Consecuencias fisiológicas de la variación en el uso de recursos marinos en dos especies de Cinclodes: un análisis desde la ecología isotópica

Abstract

Mediante el análisis de isotopos estables (AIE) de dos especies de paseriformes, C. nigrofumosus y C. oustaleti de la zona central de Chile, se evaluó la proporción de uso de recursos marinos y la proporción del presupuesto hídrico proveniente de las diversas fuentes de agua (de mar, dulce y metabólica). Además, se estudiaron algunos de los ajustes fisiológicos y bioquímicos que estas aves emplean para mantener estable el presupuesto hídrico en un ambiente salobre y marcado por variaciones climáticas estacionales. No se encontró una variación estacional significativa en la amplitud del nicho trófico (isotópico) de C. nigrofumosus como tampoco entre especies. Se confirmó la existencia de patrones de migración altitudinal en C. oustaleti. El análisis de los tres isótopos de oxígeno (δ16O, δ17O y δ18O) en el plasma sanguíneo y la estimación obtenida a partir de las mediciones fisiológicas revelan que ambas especies estarían consumiendo una mezcla de agua marina y dulce, y produciendo un 23% de agua metabólica en promedio. La tasa metabólica (TMB) y la pérdida de agua por evaporación (PTAE) de C. nigrofumosus fueron mayores en verano que en invierno. No se encontró diferencias entre ambas especies durante el invierno, cuando se encuentran en condición de simpatría. Se encontró una correlación positiva entre TMB y PTAE utilizando ambas especies y estaciones. La conductancia térmica disminuyó significativamente en invierno (18%) en C. nigrofumosus y un 45% para C. oustaleti. La actividad enzimática en eritrocitos no reflejó el gasto energético a nivel corporal ni mostró variación entre especies o estaciones. El nivel de daño oxidativo se correlacionó positivamente con el gasto energético en la especie especialista marina C. nigrofumosus mientras que no se encontró una variación en la capacidad antioxidante total entre estaciones, ni entre especies. Contrario a lo esperado, la actividad enzimática mitocondrial en eritrocitos no reflejó el aumento metabólico observado en verano en C. nigrofumosus, aun cuando el daño por peroxidación lipídica se encontró relacionado con el incremento metabólico en verano. Por último, los resultados obtenidos a partir de las mediciones de parámetros fisiológicos respaldan la utilización de isótopos estables para estimar la contribución del agua metabólica al presupuesto total de agua.

Through stable isotope analysis (SIA) of two species of passerines, C. nigrofumosus and C. oustaleti from central Chile, the proportion of use of marine resources and the proportion of the water budget coming from the various sources of water (seawater, fresh water, and metabolic water) were evaluated. In addition, some of the physiological and biochemical adjustments that these birds use to maintain a stable water budget in a marine coastal environment marked by seasonal climatic variations were studied. No significant seasonal variation was found in the trophic (isotopic) niche width of C. nigrofumosus, nor between species. The existence of altitudinal migration patterns in C. oustaleti was confirmed. The triple-oxygen analysis (δ16O, δ17O y δ18O) in blood plasma and the estimates obtained from physiological measurements, revealed that both species would be using a mixture of marine and fresh water and producing 23% metabolic water on average. The basal metabolic rate (BMR) and the total evaporative water loss (TEWL) of C. nigrofumosus were higher in summer than in winter. No differences were found between both species during the winter when they are in sympatric condition. A positive correlation was found between BMR and TEWL using both species and seasons. Thermal conductance decreased significantly in winter (18%) for C. nigrofumosus and 45% for C. oustaleti. Enzymatic activity in erythrocytes did not reflect energy expenditure at the body level nor did it show variation between species or seasons. Level of oxidative damage was positively correlated with energy expenditure in the specialist marine species C. nigrofumosus, while no variation in total antioxidant capacity was found between seasons or between species. Contrary to expectations, the mitochondrial enzyme activity in erythrocytes did not reflect the metabolic increase observed in summer in C. nigrofumosus, even though lipi peroxidation damage was found to be related to the metabolic increase in summer. Finally, the results obtained from the measurements of physiological parameters support the use of stable isotopes to estimate the contribution of metabolic water to the total water budget.