mediana SD (rango) Mediana SD (rango)
Francia (Andre et al. 1991) 1472 131(4,4-392) 104 153(6,3-806) 63 131(4,5-365)
Francia (Augier et al. 1993) 481 587(68-2271) 62 88(14-341 37 40(7,4-155)
Costa de Apulia (Italia)(Cardellicchio et al. 2002b) 851 128(703-975) 46 9,7(34-59) 49 11(37-65)
Córcega (Frodello et al. 2000) 460 58 49 4 21 2
Tirreno Norte (Leonzio et al. 1992) 324 (13-4400) 65 (5,8-204) 37 (6,5-168)
Italia Oeste (Monaci et al. 1998) 593 1120 44 72 53 65
España (Monaci et al. 1998) 1043 835 63 100 28 73
Israel (Roditi-Elasar et al. 2003) 603 900(6,3-2475) 45 50(8,6-122) 40 32(2,0-95)

Tabla 1. Concentración de mercurio total (en μg/g peso seco) en el hígado, riñón y músculo de delfines listados (Stenella coeruleoalba) de varias localidades del Mediterráneo.

Como puede observarse en la Tabla 1, los niveles de mercurio en delfines listados del Mediterráneo son muy elevados, presentando la máxima concentración de mercurio en el hígado (Andre et al. 1991, Augier et al. 1993, Cardellicchio et al. 2002b, Frodello et al. 2000, Leonzio et al. 1992, Monaci et al. 1998, Pompe-Gotal et al. 2009, Roditi-Elasar et al. 2003). En otros mamíferos marinos, el hígado también es el órgano más contaminado (André et al. 1991, Augier et al. 1993). El segundo y tercer órganos con una concentración más elevada son el riñón y el músculo respectivamente. En los casos en que se ha estudiado la concentración de mercurio total en el pulmón (Augier et al. 1992, Cardellicchio et al. 2002b, Frodello et al. 2000), éste se ha situado como segundo órgano con la concentración más alta. De este modo, se puede deducir el siguiente orden en cuanto a la concentración de mercurio total en delfín listado por los cuatro órganos: hígado >> pulmón > riñón > músculo. Se han encontrado niveles insignificantes de mercurio en la piel, el melón, el blubber y el cerebro (Andre et al. 1991, Augier et al. 1993, Leonzio et al. 1992, Cardellicchio et al. 2002b, Frodello et al. 2000).

Este patrón en las concentraciones de mercurio se puede explicar por las vías de entrada y eliminación del metal en delfines. La elevada concentración en el hígado de los delfines listados del Mediterráneo se debe a que, una vez ingerido el mercurio a través del alimento (que es la vía de entrada principal en el organismo, Augier et al. 1993) o por ingestión de agua (Augier et al. 1993, Frodello et al. 2000), se transporta hasta el hígado y allí se detoxifica y se acumula  (Frodello et al. 2000, Krishna et al. 2003). La elevada concentración en los pulmones se puede explicar por su inhalación de la atmósfera (Cardellicchio et al. 2002b). El riñón, que almacena una fracción importante del metal, está involucrado en su eliminación, lo que explica que se encuentren valores intermedios. Finalmente, la concentración en el músculo se explica por el hecho de ser un tejido donde también se almacena, pero al representar un volumen tan grande, su presencia queda diluida, lo que explica que los niveles sean relativamente bajos.

 

Efecto de la localización geográfica

Los delfines listados del Mediterráneo presentan niveles de mercurio más elevados que los del Atlántico y Pacífico (André et al. 1991, Leonzio et al. 1992, Augier et al. 1993, Monaci et al. 1998, Frodello et al. 2000, Cardellicchio et al. 2002b, Krishna et al. 2003, Roditi-Elasar et al. 2003, Pompe-Gotal et al. 2009). A pesar de que las concentraciones de mercurio encontradas en delfines listados a lo largo de todo el Mediterráneo toman valores similares, los niveles más elevados se encuentran en la costa francesa, el mar de Liguria y el mar Tirreno, seguido por la costa adriática de Croacia (Andre et al. 1991, Augier et al. 1993, Cardellicchio et al. 2000, Cardellicchio et al. 2002b, Pompe-Gotal et al. 2009). La explicación más plausible es la proximidad a los depósitos de cinabrio de Italia central (Monaci et al. 1998, Cardellicchio et al. 2000, Cardellicchio et al. 2002b).

 

Efecto de la edad y el sexo

El mercurio tiende a acumularse con la edad en organismos marinos  (André et al. 1991, Monaci et al. 1998, Roditi-Elasar et al. 2003), de forma que su tasa de crecimiento influye el patrón de acumulación en las especies, lo que significa que también aumenta con la longitud. El patrón de incremento con la longitud se puede explicar muy bien en el músculo (Buffoni et al. 1982, Bernhard 1985): en los jóvenes, al crecer rápido (de 1 m a 1,5 m en 6  meses), la concentración aumenta poco por efecto dilución; cuando el crecimiento decrece, la concentración aumenta y cuando se para a los 2 m (12 años) se acumula en un volumen constante y aumenta mucho más rápidamente.

Por otro lado, no se observa una influencia significativa del sexo en la concentración de mercurio total en los diferentes órganos (Monaci et al. 1998, Cardellicchio et al. 2002b).

 

REFERENCIAS

  • Aguilar A (2000). Population biology, conservation threats and status of Mediterranean striped dolphins (Stenella coeruleoalba). J. Cetacean Res. Manage. 2:17-26
  • Andre J, Boudou A, Ribeyre F i Bernhard M (1991). Comparative study of mercury accumulation in dolphins (Stenella coeruleoalba) from French Atlantic and Mediterranean coasts. The Science of the Total Environment 104:191-209
  • Archer FI i Perrin WF (1999). Stenella coeruleoalba. Mammal. Species 603:1-9
  • Archer FI. Striped Dolphin (Stenella coeruleoalba). Encyclopedia of Marine Mammals. Perrin W, Würsig B i Thewissen JGM. 2ª edició. 1127-1129
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Parasitología asociada al delfín mular (Tursiops truncatus) [2]: Halocercus lagenorhynchus

En esta segunda parte sobre la parasitología asociada al delfín mular nos centraremos en dar algunos detalles sobre Halocercus lagenorhynchus. Aunque en un primer momento se dijo que en una segunda publicación se daría la información de los tres parásitos objetos de estudio, se ha considerado más oportuno dar la información uno a uno para no colapsar al lector, puesto que la lectura es espesa por la cantidad de tecnicismos médicos.

Halocercus lagenorhynchus (fotografía) es un invertebrado del filo nematodo. A grandes rasgos, los nematodos se caracterizan por tener un cuerpo de sección circular, largo, estrecho, insegmentado y sin regionalizar. Están recubiertos por una epidermis celular o sincitial y externamente por una cutícula bastante complexa. Presentan desarrollo directo, con cuatro estadios juveniles (con una muda entre cada uno), y un ciclo vital complejo.

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Familia Pseudaliidae

El género Halocercus pertenece a la familia Pseudaliidae. Los organismos de esta familia se encuentran alrededor del mundo, pero sobre todo en el hemisferio norte en poblaciones costeras. En general, los adquieren después de la lactancia, cuando empiezan a ingerir presas, de manera que hay una transmisión horizontal vía cadena alimenticia.

El ciclo básico consiste en que un gasterópodo (caracol) o gusano oligoqueto ingieren una larva de primera fase del nematodo, pues es marina y le permite la dispersión; y éstos, a la vez, son ingeridos por peces, que a la vez serán ingeridos por el huésped definitivo, el cual es siempre un cetáceo del suborden odontoceto (cetáceos dentados).

Las evidencias de la presencia son sonidos interrumpidos en el espiráculo y parecidos a tos, la expulsión de moco y gusanos, anorexia y letargo. Suelen producir lesiones en los pulmones, hemorragias en los senos craneales y en el oído medio, inflamación mediana o alta, aumento del espesor del recubrimiento del seno mocoso y sinusitis. Además, se suelen desarrollar infecciones bacterianas o víricas secundarias.

El diagnóstico se hace con frotis de heces o de la mucosa del espiráculo para la detección de los adultos. Aunque en general no suponen graves problemas para los cetáceos, factores como los contaminantes, las enfermedades infecciosas y el estrés aumentan su gravedad.

Halocercus lagenorhynchus

Nos centramos ya en Halocercus lagenorhynchus. Los machos suelen ser los que causan daños, pues presentan espículas de 0,684 mm de longitud proyectadas parcialmente de la cloaca y a menudo el extremo anterior forma una especie de bobina (Fig. A). Las hembras suelen estar presentes en forma de cistos, presentando varias larvas en el útero (Fig. B).

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Este parásito se instala en los pulmones, y presenta la bobina dentro de los bronquiolos terminales o bronquios con el fin de no ser expulsado al exterior a través del espiráculo. El ciclo específico es poco conocido, pero se puede aplicar el ciclo general de la familia. De todas formas, se cree que el estadio larvario pasa por la tráquea y es expulsada por el espiráculo. Además de a través de la dieta, se puede transmitir a través de la placenta o durante el amamantamiento. Un mismo organismo puede presentar miles de individuos.

La figura siguiente muestra la parte anterior en forma de bobina de Halocercus lagenorhynchus dentro de un bronquiolo terminal en Tursiops truncatus: M – células musculares coelomiarinas; H – hipodermis; C – cutícula; PS – pseudoceloma i G – intestino.

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La infección parasítica conduce a bronquitis y neumonia. El proceso neumótico se caracteriza por la exudación de los neutrófilos, eosinófilos y macrófagos (células inmunitarias), que se limita al área rodeada por las masas de parásitos. Estas áreas a menudo quedan aisladas, escleróticas y calcificadas. Los sacos alveolares abiertos se llenan de edema y de células inflamatorias, alternando con áreas de ateléctasi (disminución del volumen pulmonar). Todo ésto puede ir acompañado de la hipertrofia de la musculatura de los esfínteres de los bronquios terminales y la erosión del epitelio branquiolar y alveolar. Como los delfines no tienen el reflejo de la tos, los exudados y otras partículas se van acumulando, de modo que aumenta el espesor y se somete a calcificación, de manera que se adhieren al epitelio y pared branquiolar.

En infecciones agudas puede producir, además, hemorragias dentro de los alvéolos; y en infecciones crónicas, nódulos subpleurales pequeños y pálidos, evidencia de los gusanos que mueren, degeneran y calcifican. La imagen siguiente muestra el parásito dentro de los bronquios y bronquiolos de un ejemplar de 21 años.

par3

Para más información sobre este parásito, puedes consultar:

– DAILEY, M. et al. Evidence of Prenatal infection in the Bottlenose Dolphin (Tursiops truncatus) with the Lungworm Halocercus lagenorhynchi (Nematoda: Pseudaliidae). Journal of Wildlife Disease. 1991.

– MOSER, M i RHINEHART,  H. The lungworm, Halocercus spp. (Nematoda: Pseudaliidae) in Cetaceans from California. Journal of Wildlife Disease. 1993

 

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