Actividad metabólica de los sedimentos en un gradiente altitudinal de un río tropical de montaña durante eventos de sequía, Sierra Nevada de Santa Marta - Colombia

The metabolic activity of sediments was measured over an altitudinal gradient in a mountain tropical river (Sierra Nevada de Santa Marta – Colombia). It was related along the river basin with climatic and hydrologic parameters during the dry season. Additionally, observations of the metabolic activity and the variation of the P/R ratio during a day were made. Measures were made with a light-dark bottle method and two hours exposition. For the estimation of the real area, images of previously weighted subsamples of sediment were processed with an ImageJ 1.40g computer program. Over the altitudinal gradient we find that community respiration (CR) was higher than the gross primary productivity (GPP), also P/R < 1. The light intensity was the most important variable and was related with the P/R ratio on the upper basin and with GPP over the entire gradient. Our results shows that the substrate sediment is strong heterotrophic over the entire basin but mainly on the middle part of the river.En el presente estudio, se realizan medidas de la actividad metabólica del sustrato sedimentos (SED) en un gradiente altitudinal de un río tropical de montaña (Sierra Nevada de Santa Marta-Colombia) con el fin de establecer su relación con variables físico-químicas, hidrológicas e hidroclimáticas a lo largo de la cuenca durante eventos de sequía. Adicionalmente, se realizó un acercamiento al comportamiento de esta actividad durante un ciclo diario de luz y la variación de la relación Producción- Respiración (P/R) a lo largo del día. Las mediciones se realizaron mediante el método de botellas claras y oscuras utilizando como sustrato extracciones de SED, con un tiempo de exposición de dos horas. Para la estimación del área real, se procedió a la obtención de imágenes digitales de alícuotas de SED previamente pesadas, que fueron procesadas en el programa computacional ImageJ 1.40g. En el gradiente altitudinal se encontró que la respiración de la comunidad (RC) fue mayor que la PPB haciendo que la relación Producción Primaria Bruta/Respiración (P/R) sea <1. De acuerdo con los resultados obtenidos, la luminosidad es la variable que reviste mayor importancia, ya que esta se asoció con la relación P/R en el tramo alto, y estuvo asociada con la PPB desde la cabecera hasta la parte baja del río. De acuerdo con los resultados se sugiere que para el río Gaira el sustrato SED es fuertemente heterotrófico (P/R <1) a través del gradiente altitudinal, principalmente en el tramo medio de esta cuenca

Diversidad y estructura genética del Prochilodus magdalenae (Pisces: Prochilodontidae) aguas arriba y abajo de la represa Betania, Colombia

  The Magdalena River is one of the most important basins in Colombia, it has a large number of important fish species for the economy of many communities in the country. However, there’s been a reduction in the population caused by different factors. One of the major problems is the construction of the Betania dam, in response to the energy requirements in Colombia. However, migratory species such as Prochilodus magdalenae, of economic importance for the artisanal fishery, have been seriously  affected. For this reason, it became neccesary to analyze its genetic diversity and structure, taking into account the construction of the dam as a possible factor of fragmentation. For this purpose, the use of microsatellites as a molecular marker in different study locations upstream and downstream of the dam is adequate. It was possible to evaluate in 171 individuals the state of genetic diversity. In this respect, 111 alleles distributed in seven loci 100% polymorphic were obtained. The overall averages for the heterozygosity observed were 0.2169, while the expected ones were 0.8316. The Fst and PhiPT statistics showed that there is a moderate differentiation between Betania’s locality and all the localities sampled. The analysis of Bayesian inference detected the coexistence of three populations in the river basin, being the Betania’s locality represented only by one of the three populations registered in the basin. These results can be presented due to the fragmentation generated by the dam in the river, preventing the genetic flow between the locations upstream and downstream of the dam.   El río Magdalena es una de las cuencas más importantes de Colombia, cuenta con gran cantidad de especies de peces importantes para la economía de muchas comunidades en el país. Sin embargo, una reducción marcada en las poblaciones de distintas especies asociadas se ha presentado por diferentes factores. Dentro de estos, se destaca la construcción de la represa de Betania, como respuesta a los requerimientos energéticos en Colombia. No obstante, especies migratorias como Prochilodus magdalenae, de importancia económica para la pesquería artesanal, se han visto seriamente afectadas, por lo que se ha generado la necesidad de analizar su estructura y diversidad genética, teniendo en cuenta la construcción de la represa como posible factor de fragmentación. Para esto, se hace adecuado el uso de microsatélites como marcador molecular en diferentes localidades de estudio aguas arriba y abajo de la represa. Esto permitió evaluar en 171 individuos el estado de la diversidad genética, cómo se encuentra distribuida esta variabilidad en las localidades de estudio y cómo influyen algunos factores como la construcción de la represa sobre su estructura genética. En este sentido, se obtuvieron 111 alelos distribuidos en siete loci 100 % polimórficos. Los promedios generales para la heterocigosidad observada fueron de 0,2169, mientras que para las esperadas fueron de 0,8316. Los estadísticos de Fst y PhiPT mostraron que existe una moderada diferenciación entre la represa de Betania y todas las localidades muestreadas. El análisis de inferencia bayesiana detectó la coexistencia de tres poblaciones en la cuenca del río, entre las que destaca la de Betania. Estos resultados se pueden estar presentando, debido a la fragmentación que genera la represa en el río, impidiendo el flujo genético entre las localidades aguas arriba y aguas abajo de la repres

Variabilidad genética en la producción de larvas de Prochilodus magdalenae usadas en programas de repoblamiento en el río Magdalena, Colombia

The objective of this research was to evaluate the effect of individual genetic variability of spawners in the procurement (production and genetic quality) of Prochilodus magdalenae larvae, used in the repopulation programs in the Magdalena river (Colombia). The spawners system was used based on the genetic criteria of the Centro Acuícola y Agroindustrial de Gaira (SENA Magdalena, Colombia), forming groups with different levels of individual heterozygosity (Ho<=0.3; 0.3>Ho<=0.6 y Ho>0.6). The hormonal induction was done with Pituitary Carp Extract (PCE) using a dosage of 6.6 mg/Kg. The production parameters in the different levels of heterozygosity were measured, such as weight, fertility, fertilization rate, hatching and survival rate. The larvae obtained were fixed in alcohol at 96% for the genetic analyses performed through the use of seven loci micro-satellites. There were significant differences between the individual heterozygosity intervals both in the production parameters and in the genetic quality of the obtained progenies (p < 0.05). A decrease was detected in the heterozygosity observed in the obtained progenies (Ho=0.198, 0.203, 0.392) compared to the heterozygosity of the spawners (Ho=0.190, 0.444, 0.730) for the three intervals of heterozygosity evaluated. The parameters of weight production, fertilization rate and survival, as well as the genetic quality in terms of Ho and Fis of the obtained progenies, are positively related with the genetic variability of the spawners. It is therefore advised that in order to implementbreeding programs, spawners with individual heterozygosity values above 0.6 are used for the production of larvae destined to the repopulation of natural communities of P. magdalenae.El objetivo de esta investigación consistió en evaluar el efecto de la variabilidad genética individual de los reproductores en la obtención (producción y calidad genética) de larvas de bocachico (Prochilodus magdalenae) usadas en los programas de repoblamiento en el río Magdalena (Colombia). Se utilizó el sistema de reproductores con criterio genético del Centro Acuícola y Agroindustrial de Gaira (SENA Magdalena, Colombia), conformando grupos con diferentes niveles de heterocigosidad individual (Ho<=0.3; 0.3>Ho<=0.6 y Ho>0.6), la inducción hormonal fue realizada con Extracto Pituitario de Carpa (EPC) a una dosis de 6.6 mg/Kg. Se midieron parámetros de producción en los diferentes niveles de heterocigosidad tales como peso, fecundidad, tasa de fertilización, tasa de eclosión y supervivencia. Las larvas obtenidas fueron fijadas en alcohol al 96% para los análisis genéticos a través del uso de siete loci microsatélites. Hubo diferencias significativas entre los intervalos de heterocigosidad individual tanto en los parámetros de producción como en la calidad genética de las progenies obtenidas (p < 0.05). Se observó una disminución de la heterocigosidad observada en las progenies obtenidas (Ho=0.198, 0.203, 0.392) en comparación con la heterocigosidad de los reproductores (Ho=0.190, 0.444, 0.730) para los tres intervalos de heterocigosidad evaluados. Los parámetros de producción de peso, tasa de fertilización y supervivencia; así como la calidad genética en términos de Ho y Fis de las progenies obtenidas, están relacionados positivamente con la variabilidad genética de los reproductores, por lo que se recomienda que para implementar programas de crianza, se utilicen reproductores con valores de heterocigosidad individual superiores a 0.6 para la producción de larvas destinadas al repoblamiento de poblaciones naturales de P. magdalenae

Genetic status, source and establishment risk of the giant tiger shrimp (penaeidae: penaeus monodon), an invasive species in colombian caribbean waters

The tiger shrimp (Penaeus monodon) is an Indo-Pacific species. Its global production between 1970 and 1980 exceeded all other shrimp species, which favored its introduction and cultivation outside its natural range in several countries of Africa, Europe, USA and South America. It is currently found in the coast of the Atlantic Ocean (Mexico, United States, Puerto Rico, Brazil, Guyana, Venezuela and Colombia). Despite the risk involved, no studies have been conducted to evaluate their impact as a possible invasive species and their genetic condition. This study evaluated the genetic status and population origin of P. monodon in the northernmost Colombian Caribbean, analyzing the mitochondrial DNA control region (mtDNA-CR). 16 individuals were randomly collected from Golfo de Salamanca and 342 original Indo-Pacific sequences were obtained from GenBank. Parameters of genetic diversity and genetic relationships were analyzed. There were a total of 358 sequences compared and 303 haplotypes identified. Three haplotypes were identified in the Colombian population. This results showed lower genetic diversity compared with Indo-Pacific populations. These haplotypes were closely related to those found in samples from the Philippines and Taiwan. We discuss the need to create a regional network to characterize the established populations in the Great Caribbean, with the purpose of inferring colonization processes and the establishment of management measures.Estado genético, origen y riesgo de establecimiento del camarón tigre gigante (Penaeidae: Penaeus monodon), una especie inavasora en aguas del Caribe colombianoEl camarón tigre (Penaeus monodon) es una especie del Indo-Pacífico. Su producción mundial entre 1970 y 1980 superó todas las otras especies de camarón, lo que favoreció su introducción y cultivo fuera del área de distribución natural en varios países de África, Europa, EE.UU. y América del Sur. Actualmente se encuentra en la costa del Océano Atlántico (México, Estados Unidos, Puerto Rico, Brasil, Guyana, Venezuela y Colombia). A pesar del riesgo que implica, no se han realizado estudios para evaluar su impacto como posible especie invasora y su condición genética. Este estudio evaluó el estado genético y el origen de la población de P. monodon en el norte del Caribe colombiano, analizando la región control del ADN mitocondrial (ADNmt-CR). 16 individuos fueron recolectados al azar del Golfo de Salamanca y 342 secuencias originales de muestras del Indo- Pacífico fueron obtenidas de GenBank. Se analizaron los parámetros de diversidad genética y las relaciones genéticas. Se analizaron un total de 358 secuencias y se identificaron 303 haplotipos. En la población de Colombia se identificaron tres haplotipos, mostrando una baja diversidad genética en comparación con las poblaciones del Indo-Pacífico. Estos haplotipos se encontraron cercanamente relacionados con secuencias obtenidas de muestras de Filipinas y Taiwán, principalmente. Se discute la necesidad de crear una red regional para caracterizar las poblaciones establecidas en el Gran Caribe, con el propósito de inferir los procesos de colonización y el establecimiento de medidas de manej

Genetic diversity and population structure of bocachico Prochilodus magdalenae (Pisces, Prochilodontidae) in the Magdalena River basin and its tributaries, Colombia

Prochilodus magdalenae is an endemic freshwater fish that occurs in the Magdalena, Sinú and Atrato hydrographic basins. It has an important economic role and is a food resource for the artisanal fishing communities. Its socioeconomic importance contrasts with the current status of its fisheries, where stocks are being depleted. Considering its importance and lack of information on its genetic structure, we used seven microsatellite markers to assess the genetic structure of wild populations of P. magdalenae. The genetic diversity was assessed and the population genetic structure was estimated through Fst, analysis of molecular variance and Bayesian analysis. A total of 290 alleles were found in all loci throughout all population. The high polymorphism contrasts with the levels of observed heterozygosity (Ho = 0.276), which are the lowest values recorded for the family. We found three populations of bocachico coexisting throughout the studied system, contradicting the hypothesis that freshwater migratory fish form panmictic populations. These results on the genetic structure of P. magdalenae constitute tools for a better understanding of the behavior and biology of this species, contributing to fish management and conservation programs

Actividad metabólica de los sedimentos en un gradiente altitudinal de un rio tropical de montaña durante eventos de sequia, Sierra Nevada de Santa Marta - Colombia

The metabolic activity of sediments was measured over an altitudinal gradient in a mountain tropical river (Sierra Nevada de Santa Marta – Colombia). It was related along the river basin with climatic and hydrologic parameters during the dry season. Additionally, observations of the metabolic activity and the variation of the P/R ratio during a day were made. Measures were made with a light-dark bottle method and two hours exposition. For the estimation of the real area, images of previously weighted subsamples of sediment were processed with an ImageJ 1.40g computer program. Over the altitudinal gradient we find that community respiration (CR) was higher than the gross primary productivity (GPP), also P/R < 1. The light intensity was the most important variable and was related with the P/R ratio on the upper basin and with GPP over the entire gradient. Our results shows that the substrate sediment is strong heterotrophic over the entire basin but mainly on the middle part of the river.En el presente estudio, se realizan medidas de la actividad metabólica del sustrato sedimentos (SED) en un gradiente altitudinal de un río tropical de montaña (Sierra Nevada de Santa Marta-Colombia) con el fin de establecer su relación con variables físico-químicas, hidrológicas e hidroclimáticas a lo largo de la cuenca durante eventos de sequía. Adicionalmente, se realizó un acercamiento al comportamiento de esta actividad durante un ciclo diario de luz y la variación de la relación Producción- Respiración (P/R) a lo largo del día. Las mediciones se realizaron mediante el método de botellas claras y oscuras utilizando como sustrato extracciones de SED, con un tiempo de exposición de dos horas. Para la estimación del área real, se procedió a la obtención de imágenes digitales de alícuotas de SED previamente pesadas, que fueron procesadas en el programa computacional ImageJ 1.40g. En el gradiente altitudinal se encontró que la respiración de la comunidad (RC) fue mayor que la PPB haciendo que la relación Producción Primaria Bruta/Respiración (P/R) sea <1. De acuerdo con los resultados obtenidos, la luminosidad es la variable que reviste mayor importancia, ya que esta se asoció con la relación P/R en el tramo alto, y estuvo asociada con la PPB desde la cabecera hasta la parte baja del río. De acuerdo con los resultados se sugiere que para el río Gaira el sustrato SED es fuertemente heterotrófico (P/R <1) a través del gradiente altitudinal, principalmente en el tramo medio de esta cuenca.

Diversidad y estructura genética del Prochilodus magdalenae (Pisces: Prochilodontidae) aguas arriba y abajo de la represa Betania, Colombia

  The Magdalena River is one of the most important basins in Colombia, it has a large number of important fish species for the economy of many communities in the country. However, there’s been a reduction in the population caused by different factors. One of the major problems is the construction of the Betania dam, in response to the energy requirements in Colombia. However, migratory species such as Prochilodus magdalenae, of economic importance for the artisanal fishery, have been seriously  affected. For this reason, it became neccesary to analyze its genetic diversity and structure, taking into account the construction of the dam as a possible factor of fragmentation. For this purpose, the use of microsatellites as a molecular marker in different study locations upstream and downstream of the dam is adequate. It was possible to evaluate in 171 individuals the state of genetic diversity. In this respect, 111 alleles distributed in seven loci 100% polymorphic were obtained. The overall averages for the heterozygosity observed were 0.2169, while the expected ones were 0.8316. The Fst and PhiPT statistics showed that there is a moderate differentiation between Betania’s locality and all the localities sampled. The analysis of Bayesian inference detected the coexistence of three populations in the river basin, being the Betania’s locality represented only by one of the three populations registered in the basin. These results can be presented due to the fragmentation generated by the dam in the river, preventing the genetic flow between the locations upstream and downstream of the dam.   El río Magdalena es una de las cuencas más importantes de Colombia, cuenta con gran cantidad de especies de peces importantes para la economía de muchas comunidades en el país. Sin embargo, una reducción marcada en las poblaciones de distintas especies asociadas se ha presentado por diferentes factores. Dentro de estos, se destaca la construcción de la represa de Betania, como respuesta a los requerimientos energéticos en Colombia. No obstante, especies migratorias como Prochilodus magdalenae, de importancia económica para la pesquería artesanal, se han visto seriamente afectadas, por lo que se ha generado la necesidad de analizar su estructura y diversidad genética, teniendo en cuenta la construcción de la represa como posible factor de fragmentación. Para esto, se hace adecuado el uso de microsatélites como marcador molecular en diferentes localidades de estudio aguas arriba y abajo de la represa. Esto permitió evaluar en 171 individuos el estado de la diversidad genética, cómo se encuentra distribuida esta variabilidad en las localidades de estudio y cómo influyen algunos factores como la construcción de la represa sobre su estructura genética. En este sentido, se obtuvieron 111 alelos distribuidos en siete loci 100 % polimórficos. Los promedios generales para la heterocigosidad observada fueron de 0,2169, mientras que para las esperadas fueron de 0,8316. Los estadísticos de Fst y PhiPT mostraron que existe una moderada diferenciación entre la represa de Betania y todas las localidades muestreadas. El análisis de inferencia bayesiana detectó la coexistencia de tres poblaciones en la cuenca del río, entre las que destaca la de Betania. Estos resultados se pueden estar presentando, debido a la fragmentación que genera la represa en el río, impidiendo el flujo genético entre las localidades aguas arriba y aguas abajo de la repres