{"id":8263,"date":"2018-10-24T14:33:28","date_gmt":"2018-10-24T19:33:28","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=8263"},"modified":"2018-10-24T14:44:42","modified_gmt":"2018-10-24T19:44:42","slug":"tortugas-marinas-seres-ancestrales-sus-misterios-adaptaciones-y-amenazas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=8263","title":{"rendered":"Tortugas marinas: seres ancestrales, sus misterios, adaptaciones y amenazas"},"content":{"rendered":"

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Rodolfo Mart\u00edn-del-Campo*, Alejandra Garc\u00eda-Gasca*<\/p>\n

CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 21, No.91 septiembre-octubre 2018<\/p>\n

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Dentro del reino animal, las tortugas pertenecen al grupo de los reptiles; aparecieron en el mundo hace 200 millones de a\u00f1os, antes que los grandes reptiles dominaran el planeta (M\u00e1rquez, 1990). Estudios recientes en biolog\u00eda molecular sugieren que alteraciones en algunos genes que controlan el desarrollo de las c\u00e9lulas \u00f3seas pudo permitir la formaci\u00f3n del caparaz\u00f3n (Spotila, 2004). Se sabe que un grupo de genes, llamados HOX, controla las principales v\u00edas de desarrollo en un embri\u00f3n (Lappin et al.<\/i>, 2006). Un cambio en la funci\u00f3n de estos genes pudo haber causado la formaci\u00f3n del caparaz\u00f3n y del plastr\u00f3n, caracter\u00edsticas que definen a las tortugas (Spotila, 2004).<\/p>\n

La protecci\u00f3n que proporciona el caparaz\u00f3n ha sido una ventaja para las tortugas, y la mayor\u00eda de estas especies no ha experimentado grandes cambios evolutivos en esta parte de su cuerpo; aunque las estructuras internas, extremidades, cuello y cabeza han cambiado considerablemente, el caparaz\u00f3n permanece muy similar a como era hace 200 millones de a\u00f1os (M\u00e1rquez, 1990).<\/p>\n

Algunas especies de tortugas migraron al oc\u00e9ano y volvieron a salir a tierra hace entre 150 y 200 millones de a\u00f1os (entre los periodos Cret\u00e1ceo y Jur\u00e1sico), lo que dio origen a distintos linajes; en el ambiente marino experimentaron diversos cambios evolutivos, uno de los principales fue que sus extremidades tomaron la forma de aletas, adaptaci\u00f3n que les permiti\u00f3 competir con otras especies marinas (Spotila, 2004).<\/p>\n

Las tortugas marinas \u201cmodernas\u201d aparecieron hace 110 millones de a\u00f1os (Mesozoico) y son descendientes de un \u00fanico linaje, en este periodo hubo una diversidad alta de g\u00e9neros, cuando grandes reptiles como los dinosaurios dominaban el planeta (Spotila, 2004). No obstante, \u00e9stos sufrieron un evento de extinci\u00f3n masiva hace aproximadamente 65 millones de a\u00f1os (Paleoceno), cuando un gran asteroide impact\u00f3 la Tierra cerca de la pen\u00ednsula de Yucat\u00e1n en M\u00e9xico, evento que des- encaden\u00f3 una serie de cambios clim\u00e1ticos, provoc\u00f3 que muchas especies se extinguieran y a su vez favoreci\u00f3\u00a0que aves y mam\u00edferos placentados dominaran el planeta (Spotila, 2004). Sin embargo, las tortugas marinas persistieron a todos esos eventos clim\u00e1ticos y en la actualidad existen siete especies, la m\u00e1s ancestral es la tortuga la\u00fad (Dermochelys coriacea<\/i>) que apareci\u00f3 hace 25 millones de a\u00f1os (Spotila, 2004).<\/p>\n

ADAPTACIONES DE LAS TORTUGAS MARINAS<\/b><\/p>\n

Para poder subsistir, las tortugas marinas han sufrido una serie de adaptaciones que les han permitido vivir en nuestros d\u00edas. Son organismos ectot\u00e9rmicos que dependen de la temperatura del agua y de otras estrategias como exponerse al calor del sol durante el d\u00eda para regular la temperatura de su propio cuerpo (Spotila, 2004), y su caparaz\u00f3n act\u00faa como protecci\u00f3n a sus \u00f3rganos vitales.<\/p>\n

Son organismos de respiraci\u00f3n pulmonar, lo que significa que salen a la superficie para hacer inhalaciones profundas de aire y as\u00ed poder realizar inmersiones prolongadas y profundas (Plotkin, 2007). Tambi\u00e9n poseen grandes espacios en el cr\u00e1neo que albergan gl\u00e1ndulas encargadas de excretar el exceso de sal, lo que les permite mantener un balance interno de sales y l\u00edquidos (M\u00e1rquez, 1990). Se reproducen de forma sexual con fecundaci\u00f3n interna, las hembras pueden anidar de forma anual, bianual o trianual dependiendo de la especie, la disponibilidad de energ\u00eda y cambios ambientales (Spotila, 2004; Plotkin, 2007). Una vez que las hembras se aparean, pueden almacenar esperma por largo tiempo en unos pliegues de la parte media de los oviductos, el cual puede mantener la viabilidad para fertilizar los \u00f3vulos incluso de la siguiente temporada de reproducci\u00f3n (M\u00e1rquez, 1990). Adem\u00e1s, las hembras\u00a0pueden aceptar el cortejo de varios machos durante una misma temporada de reproducci\u00f3n, por lo que las cr\u00edas de una misma hembra pueden ser de distintos machos (paternidad m\u00faltiple) (Jensen et al.<\/i>, 2006).<\/p>\n

Las hembras reproductoras, al igual que sus ancestros, siguen anidando (entre 50 y 130 huevos) en ambientes terrestres, playas de anidaci\u00f3n en zonas tropicales y subtropicales, donde se incuban los huevos durante un periodo aproximado de dos meses dependiendo de la especie (Spotila, 2004). Una vez que las cr\u00edas han eclosionado y llegan a la superficie de la arena, comienzan un periodo de \u201cfrenes\u00ed natatorio\u201d, en el cual se orientan e instintivamente se dirigen al mar, tratando de evitar depredadores; posteriormente son acarreadas por corrientes marinas y durante este tiempo su fuente de energ\u00eda es el saco vitelino que absorbieron en el huevo y que les dura aproximadamente una semana (Spotila, 2004). Desafortunadamente, a pesar del gran n\u00famero de huevos que pueden llegar a poner las tortugas marinas, se calcula que s\u00f3lo una de cada mil cr\u00edas que eclosionan llegar\u00e1 a edad adulta.<\/p>\n

Aunque se conoce poco de su fase de cr\u00edas, hay evidencias de que las cr\u00edas permanecen en zonas pel\u00e1gicas donde hay giros y frentes marinos, lugares donde se acumulan mantos de sargazo y variedades de organismos que les proporcionan alimento y protecci\u00f3n (adem\u00e1s de amenazas, dada la contaminaci\u00f3n presente en dichas zonas) (Witherington, Hirama y Hardy, 2012), a este periodo se le conoce como \u201cel a\u00f1o perdido\u201d, aunque algunos autores afirman que se puede tratar de varios a\u00f1os (M\u00e1rquez, 1990).<\/p>\n

Se ha comprobado mediante distintos m\u00e9todos, incluyendo estudios moleculares con el \u00e1cido desoxirribonucleico (ADN) mitocondrial (con el cual se puede seguir y estudiar el linaje materno), que las tortugas hembras reproductoras regresan a anidar a la misma regi\u00f3n de la playa donde nacieron, aunque algunas especies son m\u00e1s filop\u00e1tricas que otras (Bowen y Karl,\u00a02007). Adem\u00e1s, pueden realizar extensas migraciones desde zonas de reproducci\u00f3n a zonas de alimentaci\u00f3n, por lo que se ha demostrado que tienen la capacidad de orientarse a partir de corrientes superficiales oce\u00e1nicas, gradientes de temperatura e incluso el uso de se\u00f1ales magn\u00e9ticas durante la navegaci\u00f3n (Plotkin, 2007).<\/p>\n

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INTERACCI\u00d3N DEL HOMBRE CON LAS TORTUGAS MARINAS<\/b><\/p>\n

Las tortugas marinas y los seres humanos han interactuado desde hace miles de a\u00f1os (Frazier, 2003). La especie humana apareci\u00f3 hace 1.8 millones de a\u00f1os (Pleistoceno). Se tienen registros que estos organismos han sido fuente de alimentaci\u00f3n desde la cuna de la civilizaci\u00f3n, en la antigua Mesopotamia, hace aproximadamente\u00a07,000 a\u00f1os, ya que se han encontrado restos \u00f3seos cerca del delta de los r\u00edos Tigris y \u00c9ufrates (Frazier, 2003).<\/p>\n

Los registros indican que hab\u00eda un comercio organizado de carne, huevos, conchas y escudos de estos organismos. Las tortugas marinas no s\u00f3lo eran fuente de alimentaci\u00f3n, tambi\u00e9n ten\u00edan un significado especial para la gente, ya que en el tiempo que dominaron los babilonios en la regi\u00f3n de Mesopotamia, hace 3,000 a\u00f1os, aproximadamente, las tortugas marinas eran un \u00edcono cultural, representaban al dios de la sabidur\u00eda (Enki) (Spotila, 2004).<\/p>\n

En la civilizaci\u00f3n hind\u00fa, hace 2,500 a\u00f1os, las personas consideraban que el mundo se posaba sobre la espalda de cuatro elefantes que permanec\u00edan de pie sobre una tortuga marina gigante, la cual nadaba en el inmenso oc\u00e9ano levantando agua con sus aletas (Spotila, 2004).<\/p>\n

En la cultura maya, estos ancestrales organismos, adem\u00e1s de formar parte de su dieta, tambi\u00e9n representaban un s\u00edmbolo cultural y religioso, ya que se han encontrado figuras de cer\u00e1mica y altares de piedra en algunos centros ceremoniales (Frazier, 2003).<\/p>\n

En Costa Rica, hace aproximadamente 1,500 a\u00f1os, los chibcha consideraban que los huevos de tortugas marinas eran alimento afrodisiaco; esta idea sigue vigente y puede deberse a la gran cantidad de huevos que las hembras son capaces de poner en una sola nidada (Spotila, 2004).<\/p>\n

Por otra parte, las tortugas marinas jugaron un papel importante en las expediciones europeas realizadas al nuevo continente, ya que eran fuente de alimento que pod\u00edan aprovechar durante las navegaciones. Crist\u00f3bal Col\u00f3n, en 1503 d.C., descubri\u00f3 las Islas Caim\u00e1n y las bautiz\u00f3 como \u201cLas tortugas secas\u201d, por la gran cantidad de tortugas que observaron al llegar, las cuales se agregaban cerca de la costa para copular y posteriormente anidaban en las playas del territorio descubierto (Spotila, 2004). Desafortunadamente, en 1800 la poblaci\u00f3n de tortugas de estas Islas Caim\u00e1n hab\u00eda desaparecido, ya que posterior al descubrimiento de Am\u00e9rica se inici\u00f3 un mercado internacional de productos de tortugas marinas (principalmente carey) con exportaciones a Nueva York, Gran Breta\u00f1a, Francia y Jap\u00f3n, entre otros pa\u00edses (Meylan y Donnelly, 1999). El mercado de estos productos se extendi\u00f3 por otras partes del mundo, los marineros buscaban \u00e1reas donde explotar este recurso, ya que parec\u00eda ser inagotable.<\/p>\n

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ACTIVIDADES ANTROPOG\u00c9NICAS Y SUS IMPACTOS EN LAS TORTUGAS MARINAS<\/b><\/p>\n

Aunado a la explotaci\u00f3n de las tortugas marinas, sus poblaciones han disminuido debido a otras actividades\u00a0antropog\u00e9nicas. A partir de la Revoluci\u00f3n Industrial (1760-1840), las actividades humanas dejaron de basarse en la agricultura y artesan\u00eda para depender de la industria. A partir de entonces, y hasta la actualidad, la industria qu\u00edmica se ha desarrollado de tal forma que se han sintetizado numerosos compuestos qu\u00edmicos para distintos usos.<\/p>\n

Entre estos compuestos se encuentran los f\u00e1rmacos cosm\u00e9ticos, aditivos alimentarios, plaguicidas, productos de uso dom\u00e9stico, productos derivados de la combusti\u00f3n de carburantes, o cualquier residuo procedente de la industria qu\u00edmica, por mencionar algunos. La mayor\u00eda de estos productos son considerados contaminantes, es decir, tienen un efecto nocivo en el medio ambiente, aunque dependiendo de sus caracter\u00edsticas (como toxicidad o capacidad de degradaci\u00f3n) algunos pueden ser m\u00e1s perjudiciales que otros y por lo tanto tienen distintos efectos en los ecosistemas.<\/p>\n

La mayor\u00eda de los contaminantes se han dispersado ampliamente por todo el mundo debido a las descargas y al acarreo de part\u00edculas por aire y agua hasta llegar a los ecosistemas marinos. Una vez que se presentan en los ecosistemas, los contaminantes pueden llegar a los distintos niveles tr\u00f3ficos provocando alteraciones en la salud poblacional de las tortugas marinas, y por tanto un decremento en sus poblaciones (Keller, 2013).<\/p>\n

Algunos contaminantes son capaces de provocar alteraciones durante el desarrollo embrionario, ya sea que provoquen malformaciones cong\u00e9nitas (teratog\u00e9nesis), o bien alteraciones hormonales (disruptores endocrinos) que tengan como consecuencia decremento en la supervivencia o un desequilibrio de proporci\u00f3n de sexos en las poblaciones (Bishop et al., <\/i>1998; Guillette et al<\/i>., 1994), lo que puede afectar a\u00fan m\u00e1s la supervivencia de las tortugas marinas.<\/p>\n

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AFECTACI\u00d3N DE CONTAMINANTES QU\u00cdMICOS EN EL DESARROLLO EMBRIONARIO EN TORTUGAS MARINAS<\/b><\/p>\n

En M\u00e9xico, llegan a aguas territoriales y playas de anidaci\u00f3n seis de las siete especies de tortugas marinas\u00a0que existen en el mundo: la\u00fad (Dermochelys coriacea<\/i>), carey (Eretmochelys imbricata<\/i>), caguama (Caretta caretta<\/i>), verde (Chelonia mydas<\/i>), lora (Lepidochelys kempii<\/i>) y golfina (Lepidochelys olivacea<\/i>). Todas consideradas en peligro de extinci\u00f3n, por lo que la investigaci\u00f3n de estos organismos es fundamental para tomar las medidas adecuadas de manejo y conservaci\u00f3n.<\/p>\n

Existen estudios que han proporcionado pruebas de que los contaminantes qu\u00edmicos pueden afectar la salud, la supervivencia o la reproducci\u00f3n de las tortugas marinas (Keller, 2013). Uno de ellos es el endosulf\u00e1n, identificado recientemente en embriones de tortuga golfina con malformaciones cong\u00e9nitas (datos no publicados). El endosulf\u00e1n es un plaguicida organoclorado altamente persistente en el ambiente, se concentra en agua, aire, suelo y sedimentos, donde puede contaminar a los organismos expuestos, se bioacumula en los tejidos grasos y se biomagnifica a trav\u00e9s de la cadena alimenticia.<\/p>\n

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En 2011, el endosulf\u00e1n se incluy\u00f3 en el Anexo A del Convenio de Estocolmo para su eliminaci\u00f3n en el mundo (UNEP, 2011), aunque todav\u00eda es usado en algunos pa\u00edses en v\u00edas en desarrollo. Este compuesto es catalogado como disruptor endocrino, y en organismos modelo (como ratones) se ha reportado que tiene efectos embriot\u00f3xicos y teratog\u00e9nicos (Singh et al.<\/i>, 2006).<\/p>\n

Durante el desarrollo embrionario, mecanismos gen\u00e9ticos y epigen\u00e9ticos trabajan en conjunto para dar origen a un nuevo ser. Los mecanismos epigen\u00e9ticos controlan la expresi\u00f3n g\u00e9nica y son vulnerables a disrupciones ambientales (Dolinoy, 2008). La metilaci\u00f3n del ADN es el mecanismo mejor estudiado y podr\u00eda ser reprogramado durante el desarrollo embrionario por contaminantes ambientales. En el laboratorio de Biolog\u00eda Molecular del Centro de Investigaci\u00f3n en Alimentaci\u00f3n y Desarrollo (CIAD\/ Unidad Mazatl\u00e1n en Acuicultura y Manejo Ambiental) se investiga la metilaci\u00f3n diferencial del ADN en embriones de tortuga golfina normales y con malformaciones cong\u00e9nitas. Se est\u00e1 analizando metilaci\u00f3n tanto locus<\/i>-espec\u00edfica como global. Al mismo tiempo, se analiza la concentraci\u00f3n de plaguicidas organoclorados (como el endosulf\u00e1n) en tejidos de embriones malformados con la finalidad de encontrar una posible relaci\u00f3n entre contaminaci\u00f3n y desarrollo embrionario en tortugas marinas.<\/p>\n

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* Centro de Investigaci\u00f3n en Alimentaci\u00f3n y Desarrollo (CIAD).<\/p>\n

Contacto: jesus.martin@estudiantes.ciad.mx, alegar@ciad.mx<\/p>\n

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REFERENCIAS<\/b><\/p>\n

Bishop, C.A., Pettit, K.E., Kennedy, S.W., et al. <\/i>(1998). Environmental contamination and developmental abnormalities in eggs and hatchlings of the common snapping turtle (Chelydra serpentina serpentina) from the Great Lakes-St Lawrence River basin (1989\u20131991). Environmental Pollution. <\/i>101(1): 143- 156.<\/p>\n

Bowen, B.W., y Karl, S.A. (2007). Population genetics and phylogeography of sea turtles. Molecular Ecology. <\/i>16(23): 4886-4907.<\/p>\n

Dolinoy, D.C. (2008). The agouti mouse model: an epigenetic biosensor for nutritional and environmental alterations on the fetal epigenome. Nutrition Reviews<\/i>. 66: S7-S11.<\/p>\n

Frazier, J. (2003). Prehistoric and ancient historic interactions between humans and marine turtles. The biology of sea turtles<\/i>. 2: 1-38.<\/p>\n

Guillette, L.J., Gross, T.S., Masson, G.R., et al. <\/i>(1994). Developmental abnormalities of the gonad and abnormal sex hormone concentrations in juvenile alligators from contaminated and control lakes in Florida. Environmental Health Perspectives<\/i>. 102(8): 680-688.<\/p>\n

Jensen, M.P., Abreu-Grobois, F.A., Frydenberg, J., et al. (2006). Microsatellites provide insight into contrasting mating patterns in arribada vs. non-arribada olive ridley sea turtle rookeries. Molecular Ecology<\/i>. 15(9): 2567-2575.<\/p>\n

Keller, J.M. (2013). Exposure to and Effects of Persistent Organic Pollutants. The Biology of Sea Turtles. <\/i>3: 285.<\/p>\n

Lappin, T.R., Grier, D.G., Thompson, A., et al. <\/i>(2006). HOX genes: seductive science, mysterious mechanisms. The Ulster medical journal. <\/i>75(1): 23.<\/p>\n

M\u00e1rquez, R. (1990). FAO species catalogue, v. 11: Sea turtles of the world. <\/i>FAO Fisheries Synopsis. Pp. 81.<\/p>\n

Meylan, A.B., y Donnelly, M. (1999). Status justification for listing the hawksbill turtle (Eretmochelys imbricata) as critically endangered on the 1996 IUCN Red\u00a0List of Threatened Animals. Chelonian Conservation and Biology<\/i>. 285 3(2): 200-224.<\/p>\n

Plotkin, P.T. (2007). Biology and Conservation of the Ridley Turtles. <\/i>Baltimore, Maryland: The Johns Hopkins University Press. Pp. 356.<\/p>\n

Singh, N.D., Sharma, A.K., Dwivedi, P., et al. <\/i>(2006). Citrinin and endosulf\u00e1n induced teratogenic effects in Wistar rats. J. Appl Toxicol. <\/i>27(6):589-601.<\/p>\n

Spotila, J.R. (2004). Sea turtles: A complete guide to their biology, behavior, and conservation. <\/i>Baltimore, Maryland: The Johns Hopkins University Press. Pp. 227.<\/p>\n

UNEP. (2011). Endosulfan included under the Convention. Fifth meeting of the conference of the parties to the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants. <\/i>Disponible en: http:\/\/chm.pops.int\/Convention\/ COP\/Meetings\/COP5\/tabid\/1267\/mctl\/ViewDetails\/<\/p>\n

Witherington, B., Hirama, S., y Hardy, R. (2012). Young sea turtles of the pelagic Sargassum-dominated drift community: Habitat use, population density, and threats. Marine Ecology Progress Series. <\/i>463: 1-22.<\/p>\n

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