Determinación de la edad en peces

El conocimiento de las características de edad de los peces es necesario para las evaluaciones de poblaciones y para desarrollar planes de manejo o conservación. El tamaño generalmente se asocia con la edad; sin embargo, existen variaciones de tamaño a cualquier edad particular para la mayoría de las especies de peces, lo que dificulta estimar una a partir de la otra con precisión. ^{[ 1 ]} Por lo tanto, los investigadores interesados ​​en determinar la edad de un pez buscan estructuras que aumentan de forma incremental con la edad. Las técnicas más utilizadas implican el conteo de anillos de crecimiento naturales en las escamas , otolitos , vértebras , espinas de las aletas , cristalinos , dientes o huesos de la mandíbula , cintura pectoral y serie opercular . ^{[ 1 ]} Incluso las técnicas de edad confiables pueden variar entre especies; a menudo, se comparan varias estructuras óseas diferentes en una población para determinar el método más preciso. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Otolito sagital de un tambor de agua dulce de 74 años (¿84 años?) , Aplodinotus grunniens

Otolito de pez en una sierra de corte

Sección transversal de un otolito de una trucha de lago de 18 años. Los puntos negros marcan los bordes de sus anillos. Se indican los anillos correspondientes a los años 1, 10 y 18. La flecha amarilla muestra su ubicación aproximada en la trucha de lago. ^{[ 4 ]}

Aristóteles (ca. 340 a. C.) pudo haber sido el primer científico en especular sobre el uso de las partes duras de los peces para determinar la edad, afirmando en Historica Animalium que “la edad de un pez escamoso puede determinarse por el tamaño y la dureza de sus escamas”. ^{[ 5 ]} Sin embargo, no fue hasta el desarrollo del microscopio que se realizaron estudios más detallados sobre la estructura de las escamas. ^{[ 6 ]} Antonie van Leeuwenhoek desarrolló lentes mejoradas que luego utilizó en la creación de sus microscopios. Tenía una amplia gama de intereses, incluyendo la estructura de las escamas de peces de la anguila europea ( Anguilla anguilla ) y la lota ( Lota lota ), especies que anteriormente se creía que no tenían escamas. ^{[ 6 ]} Observó que las escamas contenían “líneas circulares” y que cada escama tenía el mismo número de estas líneas, e infirió correctamente que el número de líneas se correlacionaba con la edad del pez. También asoció correctamente las áreas más oscuras del crecimiento de las escamas con la estación de crecimiento lento, una característica que había observado previamente en los troncos de los árboles. El trabajo de Leeuwenhoek pasó en gran medida desapercibido para los investigadores pesqueros, y el descubrimiento de las estructuras de envejecimiento de los peces se atribuye en gran medida a Hans Hederström (por ejemplo, Ricker 1975). Hederström examinó las vértebras del lucio ( Esox lucius ) y concluyó que cada una contenía anillos de crecimiento que luego podían usarse para determinar la edad del pez. ^{[ 6 ]} En 1859, Robert Bell informó que se podían usar estos anillos de crecimiento para determinar de manera confiable la edad de todos los peces después de examinar las vértebras de la carpa ( Catastomus sp. ) y las escamas de la perca amarilla ( Perca flavescens ) que crió en un estanque durante dos años mostraron "dos anillos o círculos".

En 1898, más de 200 años después de las ideas originales de Leewenhoek sobre la estructura de edad de las escamas, este tema fue revisado exhaustivamente por C. Hoffbauer. ^{[ 6 ]} Hoffbauer estudió los patrones de crecimiento de las escamas de carpas de cultivo comercial a lo largo del año. Observó que durante la temporada de crecimiento, los anillos concéntricos eran fácilmente discernibles y estaban ampliamente espaciados; sin embargo, a medida que el crecimiento se ralentizaba y cesaba durante los meses de invierno, los anillos se volvían muy compactos y luego reanudaban el espaciado normal cuando comenzaba de nuevo la temporada de crecimiento. Su trabajo convenció a otros investigadores de que estas técnicas de edad podían utilizarse en especies marinas. Poco después de que se publicaran los hallazgos de Hoffbauer, se examinaron otras estructuras además de las escamas para determinar la edad de los peces. Johannes Reibisch, que trabajaba para la Comisión de Investigación Científica de los Mares Alemanes en Kiel, intentó utilizar las técnicas de Hoffbauer para determinar la edad de la platija ( Plueronectes platessa ), pero le resultó difícil discernir con precisión los anillos. Decidió estudiar una estructura diferente y en 1899 publicó los primeros procedimientos que utilizaban los otolitos como estructura para determinar la edad. ^{[ 6 ]} Un colega científico, también miembro de la Comisión Alemana en Kiel, Friedrich Heincke, igualmente frustrado por la dificultad de estudiar los anillos de las escamas, estudió otras estructuras para determinar la edad de los peces. Descubrió anillos en las vértebras, los opérculos y la cintura pectoral, y publicó sus hallazgos en Heicke en 1905.

Los trabajos de Hoffbauer, Reibisch y Heinke son los más citados para establecer las escamas, los otolitos y las estructuras óseas como estructuras viables para la determinación de la edad. Además, se le atribuye a Tereshenko (1913) el haber sido el primero en utilizar técnicas de determinación de la edad mediante cleitros en la carpa ; y a Holtzmeyer (1924) el uso de los radios de las aletas para determinar la edad del esturión .

Poco después de la publicación de los hallazgos de Hoffbauer y Reibisch, la determinación de la edad se empezó a utilizar en las evaluaciones pesqueras de principios del siglo XX. Uno de los primeros en centrarse en las aplicaciones de la determinación de la edad de los peces fue el científico pesquero noruego Johan Hjort . Centrándose en las escamas de los peces, Hjort desarrolló un extenso programa de determinación de la edad que recopilaba estadísticas sobre la tasa de natalidad, la distribución por edades y la migración. ^{[ 7 ]} La investigación de Hjort suscitó un debate con el biomatemático D'Arcy Wentworth Thompson , quien posteriormente retiró sus críticas. Por lo demás, su investigación recibió grandes elogios y daría lugar a cambios fundamentales en la forma en que se estudiaban y gestionaban las poblaciones de peces. ^{[ 6 ]}

La edad de los peces se suele analizar junto con la longitud y el peso, datos que, en conjunto, proporcionan información sobre la composición de la población, la edad de madurez, la esperanza de vida, la mortalidad y la producción. Otros fines del análisis de la estructura de edad son el análisis del crecimiento, la estimación de la dinámica poblacional y la gestión de recursos. Los datos de un estudio concreto permiten clasificar a los individuos en clases de edad específicas. En las especies explotadas, los individuos más viejos y grandes suelen ser los primeros en ser extraídos, dejando a los más jóvenes y pequeños. Este efecto puede tener graves consecuencias para la población. Mediante estudios de análisis de edad, podemos identificar este tipo de efectos y sus implicaciones para el estado de la población.

El análisis de la estructura de edad puede realizarse mediante los métodos mencionados anteriormente, que son los más directos, a través de estimaciones de longitud y peso, o una combinación de ambos. Una vez obtenidos los datos y ordenados los individuos en sus respectivas clases de edad, se pueden intentar atribuir tendencias a la distribución de edad. Por ejemplo, en Jaurequizar y Guerrero (2009), los investigadores examinaron la estructura de edad de una población en función de un período de cuatro años que experimentó condiciones ambientales variables (dos años promedio de El Niño y La Niña). Las clases de edad dominantes se vieron afectadas por las condiciones ambientales.

Si bien el análisis de edad existe de alguna forma desde hace más de 250 años, solo recientemente se ha producido un rápido avance en las técnicas y aplicaciones de esta información. Aún se requieren esfuerzos para validar estos métodos de datación y desarrollar nuevas técnicas. A medida que la población mundial de peces continúa disminuyendo debido a la sobreexplotación, los datos del análisis de la estructura de edad se volverán cada vez más importantes para comprender los múltiples efectos sobre la dinámica poblacional.