Revista Científica UDO Agrícola Universidad de Oriente Press ISSN: 1317-9152 Vol. 10, Num. 1, 2010, pp. 141-149

Revista Científica UDO Agrícola, Vol. 10, No. 1, 2010, pp. 141-149

Imposex en la laguna de Términos, Campeche, México

Imposex in the laguna de Terminos, Campeche, Mexico

Faustino RODRÍGUEZ ROMERO
Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado postal 70305, México 04510, D. F. México. E-mail: faustrod@mar.icmyl.unam.mx y faustrod@yahoo.com.mx

Recibido: 29/10/2009
Fin de arbitraje: 24/09/2010
Revisión recibida: 27/11/2010
Aceptado: 17/12/2010

Code Number: cg10019

RESUMEN

Se realizó un estudio sobre la presencia del Tributilestaño (TBT) a través del análisis del fenómeno de imposex en tres especies de gasterópodos en el medio acuático de la laguna de Términos a fin de evaluar la masculinización de hembras de estos moluscos como consecuencia directa de la acción del TBT. Se recolectaron en total 124 organismos de los cuales 65 fueron sometidos al análisis anatómico en busca de la presencia de indicadores de masculinización, por la aparición de primordios de pene y del vas deferens en las hembras. Se encontraron resultados positivos en un 15,263% para el total de las hembras analizadas en dos especies: Echinolittorina ziczac de la Isla del Carmen (IRLP = 2,439) y Nassarius (N.) vibex del estero de Sabancuy (IRLP = 1,0741). Estos resultados demuestran una sorprendente salud con respecto al TBT en las aguas de la laguna de Términos a pesar de la actividad industrial y desarrollo social de esta región.

Palabras clave: TBT, imposex, gasterópodos

ABSTRACT

A study on the presence of tributyltin (TBT) was conducted through the analysis of the phenomenon of imposex on three gastropod species into the aquatic environment of the laguna de Terminos, Campeche for assessing the females masculinization as a direct result of the quantitative presence of the TBT. A total of 124 snails were collected of which 65 were subjected to the anatomical analysis in search of the presence of masculine indicators by the appearance of penis and the vas deferens in females. Positive results were found in a 15.263% for the two species: Echinolittorina ziczac from the Isla Del Carmen (IRLP = 2.439) and Nassarius vibex from Sabancuy estuary (IRLP = 1.0741). These results demonstrate a surprising good environmental health situation with regard to the TBT in the waters of the laguna de Terminos in spite of the industrial activity and social development in this region.

Key words: TBT, imposex, gastropods

INTRODUCCIÓN

El Tributyltin (TBT), es un biocida diseñado para actuar directamente en la superficie de los cascos de las embarcaciones con el fin de evitar la adhesión de organismos. Este compuesto no se queda confinado a las embarcaciones porque una vez que se produce la lixiviación en el agua de mar, tiene una tendencia fuerte a adherirse a las partículas del sedimento y de la biota que se encuentra en el cuerpo de agua y en el lecho marino. Compuestos organoestañosos como el tributilestaño, trifenilestaño y el difenilestaño, resultan muy peligros para las comunidades bióticas porque pueden ser ingeridos por los organismos y penetrar a través de las membranas biológicas (Bryan et al., 1993; Yamada et al., 1997). Se ha demostrado que la toxicidad del TBT en el ambiente marino es mayor que en el agua dulce (Fent, 1996; Gray et al., 1987; Tas et al., 1996) aún a concentraciones de nanogramos por litro y su presencia por periodos prolongados permite que se distribuya en forma extensiva en el medio (Laughlin y Linden, 1987; Cleary, 1991; Cortez et al., 1993) en forma persistente, en particular en sedimentos donde puede permanecer por décadas con niveles de alta toxicidad (Chau et al., 1997; Maguire et al., 1997; Stewart, 1996). A principios de la década de los 1970s, se descubrió, una anormalidad de masculinización en el desarrollo de las características sexuales de hembras de moluscos gasterópodos, que identificada con el nombre de imposex fue relacionada con la presencia del TBT y causaba una alta mortalidad de las hembras y disminución de las poblaciones locales con peligro de extinción (Gibbs y Bryan, 1986; Bryan et al., 1986). Estos efectos, asociados a la presencia de TBT, fueron encontrados en varias especies de gasterópodos intermareales en otras áreas costeras (Ward, 1988; Ellis y Pattisna, 1990). Se ha demostrado que el impacto de TBT no queda restringido a los moluscos ya que se han encontrado consecuencias de éste en una amplia variedad de organismos incluyendo aves y mamíferos (Iwata et al., 1995; Kannan y Falandysz, 1997).

En América Latina, la ocurrencia de imposex ha sido observada por investigadores como Gooding et al., (1999) y Huaquín et al., (2004) en Chile; por Braga de Castro et al., (2000, 2008), (Cardoso et al., (2009), Bezerra et al., (2010) en Brasil; Penchaszadeh et al., (2001), Bigatti y Penchazadeh (2005) en Argentina; por Miloslavich et al., (2007) en Venezuela; y por Gravel et al., (2006), en Costa Rica; así como por estudios realizados en las costas del sur del Atlántico y el Pacífico realizados por Caetano y Absalão (2002), Fernández et al., (2002) y Goldberg et al., (2004). Todos ellos han confirmando la relación entre la ocurrencia de imposex y la concentración del TBT en el agua, los sedimentos y cápsulas de huevos. En México, no se conocen estudios que indiquen el estado de salud de las aguas costeras con respecto a compuestos organo-estánicos, particularmente el TBT, a pesar del gran interés que reviste su evaluación, que permite medir el impacto sobre los recursos bióticos costeros en las regiones de fuerte movimiento de embarcaciones.

En vista que, el impacto de estas actividades se puede medir indirectamente a través del estudio del imposex y de que este fenómeno aún es objeto de investigación en moluscos y otros organismos, es objeto del presente trabajo realizar un relevamiento de la presencia del TBT en aguas costeras de la laguna de Términos en una zona de gran actividad en la extracción del petróleo crudo, mediante el monitoreo en 3 especies de moluscos gasterópodos comunes de esa región: Nassarius vibex (Say, 1822), porque se has probado recientemente su utilidad como bioindicador de TBT en aguas estuarinas (Bezerra et al., 2010; Marshall and Rajkumar, 2003) incluida la modalidad de bifalia en las hembras con imposex (Cardoso et al., 2009); Echinolittorina ziczac (Gmelin, 1791), porque aunque aun cuando no se tiene registro sobre el impacto del TBT en esta especie, se ha documentado que en otros géneros de la familia Littorinidae, existen taxa como Littorina littorea y L. sitkana que han sido reconocidas como especies centinelas de contaminación para varias substancias tóxicas incluido el TBT, por su manifestación de intersexo cuya utilidad ha sido recomendada para estudios de imposex (Barroso et al., 2000; Nohara, 1999) y Cerithium lutosum (Menke, 1828), porque se trata de una especie abundante, común en la región de estudio y porque, aunque no se conocen informes de imposex, se sabe que a pesar de ser una especie afálica, presenta la característica de copulación interna con sexos diferenciados y gonoductos paliales abiertos en ambos sexos (Cannon, 1975; Houbrick, 1980) y no se han agotado las posibilidades de alguna manifestación anatómica en esta especie ante el impacto del TBT.

El objetivo fue evaluar la masculinización de hembras de tres especies de gasterópodos en el medio acuático de la laguna de Términos, México, como consecuencia directa de la acción del TBT.

MATERIALES Y MÉTODOS

La laguna de Términos es un cuerpo de agua somero en el estado de Campeche, México. Cubre un área aproximada de 2,500 km². La barrera natural que la separa de las aguas del Golfo de México, es la Isla del Carmen, con aproximadamente 40 km de largo y 3 km de ancho, con dos bocas: al oriente la boca de Puerto Real y al occidente la boca del Carmen; en la primera se observa un flujo de entrada de agua permanente y por la segunda el agua fluye hacia el mar (Figura l). Los rasgos hidrográficos más característicos del área, son los sistemas fluviolagunares que descargan sus aguas en la costa suroeste de la laguna de Términos, provenientes del sistema fluvial más notable del país, formado por los ríos Grijalva, Usumacinta y sus afluentes que se comunican a la laguna de Términos a través de la boca de Atasta (Figura l). En el extremo oriental de la laguna de Términos desembocan una serie de pequeños arroyos, de los cuales los más notables son: Chivojá Grande, Chivojá Chico, Colax y Lagartero así como el Estero Sabancuy.

El clima es cálido húmedo con lluvias durante el verano, con valores de precipitación que van de 1,200 a 2,000 mm de promedio anual. La temperatura ambiente media anual es de 27°C, con valores máximos de 36°C en el verano y mínimos de 17°C en el invierno. Yáñez-Arancibia y Day (1982) definen tres épocas o "estaciones" bien caracterizadas a lo largo del año: a) Época de lluvias de junio a septiembre; b) Época de nortes en los meses de noviembre, diciembre y enero. c) Época estival. El régimen de mareas es del tipo mixto con un rango de 0,5 m aproximadamente. El agua penetra a la laguna en ciclos periódicos con duración aproximada de 15 horas. El factor determinante de la circulación del agua en la laguna son los vientos dominantes del noreste-sureste, por lo que el flujo neto de la masa de agua es de dirección este a oeste (Mancilla y Vargas, 1980). La corriente litoral se efectúa en dos sentidos, hacia el este y oeste, siendo esta última más acentuada. La corriente de agua marina que penetra por la boca Puerto Real, es paralela a la costa lagunar de la Isla del Carmen estando caracterizada por aguas claras y vegetación sumergida, saliendo a través de la boca del Carmen. Sin embargo, por la boca del Carmen, también se observa entrada de agua marina afectando a más de un tercio de la laguna, en donde las aguas son turbias por el aporte de sedimentos en suspensión en las aguas drenadas de los sistemas fluvio-lagunares. La mezcla de los dos tipos de aguas: marina y lagunar, produce un efecto buffer impidiendo que el agua marina fluya directamente a la costa sureste de la laguna. Phleger y Ayala-Castañares (1971) reconocen la presencia de dos grandes deltas, uno en el interior de la laguna, frente a la boca Puerto Real, con abundantes sedimentos calcáreos transportados por las fuertes corrientes de agua marina, y otro fuera de la boca del Carmen con sedimentos terrígenos finos llevados por las aguas continentales. La salinidad del agua en el interior de la laguna varía en relación a las estaciones, correspondiendo los valores máximos a la región oriental durante la época de sequía o estival. Estos mismos autores encontraron valores que oscilaron entre 25,0%o y 36,5%o de salinidad en la parte noreste de la laguna próxima a la boca de Puerto Real y en la porción sur y occidental de 28%o a 0%o. Carvajal (1973) señala valores promedio de 33%o para la época de secas y 26,0%o para la temporada de lluvias. La temperatura muestra variaciones estacionales a lo largo del año, especialmente durante la estación de Nortes y los meses más cálidos; sin embargo se puede considerar que se mantiene en un rango promedio de 29,9 ºC (Toral, 1971).

Procesos sociales

El área de protección de Flora y Fauna de la laguna de Términos, comprende una superficie de 705.016 has. Según el conteo de población, en este municipio la población ha aumentado de 1950, con 23.999 a 2005 con 199.988 habitantes (INEGI, 2006). En el país, esta región natural protegida es la única que incluye dentro de sus límites a una ciudad como Ciudad del Carmen y constituye una de las áreas naturales protegidas más pobladas de México. Esta ciudad está asociada a la producción del 71% de la producción nacional del petróleo de México. Ha generado una migración de las empresas de servicios y de consultoría de la Ciudad de México, Tamaulipas y Veracruz hacia Ciudad del Carmen, Campeche. (Boisier, 1986). Paralelo a estas actividades, también se encuentran la ganadería, la agricultura, la industria cocotera y la artesanal.

Especies en estudio

Nassarius vibex (Say, 1822), Echinolittorina ziczac (Gmelin, 1791) y Cerithium lutosum (Menke, 1828).

En total se recolectaron 124 caracoles en las 3 especies, de los cuales 57 correspondieron a C. lutosum, 17 a N. vibex y 50 a E. ziczac (Figura 2). De esta muestra, se seleccionaron para el estudio de imposex un total de 65 individuos, 23 de C. lutosum, 17 de N. vibex y 25 de E. ziczac. Los organismos fueron recolectados entre abril y mayo de 2007 y 2008, identificados taxonómicamente y separados en acuarios independientes con agua filtrada obtenida en los sitios de colecta. C. lutosum y N. vivex, proceden del estero de Sabancuy (18º59’21,93”N; 91º11’4,03”O) en la región conocida como Santa Rosalía, a profundidades entre 1,0 y 1,5 m, mientras que las muestras de E. ziczac fueron obtenidas en la zona intermareal de las siguientes localidades: El Guanal, (18º37’49,62”N; 91º49’45,59”O) en los 2 lados del puente Isla del Carmen-Zacatal, (18º37’48,91”N; 91º31’51,63”O) en la playa del Mercado (18º38’25,14”N; 91º50’21,48”O) y en Puerto Real, Isla del Carmen (18º46’44,83”N; 91º31’51,62”).

Procesamiento de los organismos

Se realizaron disecciones en cada uno de los especímenes de las tres especies con el fin de ubicar el aparato reproductor. La longitud del pene en Nassarius (Nassarius) vivex y Echinolittorina ziczac fue determinada mediante el uso de un Calibre vernier a una precisión de 0,1 mm, midiendo desde su base a la punta del mismo. Se cuantificó el porcentaje de hembras con imposex de acuerdo con el procedimiento de Gibbs y Bryan (1994), para cada organismo que lo presentó. Para la determinación del sexo se tomaron en cuenta los rasgos anatómicos característicos del sexo tales como próstata, conducto deferente, pene y vagina y se tomaron muestras del tejido gonádico para precisar mediante el uso de un microscopio de observación Zeiss a 40 y 100X, la presencia de óvulos o espermatozoides como un criterio adicional. En algunos de los organismos sacrificados, se tomaron muestras de tejido para estudios posteriores de citogenética de alta definición y caracterización cromosómica del sexo. Observaciones al microscopio estereoscópico de disección (American Optical) permitieron determinar la presencia de vas deferens en hembras y las mediciones de penes femeninos. En los casos en que se esbozó alguna alteración con presencia de masculinización y primordios de pene en hembras, se tomaron medidas relativas para definir el grado de imposex mediante el cálculo del Índice Relativo del largo del Pene (IRLP) de acuerdo con el procedimiento de Gibbs y Bryan (1994), mediante la fórmula:

IRLP = (LPh/LPm) x 100

Donde:
LPh es el largo medio del pene en las hembras
LPm es el largo medio del pene en los machos

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados del análisis de cada uno de los organismos seleccionados en cada especie referentes al sexo y presencia o ausencia de rasgos anatómicos atípicos en los órganos sexuales externos, (Fretter 1941; Castillo y Brown 2008) fueron conjuntados en el Cuadro 1.

Las tres especies estudiadas mostraron diferentes proporciones entre hembras y machos. En N. vivex el 35,29% fueron machos y el 64,70% hembras, en E.ziczac, los machos fueron el 24% y las hembras el 76 % y para C. lutosum, la proporción fue de 13.04% machos por 86.95% hembras. Esta asimetría en la proporción de sexos resulta interesante aunque por el momento, no se tiene una explicación objetiva que la justifique. Las evidencias de imposex incipiente en su forma clásica, se presentaron en N. vivex y E. ziczac por ser especies fálicas. En el caso de C. lutosum, por ser una especie afálica, no se encontró ningún remedo de pene en las hembras, ni alteraciones a los rasgos sexuales externos de hembras y machos de acuerdo con la caracterización anatómica realizada por Cannon (1975) y Houbrick (1980), no obstante, en esta especie fue factible la determinación del sexo por la presencia al microscopio de óvulos en las hembras y espermatozoides en los machos, además de los rasgos anatómicos característicos. En el caso de las dos especies restantes, además de la presencia de óvulos y espermatozoides, fue relevante la presencia del vas deferens en la observación al microscopio de disección de los machos. La evidencia sobre primordios de pene en dos hembras de la totalidad de organismos estudiados, se complementó con la presencia de muy discretos abultamientos que se interpretaron como el inicio incipiente de vas deferens en comienzo temprano del proceso de imposex probablemente dentro de la clasificación del Estado 1 propuesta por Huang et al., (2008).

En N. vibex y E. ziczac, no se observaron alteraciones en los organismos del sexo masculino que fueron estudiados; en E.ziczac por tratarse de una especie que por primera vez ha sido analizada para estudios de imposex, no se tienen registros en la literatura que permitan realizar comparaciones con otras poblaciones. Del análisis anatómico practicado a las hembras, solo dos organismos, uno en E. ziczac de 19 hembras y uno en N. vibex en 10 hembras, presentaron algún grado de imposex aunque incipiente en los dos casos, esto es que apenas el 15.263% de los organismos en estas dos especies en conjunto, presentarían alguna alteración con tendencias a la masculinización de hembras como sucede cuando está presente el TBT. Las alteraciones encontradas atribuibles a la posible presencia de TBT en los dos organismos de distintas especies, quedan dentro de el nivel de incipiente en la fase dos de acuerdo con la escala propuesta por Gibbs et al., (1987) o como fase uno en la escala de Huang et al., (2008). Quedaría pendiente un análisis exhaustivo para estudiar la posibilidad de la presencia del raro Síndrome de Dumpton caracterizado por la existencia de hembras con imposex pero sin pene y su posible uso como biomarcador de TBT en las especies aquí estudiadas como en el caso de Nucella lapillus en Galicia, España (Barreiro et al., 2004).

La evidencia sobre primordios de pene en dos hembras de la totalidad de organismos estudiados, se complementó con la presencia de muy discretos abultamientos que se interpretaron como el inicio incipiente de vas deferens en el inicio incipiente del proceso de imposex. Esto se justificaría en la medida en que en el medio solo se pudieran encontrar cantidades de TBT por debajo de los umbrales de nanogramos por litro (Ruiz et al., 1998; Van den Broeck et al., 2009; Bauer et al., 1997) en concordancia con el criterio de buena salud del medio acuático referido a este tóxico o que la presencia de este contaminante fuera tan reciente que apenas se iniciara la respuesta biológica de las especies en estudio sin embargo, esto último no parece ser el caso en vista de que el estudio consistió en el análisis de organismos adultos obtenidos durante los años de 2007 y 2008, aún cuando persiste la incertidumbre si en el pasado ha existido contaminación por TBT sin que nadie la hubiera registrado. Otra posibilidad podría estar relacionada con la dinámica de corrientes tanto de aguas limnéticas como de origen marino en cuyo caso el flujo de aguas permitiera la dilución y el lavado eficiente de este contaminante antes de su impacto en las poblaciones de moluscos. La cuantificación por procedimientos de determinación química del TBT sería una forma de coadyuvar al esclarecimiento de este punto, aunque la abrumadora literatura sobre los estudios de imposex en gasterópodos, avalan ampliamente la confiabilidad de este indicador sobre la presencia peligrosa y el impacto del TBT en el medio acuático.

Una medida adicional indirecta para complementar el criterio sobre la salud del medio es el estudio de las posibles alteraciones al cariotipo normal de las especies que presentaron rastros de imposex, particularmente, en las hembras con estos indicios. Por ello, se tomaron muestras de tejido gonádico en hembras y machos de apariencia anatómica normal y en hembras con alguna anormalidad, con el fin estudiar comparativamente los parámetros cariotípicos y bandas cromosómicas que pudieran indicar alteraciones tales como rompimientos cromosómicos y alguna correlación con el TBT en las hembras. Estos estudios se encuentran en proceso y serán divulgados posteriormente.

Este hallazgo sobre el sorprendente buen estado de salud de las aguas de los sistemas lagunares en la región de la laguna de Términos con respecto a la presencia del TBT, es contradictorio de lo que comúnmente se podría suponer en vista de la actividad industrial, el desplazamiento de embarcaciones de pescadores que se mueven dentro de las aguas de la laguna de Términos, el paso de embarcaciones mayores por las bocas de El Carmen y de Puerto Real y del crecimiento exponencial de la población de Ciudad del Carmen debido a la explotación del petróleo, que conlleva la producción de aguas residuales en las inmediaciones de la isla del Carmen, pero se puede explicar debido a la dinámica de recambio de aguas en la zona estudiada, tanto por el intenso movimiento de las aguas limnéticas procedentes de ríos que desembocan en el interior de la laguna, como al efecto de corrientes de aguas de origen marino que barren el margen de la Isla del Carmen con un comportamiento definido, y a la falta de uso de pinturas que contienen este contaminante en las embarcaciones de los pescadores de la región así como a la muy escasa actividad de embarcaciones de recreo que circulan por estas aguas. Es recomendable la vigilancia de la presencia de imposex mediante el análisis de especies de Neogasterópodos que puedan encontrarse en esta región y de especies de bivalvos como ostiones del género Crassostrea.

AGRADECIMIENTOS

A Arturo Toledano Granados de la Estación Puerto Morelos ICMYL-UNAM por su valiosa ayuda en el trabajo de campo y por la identificación taxonómica de los ejemplares en estudio y a Carlos Illescas del ICMYL-CU, por las facilidades otorgadas para la fotografía de los organismos.

LITERATURA CITADA

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