Nidos de tortuga marina ¿Por qué controlar su temperatura?

Escrito por Liliana Areli Robledo Ávila y Esperanza Meléndez Herrera

Las tortugas marinas son reptiles longevos de naturaleza altamente migratoria y en riesgo potencial de extinción. Entre sus principales amenazas se encuentra la pesca incidental, la contaminación, la depredación y el cambio climático. A nivel mundial se han creado diversas estrategias para conservar a las siete especies de tortugas marinas que habitan en México. Estas estrategias han logrado incrementar las poblaciones de algunas especies como la golfina (Lepidochelys olivacea) en la costa del pacífico mexicano, con escaso efecto sobre otras especies como la laúd (Dermochelys coriacea). Una de las estrategias mayormente empleadas es la protección de nidadas completas en viveros con el objetivo de evitar la depredación.

 

La estrategia más exitosa: los viveros de nidadas de tortuga

La reubicación de huevos de tortuga en viveros protegidos depende en buena medida del personal capacitado de estos lugares, quienes identifican a las hembras anidantes y recogen la nidada completa con ayuda de bolsas o cubetas para transportar los huevos hasta el vivero en donde serán colocados en nidos construidos previamente. Los embriones de tortuga permanecen en los nidos reubicados hasta la emergencia del nido (>45 días). Al finalizar su incubación se toma el registro de las características del nido (especie, número de crías emergidas, fecha de inicio y fin de incubación) y las crías son transportadas a la playa para su liberación a mar abierto. Esta estrategia es muy eficiente porque involucra a las comunidades locales y atrae al turismo hacia las playas de anidación. No obstante, puede producir alteraciones en la respuesta fisiológica de los organismos, las cuales apenas se están comenzando a entender.

Es claro que reubicar al nido completo, una vez que la hembra anidante ha terminado de depositar sus huevos en la playa, es lo mejor que se puede hacer para evitar el saqueo y favorecer el desarrollo de los embriones. Sin embargo, la reubicación de los huevos en etapas tempranas de la ontogenia puede alterar mecanismos fisiológicos que permiten el desarrollo óptimo de los embriones al interior del nido. Existe evidencia que sugiere que la hembra anidante escoge los mejores sitios para dejar sus huevos, seleccionando el tipo de grano, la temperatura y la humedad de la arena, entre otras variables. Si bien los nidos reubicados intentan emular lo mejor posible las condiciones naturales siguiendo normas establecidas, existen factores importantes para el desarrollo de los huevos que no se controlan y que pueden tener consecuencias negativas para la aptitud de las crías a corto y largo plazo.

 Condiciones del nido y la determinación sexual de las tortugas. Fotografía: Robledo Ávila L.A.

La importancia de la temperatura en los nidos

Recientemente se ha descrito que la temperatura, la humedad, el tamaño de las partículas de arena, el intercambio gaseoso y la presencia de parásitos en los sitios de anidación son factores importantes para el desarrollo óptimo de las tortugas marinas al interior del nido; particularmente, se ha reportado un efecto predominante de la temperatura de incubación para varias especies de tortugas marinas como la golfina, la tortuga boba (Caretta caretta) y la tortuga verde (Chelonia mydas).

La temperatura del nido tiene un efecto directo sobre la determinación sexual de las tortugas; en la mayoría de las especies las temperaturas más templadas promueven la diferenciación de machos (~28 ºC) y temperaturas más cálidas promueven el desarrollo de hembras (~32 ºC), mientras temperaturas intermedias permiten la diferenciación de ambos sexos (~31.7 ºC). Además del sexo, la temperatura parece tener un efecto sobre la diferenciación y la formación temprana de células, órganos y tejidos, y un efecto tardío sobre el crecimiento del embrión. El primer proceso constituye la organogénesis, y es un periodo crítico que define el establecimiento del plan corporal del embrión en desarrollo. El segundo proceso está caracterizado por el incremento en la división celular y en el tamaño del embrión.

Múltiples estudios sugieren que temperaturas de incubación extremas (por encima de los 34-35 ºC o por debajo de los 24-25 ºC) causan efectos adversos sobre el desarrollo y viabilidad de los embriones de tortugas marinas. Particularmente, se ha descrito que temperaturas muy elevadas aceleran el tiempo de eclosión y emergencia del nido produciendo crías más pequeñas con mayor cantidad de reservas energéticas (vitelo). Por otra parte, temperaturas de incubación por debajo de los 28 ºC alargan el tiempo de incubación y producen crías más grandes, pero con menos reservas energéticas. Aún no está clara la relevancia funcional de estos cambios para la supervivencia de las crías, debido a que algunos estudios sugieren que estas deben tener suficientes reservas energéticas para llegar a mar abierto. Otros estudios muestran que las crías más grandes tienen mejor desempeño locomotor y alcanzan más rápido el mar evitando depredadores en la playa.

El cambio climático y sus efectos en el desarrollo de las tortugas.
Fotografía: Robledo Ávila L.A.

No únicamente las temperaturas extremas mantenidas a lo largo del periodo de incubación pueden tener un efecto sobre los embriones en desarrollo. Algunos estudios sugieren que incluso pequeños cambios en la temperatura tienen efectos negativos sobre la talla corporal y la organogénesis en tortugas a la emergencia. Estos estudios muestran que la reubicación de los huevos en viveros y la elevación de menos de un grado centígrado en la temperatura promedio en los nidos reubicados, reduce la longitud de las crías y la proliferación de células en el ovario. Una vez más, la relevancia funcional de estos hallazgos aún no se conoce. Sin embargo, estudios en mamíferos sugieren que estas alteraciones podrían tener consecuencias a largo plazo sobre su reproducción.

Otros estudios realizados en su mayoría en tortugas terrestres y dulceacuícolas, sugieren que temperaturas de incubación masculinizantes o feminizantes pueden tener efectos sobre la respuesta inmunitaria innata en las crías en etapas perinatales. Algunos de estos estudios muestran que las temperaturas feminizantes disminuyen la respuesta inflamatoria, la actividad de algunas de las proteínas capaces de combatir microorganismos patógenos y la expresión de proteínas relevantes para la diferenciación de células inmunitarias, lo que favorece la muerte de los organismos ante infecciones.

Recientemente un estudio ha reportado que temperaturas de incubación por encima de los 33 ºC en nidos in situ, afectan la aptitud de las crías a la emergencia al decrementar su talla corporal, su capacidad locomotriz, su tasa cardiaca, e incrementan poblaciones de células inmunitarias relacionadas con inflamación en ausencia de infección, entre otros rasgos negativos para la supervivencia. De manera interesante, otros estudios han logrado demostrar que incluso elevaciones transitorias en la temperatura de incubación someten al organismo a estrés térmico, incrementando la expresión de proteínas de choque térmico muy probablemente para tolerar estos cambios en el ambiente.

Hasta el momento se conoce con detalle el mecanismo mediante el cual la temperatura determina el sexo de las tortugas durante el segundo tercio de la incubación. Sin embargo, poco se sabe acerca de los mecanismos que alteran el fenotipo de las crías a la emergencia y durante los periodos tempranos de la vida.

Fotografía de Robledo Ávila L.A.

El control de la temperatura en los viveros es primordial

En el actual escenario de pérdida masiva de poblaciones de tortugas marinas por depredación y por cambio climático, es realmente necesario proteger a las nidadas completas reubicándolas en viveros protegidos. Sin embargo, para poder implementar técnicas de mitigación de la temperatura, es indispensable identificar muy bien su efecto sobre el desarrollo temprano de las crías de tortuga, con el objetivo de optimizarlo y evitar las consecuencias negativas a nivel poblacional a corto y largo plazo. Así, resulta indispensable que los encargados de los viveros y los miembros de las comunidades que se encargan de reubicar los huevos conozcan los efectos de regar la arena de los viveros, proteger los nidos con malla sombra o incluso sembrar los nidos a una distancia óptima que evite que se incremente el calor metabólico al interior del nido.

 

 

Fleming, K. A., Perrault, J. R., Stacy, N. I., Coppenrath, C. M. y Gainsbury, A. M. (2020). Heat, Health and Hatchlings: Associations of in Situ Nest Temperatures with Morphological and Physiological Characteristics of Loggerhead Sea Turtle Hatchlings from Florida. Conservation Physiology, 8(1), 1-17. https://doi.org/10.1093/conphys/coaa046

 

Herrera-Vargas, M. A., Meléndez-Herrera, E., Gutiérrez-Ospina, G., Bucio-Piña, F. E., Báez-Saldaña, A., Siliceo-Cantero, H. H. y Fuentes-Farías, A. L. (2017). Hatchlings of the Marine Turtle Lepidochelys olivacea Display Signs of Prenatal Stress at Emergence after Being Incubated in Man-Made Nests: A Preliminary Report. Frontiers in Marine Science, 4(Artículo 400). https://doi:10.3389/fmars.2017.00400

Herrera-Vargas, M. A., Meléndez-Herrera, E., Gutiérrez-Ospina, G. y Fuentes-Farías, A. (2014). Efectos de la exposición prenatal al estrés asociado a la incubación artificial, sobre el desarrollo de la tortuga golfina (Lepidochelys olivacea). Biológicas, 16(1) 53-58. https://www.biologicas.umich.mx/index.php?journal=biologicas&page=article&op=view&path%5B%5D=204

 

Mueller, M. S., Ruiz-García, N. A., García-Gasca, A. y Abreu-Grobois, F. A. (2019). Best Swimmers Hatch from Intermediate Temperatures: Effect of Incubation Temperature on Swimming Performance of Olive Ridley Sea Turtle Hatchlings. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 519. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2019.151186

Liliana Areli Robledo Ávila. Estudiante del Programa Institucional de Doctorado en Ciencias Biológicas en el Instituto de Investigaciones sobre los Recursos Naturales de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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Esperanza Meléndez Herrera. Profesora-Investigadora del Instituto de Investigaciones sobre los Recursos Naturales de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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