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Competencia entre sexos y besugo

2007/04/01 Cancio Uriarte, Ibon - Biologian doktorea Iturria: Elhuyar aldizkaria

¡Lo siento! Noticias El mensaje principal de Nemoren bila, la responsabilidad mística de la paternidad, está basado en una mentira biológica. El hada Nemo es un pez payaso que en su madurez vive por parejas en las anémonas de los arrecifes. En la película nos ocultan que este tipo de pescado tiene una baja adhesión a su condición sexual y que puede conocer las dos caras de la moneda. Si la hembra de la pareja desaparece, un macho inmaduro ocupará su lugar en la anémona y el macho allí presente se convertirá en hembra. El verdadero destino de Marlin es pasar de ser el padre de Nemo a ser la madre de Nemo. Los peces payaso son hermafroditas, especies proterandricas (primero macho, luego hembra), y así es nuestro querido besugo. Y no es una curiosidad. Son muchas las especies de peces que tienen esta estrategia sexual, de relevancia económica y de utilidad tecnológica.
Competencia entre sexos y besugo
01/04/2007 | Cancio Uriarte, Ibon | Doctor en Biología

(Foto: I. Cancio)
Casi 30.000 especies de peces catalogadas ( www.fishbase.org ) forman el grupo más numeroso de vertebrados. Habitan en muchos tipos de medios y su conquistador ha conducido a numerosas especializaciones moleculares, fisiológicas, anatómicas y etológicas en los peces. Por ello, siempre podemos encontrar alguna especie que sobresalga de las condiciones de cualquier medio acuático. Hay peces abisales que pueden producir luz, peces de sangre blanca que se pueden moldear sin hemoglobina, especies monoparentales, especies dorsales de la hembra y peces que recurren a distintos tipos de hermafroditismo reproductivo.

La verdad es que la reproducción de los peces da lo suficiente como para escribir un gran libro. Encontramos numerosas estrategias reproductivas que se reflejan en la determinación sexual, en la organización de los órganos reproductivos, en los huevos, en el número de gametos producidos y por tanto de larvas, en la fecundación y desarrollo de embriones, en las relaciones entre los sexos y en la responsabilidad de los padres ante las larvas. El hermafroditismo no es una excepción en los peces, ya que se ha descrito en 35 familias de peces diferentes desde la época de Aristóteles. En nuestros mares y cocinas podemos encontrar representantes de 3 familias de ellas: serránidos, lábridos y espáridos.

La mayoría de los animales que conocemos son gonocorísticos, es decir, ejemplares masculinos y femeninos. Esta división sexual se debe a dos mecanismos: la determinación sexual y la diferenciación sexual. Está claro que en el ser humano el sexo está determinado genéticamente, y para ello contamos con cromosomas sexuales. El pequeño cromosoma Y que determina la masculinidad en la lotería del amor pone en marcha mecanismos de desarrollo que nos llevan a ser machos.

Espectáculo real, ¡una besugo en la tienda de pescado! Noticias El besugo, en su madurez, presenta una mancha negra sobre sus aletas, por lo que se llama blackspot seabream en inglés.
I. Cancio

En los peces todo esto es más lento. La determinación sexual es poco conocida y se ha investigado en pocos peces. Sabemos que hay peces con cromosomas sexuales poco diferenciados y que en otras especies los genes determinantes del sexo se encuentran dispersos en cromosomas múltiples. Estos determinantes genéticos actúan en la mayoría de los tipos de peces que nos son comunes. Así, el bacalao, la merluza, el bonito, la anchoa, la sardina, el verdel, el chicharro, la paneca, el rodaballo, el rape o el salmón se distribuyen en ejemplares machos y hembras siguiendo las indicaciones de sus genes. Sin embargo, en algunas de estas especies, por encima de lo determinado por el genoma, el entorno puede orientar la diferenciación sexual (lo veremos más adelante).

La evolución de algunos peces muestra una tendencia del gonocorismo al hermafroditismo. Muchos peces, sobre todo en la zona tropical, son hermafroditas simultáneas. Sus gónadas están divididas en trozos masculinos y femeninos, por lo que los espermatozoides y óvulos se producen conjuntamente en todos los ejemplares adultos. Sin embargo, sólo se conoce una especie, Rivulus marmoratus, en la que se produce autofecundación. Todas las demás especies utilizan los espermatozoides para fecundar óvulos de otro pez. Este es el tipo de estrategia reproductora que utilizan los serránidos, entre los que se encuentra la cruda muy querida aquí. En algunos peces de este tipo se organiza el mercado de los gametos. La producción de óvulos es mucho más costosa energéticamente que la producción de espermatozoides, por lo que los óvulos se entregarán a otro pez para fecundarlos con --espermatozoides -a cambio de que se puedan obtener los óvulos del otro. Y ese intercambio puede ser matemático, es decir, si me das 4 óvulos, ¡te doy 4 óvulos! Noticias

La arcilla y el lirón son peces espáridos que viven en grupos. Son muy comunes en la zona de surf, donde se rompen las olas. También pueden ascender en el río. El lirón tiene dos bandas verticales, una en la cola y otra sobre el saco. La cola negra presenta en su pedúnculo caudal una mancha negra característica rodeada de colores blancos. El lirón es una especie proterandrica, mientras que el arcillo-negro es proterogino, aunque también se ha descrito el gonocorismo entre los arcillosos. Fotografías tomadas en el Abra Aquarium.
I. Cancio
Otra estrategia es el hermafroditismo secuencial, el caso del besugo. Todas las besugas se desarrollan en forma de machos durante la adolescencia hasta los 2-3 años. En consecuencia, todos los besugo ponen espermatozoides en su primera puesta. Para el tercer año, los testículos tienden a desaparecer y son sustituidos por ovarios. El cuarto año todos los besugos son hembras. Así pues, los pequeños besugo llamados pantxos son adultos o machos, y los grandes besugo adultos que soñamos para la Navidad son hembras. Existe aquí, desde un punto de vista antropocéntrico, una estrategia sexual que puede enriquecer el discurso feminista, a menos que se considere la madurez como positiva (sabiduría y responsabilidad) y la adolescencia como negativa (coraje).

El besugo no es el único en esta estrategia, y muchos otros peces espáridos utilizan este tipo de hermafroditismo llamado proterandría: dorada, lirón, aker y herrera. Muchos peces de los arrecifes de coral del trópico son también de este tipo. Sin embargo, la proterandría no está tan extendida como la estrategia contraria --proteroginia, es decir, la primera hembra -. Por ejemplo, algunas especies de méritos y durdos, silbatos, doncellas y colapsos, por citar especies que son 'nuestras', llegan como hembras a la madurez sexual y, con la edad, algunos ejemplares se convierten en machos.

Cuando el tamaño es importante

Pero, ¿por qué? ¿O para qué? El hermafroditismo es una especialización evolutiva a partir del gonocorismo, por lo que el cambio sexual debe suponer una cierta ventaja. Por supuesto, el hermafroditismo simultáneo es ventajoso, ya que reparte entre todos los individuos de la especie el laborioso trabajo de la producción de óvulos, al tiempo que se duplican las posibilidades reproductivas. Por ejemplo, los peces abisales tienen una difícil tarea de encontrar pareja en el gran y oscuro mar. Cuando deambulan por sus campos de caza, debe ser un hecho trágico encontrar otro ejemplar de su especie y ser del mismo sexo. Noticias El hermafroditismo, en cambio, garantiza que este encuentro sea para la felicidad y hace viable la reproducción. Este fenómeno se ha observado en numerosas especies abisales que no iluminan, incluso en el Golfo de Bizkaia.

Respecto a las especies que cambian de sexo en la edad adulta, según la hipótesis vigente, el cambio de sexo está relacionado con el tamaño. Es decir, cuando ser grande es una ventaja para el éxito reproductivo de uno de los sexos, puede producirse un cambio de sexo. Así, muchas especies proteroginas están organizadas en las arenas, donde un gran macho fecunda un número variable de hembras. Por ejemplo, los lábridos machos de nuestro mar forman nidos a los que atraen el mayor número de hembras. Para ello tienen que producir gran cantidad de esperma. Además, se responsabilizarán del cuidado y limpieza del nido y larvas. Este trabajo lo hará mejor el mayor del grupo animal. Si por cualquier circunstancia el macho desapareciera de un ámbito geográfico, el macho sería la hembra más grande que mejor se hubiera dotado para sustituirlo en el grupo. Esta hembra, convertida en macho, aumentaría sus posibilidades de reproducción. Y así ocurre: la hembra más grande del grupo desarrolla los testículos.

La de los peces payaso es una de las especies que más rápidamente realiza el cambio sexual. En el caso del besugo es un proceso progresivo de meses, mientras que en los peces payaso es de cuatro días. ¡Una inversión valiente! Noticias
I. Cancio

En las especies proterandricas es ventajoso que las hembras sean lo más grandes posibles para que los huevos sean más y mejores. Hasta que el animal alcance un tamaño adecuado, los espermatozoides, que son más baratos de producción, son "manufacturados". El problema de los peces payasos muestra matices que se han convertido en algo corriente para el ser humano. El problema es la escasez de viviendas asequibles. De hecho, el número de anémonas aptas para vivir en los arrecifes es reducido, y esas anémonas son "unifamiliares". En consecuencia, los machos sin pareja tienen que vivir en la calle. Si la hembra de alguna anémona desaparece, un macho inmaduro de 'calle' ocupará su lugar. Entonces, el macho que ya vivía en la anémona se convertirá en hembra: más grande que el recién llegado, está más preparado para ser hembra. Esta 'inversión sexual' es realmente 'valiente', ya que el pez payaso macho sólo tarda cuatro días en desarrollar ovarios adultos.

¿Cómo se produce el cambio de sexo de los peces?

Diversos experimentos han demostrado que el momento del cambio sexual es sensible al entorno social. El desarrollo de los órganos reproductivos de ambos sexos depende de la comunicación endocrina entre el cerebro y las gónadas, lo que garantiza que la maduración de las gónadas se corresponda con señales físicas, químicas, sociales y estacionales. En ella participan la gonadotropina y los estrógenos.

Las doncellas y los colmensos aparecen en nuestras costas, a pesar de que ambos viven en el Abra Aquarium de Getxo. Las doncellas masculinas tienen un color especial, con el dorso amarillo verdoso y los laterales anaranjados. La hembra, por su parte, tiene la espalda marrón o roja. En cambio, en las colmenas no hay diferencias de color entre machos y hembras. Los machos de ambas especies forman el nido y luego invitan a las hembras. Tras ver un breve baile del macho, la hembra pone sus huevos (unos 1.000) para que el macho pueda fecharlos. Tras repetir el proceso con varias hembras, el macho cubre el nido con grava. El trabajo lo toma el macho. Los ejemplares jóvenes limpian otros peces, por lo que junto con otros lábridos se utilizan en viveros de salmón para mantener los salmones sin piojos de mar.
(Foto: I. Cancio)
Los niveles de estas hormonas determinan cuándo se produce la madurez sexual del animal y cuál es la época más adecuada para su reproducción, y el sexo fenotípico en las especies que cambian de sexo. La presencia o ausencia del estradiol limita las decisiones de desarrollo para un sexo. Así, los tratamientos de estradiol producen ejemplares masculinos de especies proterandricas, mientras que la inhibición de la síntesis del estradiol convierte a las hembras de especies proteroginas en machos. En los peces proterandricos, como el besugo, la testosterona domina en su sangre durante el tiempo que viven como machos y tras la hembra del estradiol.

¿Cómo se consigue cambiar los niveles de estas hormonas? ¿Cómo pasar de producir testosterona a producir estradiol o viceversa? Si la desaparición de la pez payaso hembra supone un cambio sexual de su pareja, o si la mayor hembra se convierte en macho por la pérdida del silbato 'rey', es evidente que hay interacciones sociales en el origen de estas respuestas. La respuesta debe ser gobernada por el cerebro, y parece que las dos enzimas, las aromasas, presentes en el cerebro y los ovarios, son las encargadas de ello. Bajo estas enzimas, la testosterona se transforma en estradiol. Se ha demostrado que al cambiar de sexo las aromatasas se activan o desactivan. De este modo, se ha detectado la activación de la aromatasa cerebral en especies proterandricas, en el cambio sexual en la hembra. Los genes que codifican estas enzimas pueden regularse en función de factores externos e internos como el estrés, la temperatura y los niveles de hormonas y neuropéptidos.

Acuicultura, sexo, dinero y Dios

La acuicultura es una industria cada vez más importante y en algún momento Euskal Herria se dará cuenta de esta importancia, ya que es un gran consumidor de pescado. En los últimos años, en el Estado español se han desarrollado programas para explorar vías de crecimiento de nuevos espáridos. Se estableció un Plan Especial Nacional de Culturas Marinas para el crecimiento de las besugas, y hay una empresa gallega que crece las besugos. Otro plan ha puesto fuerza en otros espáridos: el morro, el hurt y el pargo. En el plan del besugo han participado las comunidades autónomas de Cantabria, Asturias, Galicia y Andalucía. ¡Al País Vasco no le interesa el besugo! Noticias

Es necesario desarrollar nuevas tecnologías en la industria piscícola. Algunos de estos avances tecnológicos deben tener en cuenta el desarrollo sexual de los peces, ya que en muchos casos es conveniente conseguir stocks monosexuales de peces. En cuanto a diversas especies gonocorísticas cultivadas, las hembras presentan mayores tasas de crecimiento que los machos, alcanzando mayores tamaños. Por ejemplo, las hembras de rodaballo crecen un 25% más que los machos. Lo mismo ocurre con los salmónidos y la lubina. Tilapia o fletán machos son más "rápidos" que las hembras. Es por tanto una opción útil para la industria de influir en la distribución sexual de los peces. Como se ha visto, entre los peces con diferentes estrategias sexuales existe una baja adhesión al sexo. Dado que el medio desempeña un papel importante en la diferenciación sexual de los peces, y el ser humano tiene la posibilidad de condicionar el medio de los peces, puede ser Dios.

El factor ambiental más importante que condiciona el sexo, además del entorno social, es la temperatura. En la mayoría de las especies termosensivas, el número de peces masculinos aumenta con la temperatura. A bajas temperaturas se produce la formación de ovarios. En el caso de Lubina ocurre lo contrario. Entre las lubinas crecidas en cautiverio, la distribución sexual suele ser de 3:1 a favor de los machos. En este caso, a altas temperaturas, existe una equiparación de la distribución entre sexos, lo que permite obtener la pieza de la ración que nos venden en el supermercado con mayor rapidez.

La acuicultura es cada vez más importante y en algún momento se dará cuenta de esta importancia al País Vasco, gran consumidor de pescado.
N. Herrería

En acuicultura, los peces pueden ser tratados con fármacos como hormonas esteroides. En la mayoría de los peces, antes de que aparezca la huella histológica de cualquier tipo de gónada, la adición de estrógenos (tanto en la comida como en el agua) puede convertir a la población de peces en hembra. Es conveniente utilizar hormonas naturales, como el estradiol, y no las hormonas sintéticas utilizadas para engorde de vacas. Las hormonas naturales son más metabolizables y por tanto tienen menor supervivencia en el medio. Además, estos tratamientos pueden ser efectivos a muy corto plazo, por ejemplo en el caso de los salmónidos es suficiente con dos días. De este modo, cualquier indicio del estradiol externo antes de su comercialización podría desaparecer de la carne de pescado. Es necesario, en este caso, conocer la época rupestre para cada especie para reducir al máximo el tratamiento.

El tratamiento de esteroides a altas dosis puede tener efectos secundarios y esterilizar peces. Pero la esterilización tiene otra utilidad: como el pescado no invierte en el desarrollo de las gónadas, se pueden comercializar ejemplares mayores. La comercialización puede extenderse a lo largo del año, fuera de la época de maduración, garantizando una adecuada calidad de la carne.

En las especies hermafroditas que alteran el sexo también hay motivos comerciales o conservacionistas para actuar como Dios (para elaborar planes de repoblación). En Europa se han realizado varios intentos de cría de algunas especies de mero. En el caso de los mero, para llegar a la adolescencia las hembras necesitan entre 4 y 5 años y para conseguir machos hay que esperar entre 9 y 16 años. En estos casos, los tratamientos hormonales pueden ayudar a reducir al máximo el tiempo necesario para llegar a la adolescencia, la inversión sexual y la producción de espermatozoides. 17 -Utilizando la hormona metiltestosterona se han obtenido machos de dos años.

Una hembra de oro puede poner entre 1 y 2 millones de huevos por kilo de carne. El grano que aparece en la foto sería capaz de desovar entre 5 y 9 millones de huevos. Por lo tanto, para este trabajo de gran producción, es bueno que los ejemplares de gran tamaño sean hembras. Lubina y dorada representan el 98% de la producción de pescado en las granjas del Mediterráneo.
I. Cancio
En cuanto a los esparidos cultivados, como la dorada o el besugo, en la mayoría de los viveros los juveniles se alimentan y engordan durante 1-2 años hasta alcanzar 200-400 o 400-600 gramos (según las necesidades del mercado). Es decir, se venden sin llegar a la madurez y el ejercicio de la elección sexual no tiene sentido. El problema está en las granjas productoras de juveniles, donde hay que mantener los stocks de fértiles adecuados. Por supuesto, si se trata de una mejora genética: en aras de la supervivencia, la resistencia a las costras y el crecimiento, convendría mantener los mejores machos y hembras reproductoras.

Riesgos 'del sexo'

Hace ya 50 años que no se hace, pero antes mis amas de casa con el burro iban a Bermeo a vender la "bendeja", las huertas del caserío. Durante unos días, por dos onzas, volvían a casa con un bonito besugo. Sin embargo, en 1988 las 2.800 toneladas de besugo que salían en los puertos del Cantábrico descendieron a 180. La población de besugo estaba destruida y lo que ahora se vende a precios dorados proviene de Cádiz o Azore. ¿Qué supuso esa desaparición? La respuesta es que no sabemos. ¿Tiene algo que ver la estrategia sexual del besugo? Es posible.

Río Butrón atravesando el pueblo de Mungia. Las aguas limosas de nuestras casas llevan un montón de compuestos químicos que pueden influir en la diferenciación sexual de los peces. ¡Descubre los felices peces bajo el chorro de agua! Noticias
I. Cancio

Ahora y antes, las piezas que dan dinero son de gran tamaño, las besugas hembras. Sabían dónde vivían y se instaló una gran fuerza pesquera en esas zonas. No es posible demostrarlo, pero podría ocurrir que en el año 1987 no quedaran hembras suficientes para hacer viable la población. Este tipo de problemas se han producido en muchos lugares con diferentes especies de mero. El mejor precio en este caso son los machos. En consecuencia, los ejemplares machos se explotan más y las hembras más grandes están obligadas a convertirse en machos. Al ser las hembras restantes menores y menores, la calidad de los huevos y de las generaciones venideras es menor, poniendo en peligro a ciertas poblaciones del mundo.

La contaminación y el aumento de la temperatura como consecuencia del cambio climático son problemas a aumentar. Hemos visto la influencia de las hormonas y la temperatura en las épocas especiales de los ciclos vitales de los peces. Piénsese en el número de mujeres que toman la píldora anti-embarazo en territorios avanzados, donde se utiliza un etinilestradiol sintético con el mismo efecto que el estradiol. Piensa a dónde va la hormona que sale junto con la orina de estas mujeres y cómo puede influir en la diferenciación sexual de la fauna de nuestros ríos. Añadir los alquifenoles de jabones o los esteres ftalato de plásticos capaces de copiar el efecto del estradiol. Da miedo, ¿no?

Según el tiburón Bruce en la película de Nemo, "los peces son nuestros amigos", cuidemos, conservemos, aprendamos de ellos... comamos. ¡Feliz! Noticias

Peces hermafroditas del Cantábrico
Los nombres de los peces son muy dialectales o locales en todas las lenguas. En la siguiente tabla se muestran los nombres científicos de los peces hermafroditas que pueden encontrarse en nuestro mar, junto con algunos nombres en euskera, castellano y francés.
Los ejemplares de la familia de los serránidos han destacado en verde, los de los lábridos en azul y los de los esparidos en amarillo.
H = hermafrodita simultánea
G = proterogino
A = proterandrico
?? confirmar
Bibliografía
Baroiller, J.F. D´Cotta. H.
Medio ambiente y sex determination in farmed fish.
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Moyle, P.B. Cech, J.R.
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5ª edición. Prentice Hall, Inc. 726 páginas. (2004).
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Piferrer, F.
Endocrine sex control strategies for the feminization of teleost fish.
Aquaculture, 197: 229-281. (2001).
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