Universidad de Costa Rica Escuela de Biología Cátedra de Biología General Laboratorio de Biología General B107 Profesora: Dra. Ronit Amit Instructor: Jordán Villegas Estudiante: Jocelyn Miranda Quesada Grupo: 16 II Semestre, San Pedro, 2018 Reporte individual 2: Estudio del efecto del estrés en el metabolismo de los peces mediante la medición del consumo de oxígeno en presencia y ausencia del agente estresante
Hipótesis, justificación y predicción Se plantea como hipótesis que la exposición a un agente o fuente de estrés para el pez Beta tiene un efecto sobre el consumo de oxígeno y por ende en la tasa metabólica del animal en su medio acuático. Por lo que, se predice que si el pez Beta se ve sometido a una fuente de estrés, entonces consumirá más oxígeno que el que consumiría en ausencia de dicho agente estresante. En este caso, el agente de estrés es el reflejo del animal en un espejo, y la manera en que el organismo responde a éste genera diferentes respuestas fisiológicas en el animal, y en el caso de los peces, unas de las respuestas secundarias son los cambios en el metabolismo, que es un reflejo del gasto energético del organismo. Es posible determinar la tasa metabólica del pez mediante el cálculo del consumo de oxígeno o su tasa de respiración, lo cual representa una medición indirecta de la tasa metabólica, que se basa en medidas del intercambio gaseoso respiratorio ( Hill, 1979).
Metodología Para la realización del experimento se requirió la utilización del equipo LabQuest cuyo sensor se colocó en la cámara metabólica que consistió en un recipiente con agua en la cual se encontraba un pez Beta, al cual se dejó que se aclimatara durante 5 minutos antes de realizar las mediciones. Se realizó la prueba de control en el experimento al medir la variación de la concentración de O2 en el agua durante 5 minutos para determinar la tasa de consumo de oxígeno en condiciones normales del pez, es decir su tasa metabólica de rutina. Y posteriormente se aplicó un tratamiento, el cual consistió en someter el pez a una fuente de estrés generada por un espejo, por ejemplo una especie como el pez Beta es muy agresivo y el observar el reflejo de su silueta le genera estrés. Se registró la variación de la concentración del oxígeno en el agua durante 5 minutos. Y con base en los datos de ambas pruebas, se determinó la tasa de consumo de O 2 del pez en condiciones de control y el tratamiento, para lo cual también se requirió la determinación del volumen del pez. Los datos experimentales que se emplean en este reporte incluyen el cálculo del volumen del animal mediante una ecuación que lo calcula con base en la masa corporal del pez. El tamaño de la muestra fue de 39 pares de datos que se obtuvieron de todos los grupos de laboratorio que realizaron el experimento, no obstante, no en todas las muestras se usó el mismo pez para llevar a cabo las mediciones. La variable dependiente en este experimento es el consumo de oxígeno del pez, y la variable independiente es el estrés generado sobre el animal. En este caso el tiempo fue el mismo para el tratamiento y el control, por lo que se considera una variable estandarizada, de igual manera la prueba se aplicó para un mismo individuo por lo que para el control y el tratamiento también se estandarizó el tipo de especie (en cada una de las muestras). Otras variables presentes no controladas fueron la iluminación del medio, y el ruido externo que podrían ser factores de estrés en el animal. Si la hipótesis planteada es cierta, se esperaría que existiese una diferencia en el consumo de oxígeno del pez al ser sometido a una fuente de estrés, de manera que el consumo de oxígeno por el animal sería menor en condiciones normales que la tasa de respiración en condiciones de estrés. Y, por lo tanto, la tasa metabólica específica del animal será mayor en este caso, que cuando se encuentra en un ambiente libre de agentes de tensión.
Resultados De acuerdo con los resultados obtenidos, el promedio de la tasa metabólica específica para el pez en condiciones ambientales normales fue de 67,504 mgO2/Kg*H con una desviación estándar de 85, 88 mgO2/Kg*H . Y la tasa metabólica para el pez sometido al agente de estrés fue 83,70 mgO2/Kg*H con una desviación estándar de 100,20 mgO2/Kg*H, como se observa en la figura 1.
Tasa metabólica específica (mg O2/ Kg*H )
200
150
100 Control Agente estresante
50
0
-50
Tratamientos
Figura 1. Promedio de la tasa metabólica específica para los peces : 1) En condiciones ambientales libres de estrés 2) En presencia del agente de estrés ocasionado por el reflejo en el espejo.
Prueba T student Hipótesis nula: Los promedios de la tasa metabólica de los peces son iguales condiciones normales y al ser sometidas al tratamiento de un agente de estrés como el espejo. Hipótesis alternativa: Los promedios de la tasa metabólica de los peces son diferentes bajo condiciones normales y al ser sometidas al tratamiento de un agente de estrés como el espejo. A partir de la comparación realizada aplicando una prueba de T student pareada, se concluye que para un nivel de significancia del 95%, no existe evidencia significativa para rechazar la hipótesis nula, por lo que p>0,05).
Discusión De acuerdo con los resultados obtenidos, no existe una diferencia estadísticamente significativa en la tasa metabólica específica del pez en condiciones normales y al ser sometido a una fuente de estrés. Teóricamente, se esperaría que si hubiese un cambio en el consumo de oxígeno y por ende en la tasa metabólica; sin embargo, los resultados de este experimento se ven limitados por variables que no fueron controladas durante el experimento, por ejemplo el individuo que se estaba usando para las pruebas no fue el mismo en todas las muestras que se comparan, también el efecto de otros agentes causantes de estrés como por ejemplo la iluminación o el ruido externo. Ya que la reacción o severidad de los cambios presentados que tenga el pez va a depender de la duración del período de estrés, la naturaleza de este agente estresante y también del tipo de especie de pez, ya que la sensibilidad ante el estrés es distinta (Muñoz, Mardones, Vargas-Chacoff y Gesto, 2015). Otras fuentes de error se asocian también al equipo de medición utilizado ya que es posible que este no se encontrara adecuadamente calibrado, o el sensor estuviese funcionando defectuosamente. Existen otros factores que pueden influir en los resultados obtenidos y que no se controlaron para el experimento como el nivel de oxigenación del agua y las condiciones fisicoquímicas del agua, que si no son las óptimas pueden representar una fuente de estrés adicional (Arturo-Rodríguez,2012). Como se mencionó anteriormente, al utilizar el consumo de oxígeno por el pez como una forma de determinar la tasa metabólica del pez, lo que se tiene es una medición indirecta y no tan precisa ya que para determinar la verdadera tasa metabólica se requeriría expresar el índice de consumo en forma de coeficiente de producción de calor o mediante un método de medición directa. Para el estudio de la tasa metabólica de los peces mediante el método indirecto por la tasa de respiración, se recomendaría la realización de otro tipo de tratamientos para ver el efecto que tienen diferentes variables que en este experimento no se controlaron, por ejemplo, para un mismo individuo aplicar otros agentes de estrés como la iluminación, la temperatura del agua (pequeñas variaciones tolerables para no matar el pez) o incluso analizar diferentes especies para un mismo tratamiento de un agente de estrés.
Bibliografía Arturo-Rodríguez, C. (2012). El estrés en peces de granja. Recuperado de: file:///C:/Users/jocem/Downloads/386-Texto%20del%20art%C3%ADculo-1424-1-1020121020.pdf Hill, R. (1979). Fisiología animal comparada: un enfoque Recuperado de: https://books.google.co.cr/books?isbn= 8429118292
ambiental.
Muñoz, J., Mardones, O., Vargas-Chacoff, L., y Gesto, M.(2015). Estrés en peces: respuesta fisiológica y sus implicaciones en el cultivo de salmónidos. Recuperado de: https://www.salmonexpert.cl/article/estres-en-peces-respuesta-fisiologica-y-susimplicaciones-en-el-cultivo-de-salmonidos/