Variación ontogenética de la capacidad para asimilar algas de Aplodactylus punctatus (pisces: aplodactylidae)

Abstract

En la literatura existen ejemplos de peces capaces de asimilar materia y energía de las algas que consumen. Esta capacidad se asocia a la presencia de tractos digestivos largos, que posibilitarían la digestión de materiales de baja calidad nutricional. Sin embargo no existe evidencia experimental demostrando que el alargamiento del tracto digestivo incremente la capacidad para digerir algas. La búsqueda de esta evidencia es el objetivo principal de esta tesis. Aplodactylus punctatus es un pez que en las costas de Chile consume y digiere algas. Evidencias preliminares indican que durante su ontogenia cambia desde una dieta omnivora a una herbívora y aumenta la longitud del tracto digestivo. Se estudió si durante la ontogenia de A. punctatus existe efectivamente un cambio en la dieta, en la morfometría del tracto digestivo y en la capacidad para digerir las algas. Se recolectó en el submareal de Punta de Tralca 120 ejemplares de A. punctatus, de 18,5 a 43 cm de longitud total. Se realizaron experimentos de consumo de Lessonia trabeculata, con ejemplares de distinto tamaño, en condiciones de laboratorio. La digestibilidad de materia orgánica y proteínas se cuantificó según la ecuación propuesta por Sibly (1981). se Se midió el consumo de oxígeno de ocho ejemplares, para estimar las demandas energéticas mínimas, y con estos datos calculó un consumo teórico de Lessonia necesario para satisfacerlas. Este consumo teórico fue comparado con el peso húmedo de algas encontrado en el tracto digestivo de los ejemplares analizados. En los peces recolectados, longitud digestivo se correlaciona positivamente con la talla (LT). E1 largo relativo del tracto digestivo varió entre 2,3 veces LT, para el pez más pequeño, a 4,8 veces LT para el de mayor tamaño. Los individuos de tallas menores a 30 cm consumieron una mayor proporción de invertebrados (17,2 % que los individuos de tamaño mayor (0,3%), predominando en estos últimos el consumo de frondas de Lessonia trabeculata. El índice de digestibilidad medido para frondas aumentó de 0,40 a 0,80 en peces de 18,5 a 43 cm de longitud total respectivamente. El tiempo de tránsito del alimento aumentó de 28 a 52 h para los mismos ejemplares. La demostración experimental de la asociación entre el aumento de la longitud del tracto digestivo, el tiempo de tránsito del alimento con un incremento en la capacidad para digerir algas, constituye la primera evidencia conocida para peces. A1 comparar el consumo estimado de alga con 1os requerimientos teóricos de Lessonia trabeculata, para cubrir las demandas energéticas estimadas por respiración, se encontró que los peces de tallas inferiores a aproximadamente 30 cm incurrirían en un balance energético negativo si consumieran exclusivamente esta alga. Esta podría ser una razón energética que justifica la inclusión de invertebrados en la dieta de estos ejemplares.

Several studies in the literature show that fishes are able to assimilate energy and matter from the algae they consume. This ability has been usually associated with long digestive tracts, and regarded as a feature facilitating the digestion of low-quality food items. However, experimental evidence showing that Oincrease in the length of the digestive tracts increases the ability for digesting algae is lacking in fishes. The search for this evidence is the main goal of this thesis. Along the Chilean coast, Aplodactylus punctatus, was described as herbivorous fish, capable to digest algae. Furthermore, it was suggested that during ontogeny a shift from omnivory to herbivory takes place, supposed to be associated with a length increase of digestive tracts. In this thesis I studied whether or not a shift in diet exists in A. punctatus' ontogeny, and how this is correlated with both the morphology of the digestive tract and the ability for digesting algae. One hundred and twenty specimens were collected subtidally in Punta de Tralca (Central Chile). The length of the digestive tract and the diet composition were analized. Fronds of the brown kelp Lessonia trabeculata we offered to A. punctatus of different sizes under laboratory conditions to determine the fish ability for digesting algae. The digestibility of both proteins and organic matter, were calculated according to Sibly (1981). Oxygen consumption rates were determined for eight specimens which allowed an energy budgets to be calculated an a theoretical consumption of L. trabeculata to be predicted. These theoretical food requirements were compared with the observed consumption. The digestive tract of A. punctatus sharply increases in length as the fish grows. The relative length of the digestive tracts ranged between 2.3 times fish total length for the smallest fish collected to 4.8 times for the largest one. The individuals smaller than 30 cm had higher percentage of invertebrate biomass in their digestive tracts (17.23 %), than larger individuals (0.30 %). The main food item found in the larger fish were fronds of the brown macroalgae L. trabeculata. The ability for digesting this food item increases from 0.40 to 0.80, organic matter digestibility, as fish increases from 18.5 to 43 cm. Moreover, an increase in food throughput time, transit time, from 28 to 52 h was observed for the same specimens. These results agree well with the model proposed by Sibly (1981), constituting whatsoever the first experimental evidence of this phenomenon in fishes. The energy budget calculated using oxygen consumption measurements as an index of energy requeriments, showed that specimens smaller than 30 cm would incur in a negative energy balance if L. trabeculata were the only food item consumed. This could be energetic reason for the inclusion of invertebrates in the diet observed in small specimens.