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Idesia (Arica)

versión On-line ISSN 0718-3429

Idesia vol.38 no.1 Arica mar. 2020

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292020000100085 

ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN

Proliferaciones mucosas ocasionadas por Gomphoneis minuta (Stone) Kociolek & Stoermer en ríos de Arequipa, Perú

Mucous proliferations caused by Gomphoneis minuta (Stone) Kociolek & Stoermer in rivers of the Arequipa, Peru

Pablo Franco León1 

Paola Franco Vásquez2 

Liduvina Sulca-Quispe3 

Viviana Almanza-Marroquín4 

1 Instituto General de Investigación, Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Tacna, Perú.

2 Herbario Takana, Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Tacna, Perú.

3 Laboratorio de Botánica, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Tacna, Perú.

4 Centro de Recursos Hídricos para la Agricultura y Minería (CRHIAM). Universidad de Concepción, Chile.

RESUMEN

Por primera vez se encontró la presencia de proliferaciones algales mucosas de color amarillo pardo en los ríos Orcopampa, Caquemayo y Pillones en la provincia de Arequipa, Perú. El agente causante corresponde a Gomphoneis minuta de las floraciones, confirmada por microscopía electrónica de barrido: diatomea con estrías biseriadas, rafe a lo largo de la cara valvar y pedúnculos mucilaginosos en su extremo basal. Se considera como el primer registro para esta zona. Es necesaria la implementación de pro gramas de monitoreo para controlar y evitar su propagación. Además, el hecho de que G. minuta haya sido encontrada en forma considerable en los ríos Orcopampa, Caquemayo y Pillones nos hace presumir que sería capaz de transformarse en un taxón potencialmente nocivo para el ecosistema acuático y que, en forma similar a D. geminata, necesitaría monitoreo y programas de vigilancia para evitar su propagación.

Palabras clave: Gomphoneis minuta; proliferaciones mucosas; Perú

ABSTRACT

For the first time, the proliferation of yellow mucus algae was found in the Orcopampa, Caquemayo and Pillones rivers in the province of Arequipa, Peru. The causative agent corresponds to Gomphoneis minuta of the blooms, confirming it by scanning electron microscopy; diatomea with biseriate striae, raphe along the valvar face and muscilaginous peduncles at its basal end, being considered the first record for this area. It is necessary to implement monitoring programs to control and prevent their spread. In addition, the fact that G. minuta has been found in considerable extent in the Orcopampa, Caquemayo and Pillones rivers makes us presume that it would be capable of transforming into a taxon potentially harmful to the aquatic ecosystem and, similarly to D. geminata, it would need monitoring and surveillance programs to prevent its spread.

Keywords: Gomphoneis minuta; mucous proliferations; Peru

Introducción

Gomphoneis minuta (Stone) Kociolek & Stoermer, G. eriense (Grunow) Skvortsov & K.I. Meyer, G. herculeana (Ehrenberg) Cleve, Didymosphenia geminata (Lyngbye) M. Schmidt Cymbella janischii (A. Schmidt) De Toni y Cymbella mexicana (Ehrenberg) Cleve son especies que forman crecimientos conspicuos en las corrientes (Bahls, 2007). Las proliferaciones de pedúnculos pueden cubrir casi todos los sustratos bentónicos disponibles, formando masas mucilaginosas, mucosas y densas de varios centímetros de grosor, y alcanzar hasta 20 km de extensión (Elwell, 2006). Didymosphenia geminata se ha convertido en un motivo de preocupación mundial, por ser un agresivo invasor de ríos y arroyos en los hemisferios norte y sur debido a su capacidad para formar molestas floraciones en sistemas oligotróficos (Reid y Torres, 2014). Comúnmente conocida como "didymo", "moco de roca" y "alga chapapote" (Díaz et al, 2011), D. geminata es la primera diatomea bentónica no tóxica que causa fuertes efectos negativos en los ambientes acuáticos, aunque muchos aspectos de su biología aún son poco conocidos (Blanco y Ector, 2009). Ríos en Argentina, Chile y Perú son especialmente vulnerables a la invasión de D. geminata (Kumar 2008) y es probable que esto suceda si los protocolos de monitoreo no se implementan.

Gomphoneis minuta muestra capacidad adaptativa a diversidad de hábitats, cuya predilección son cuerpos de agua con alto contenido de materia orgánica, conductividad elevada, pH alcalino y oxígeno disuelto alto (Kociolek y Stoermer, 1988). Su morfología se caracteriza por valvas robustas, claviformes, heteropolaridad, cabeza que se estrecha gradualmente; estigma único claramente visible en microscopía óptica, rafe lateral y corrugado, con extremos proximales curvados ligeramente en el mismo lado, presencia de líneas longitudinales ubicadas a cada lado y estrías biseriadas (Bey y Ector, 2013). En una primera observación la diatomea se podría confundir con el género Gomphonema, pero se descarta por la presencia de las líneas longitudinales características del género Gomphoneis. Según Kociolek y Stoermer (1988), G. minuta posee valvas de 20-128 µm de largo, 14-26 µm de ancho y 10-12 estrías en 10 µm.

Gomphoneis minuta fue señalada en Argentina por primera vez entre los años 1989 y 1990 en el curso inferior del río Chubut en Patagonia (Ayestaran y Sastre, 1995). En Chile ha sido señalada desde el año 1971 para el estero Lenga (Rivera et al., 1973), en los ríos Andalién y Biobío, desembocadura (Rivera y Arcos, 1975), en los ríos Laraquete y Carampangue (Rivera y Valdebenito, 1979) y en la Bahía de Coliumo (Rivera y González, 1984). Gomphoneis minuta se ha extendido también en España, donde ha aparecido en algunos ríos del norte en la cuenca del río Ebro (Ortiz-Lerín et al., 2007) y en la cuenca del río Duero (Blanco et al., 2008, Kermarrec et al., 2011). En Francia fue encontrada por primera vez en 1990 en el río Ardèche, afluente del río Ródano (Coste et al., 1992), y en el 2013 en el río Doller, afluente del río Ill y del río Rin, en la región Alsacia (Heudre et al., 2014). Se convirtió en poco tiempo en una molestia para los ríos de ese país, donde se le considera como una especie no indígena (Bey y Ector, 2013).

Kociolek y Stoermer (1988) y Johansen et al. (2004) encontraron Gomphoneis minuta predominante en el curso inferior de los ríos y en lagos interiores, desde la Columbia Británica hasta Arizona y del este hasta la costa atlántica. En el río Chikugo, Kyushu, Japón, Gomphoneis minuta fue acompañante de grandes colonias de Cymbella janischii (Suzawa et al., 2011), especies que no han sido registradas en Japón y que probablemente fueron introducidas desde América del Norte. En Chile el estudio de floraciones por D. geminata, realizado por Rivera et al. (2013) en el río Biobío, comprobó que G. minuta fue un componente de la flora acompañante del evento mencionado (Basualto et al., 2016). Se hallaron concentraciones abundantes de G. minuta en los ríos Epuyen y Tecka, también acompañando a proliferaciones D. geminata en los ríos Chubut y Azul (Sastre et al., 2014). Reid y Torres (2014) encontraron colonias localizadas de G. minuta junto a las floraciones de Didymosphenia geminata en los ríos Espolón, Coyhaique y Baker de la región de Aysén. Basualto et al. (2016) informan sobre el primer reporte de Didymosphenia geminata y Gomphoneis minuta en el río Laja formando conglomerados masivos de color marrón claro sobre piedras expuestas al torrente de agua.

En el año 2017 se detectaron proliferaciones mucosas color pardo amarillento adheridas a piedras que cubrían extensas áreas en los ríos Orcopampa, Caquemayo y Pillones en la región Arequipa, Perú. Ante tal problemática se desarrolló la presente investigación con el objetivo principal de identificar la diatomea bentónica responsable del evento.

Materiales y métodos

Las colectas fueron realizadas en marzo del 2017 en el río Orcopampa del distrito de Chilcaymarca a 3.845 msnm; y en diciembre del 2017 en los ríos Caquemayo, distrito de Yanque a 4.316 msnm, y Pillones, distrito San Antonio de Putina a 4.347 msnm, en Arequipa, Perú (Figura 1). Se establecieron tres estaciones de muestreo en cada uno de los ríos mencionados.

Figura 1.  Mapa de ubicación de los ríos Orcopampa, Caquemayo y Pillones, Arequipa, Perú. frústulos. Se usó la resina NAPHRAX que posee un con el equipo multiparámetro portátil marca HACH. 

El perifiton fue colectado siguiendo las recomendaciones de Stevenson y Rollins (2007), mediante el cepillado de un área equivalente a 25 cm2 con 5 repeticiones. Las muestras de perifiton fueron fijadas con formol al 4-5% y etiquetadas señalando el código de la estación, cuerpo de agua de procedencia, nombre de analista y fecha de colecta. Se utilizó la metodología de Battarbee (1986), empleando peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico en el lavado de índice de refracción hasta de 1,73 (Ruhland et al., Para el cálculo dela calidad del agua (Tabla 1) se 1999) para el preparado de montajes permanentes. Los parámetros fisicoquímicos fueron registrados utilizó el índice de eutrofización/polución (EPI-D) (Dell'Uomo, 2004):

EPI-D=j=lnaj.rj.ijj=lnaj.rj.

a j = abundancia de la especie j (%).

r j = fiabilidad de la especie j (5 para indicador óptimo, 3 para buen indicador y 1 para indicador aceptable).

i j =índice de sensibilidad de la especie j (valores de 0 a 4, que van desde ambiente de óptima calidad a pésima).

Tabla 1 Calidad del agua según el índice EPI-D (Dell'Uomo, 2004

Este índice se basa en la sensibilidad (tolerancia/ afinidad) de diatomeas a nutrientes, sustancias orgánicas y grado de mineralización, clasificando los cuerpos de agua en 5 clases de calidad.

La observación de las muestras biológicas se realizó mediante el uso de microscopía óptica Micros Austria y electrónica de barrido de marcas Tescan Vega II. Las dimensiones fueron medidas en el microscopio de barrido y la abundancia de especies se calculó mediante la cámara de Sedgewick Rafter cuadriculada, empleando claves de identificación de Bey y Ector (2013).

Resultados

En una extensión de 500 metros en el río Orcopampa (Figura 2a) y de 250 metros para los ríos Caquemayo y Pillones, se halló que la mayoría de piedras expuestas estaban cubiertas de masas mucosas color amarillo pardo con un espesor máximo de 2,5 cm (Figura 2a-g). Las muestras biológicas fueron ingresadas bajo la codificación R-ORC01, R-ORC02, R-ORC03 (río Orcopampa); R-CAQ01, R-CAQ02, R-CAQ03 (río Caquemayo) y R-PILL01, R-PILLO02, R-PILL03 (río Pillones), a la colección del Herbario Takana, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Tacna, Perú.

Figura 2 a. Vista general del río Orcopampa. b, c y d. Aspecto de los conglomerados masivos por Gomphoneis minuta sobre piedras en el río Orcopampa. 

La calidad para las estaciones (Tabla 2) del río Orcopampa fue mala, pésima y pésima; para el Caquemayo fue mala, mediocre y mediocre; y Pillones fue mala, pésima y mediocre. Los parámetros fisicoquímicos (Tabla 3) señalan un pH máximo de 8,90 indicando aguas alcalinas.

Tabla 2 Cálculo de la calidad de agua mediante el índice EPI-D según Dell'Uomo (2004) (O = óptimo, B: bueno, Me = mediocre, M = mala y P = pésima) de los ríos Orcopampa, Caquemayo y Pillones. 

Tabla 3 Parámetros fisicoquímicos de las estaciones de muestreo. 

Los géneros en la comunidad fitoplanctónica (Tabla 4) fueron Achnanthes, Achnanthidium, Asterionella, Aulacoseira, Cocconeis, Craticula, Cyclotella, Cymbella, Denticula, Diadesmis, Encyonema, Epithemia, Fragilaria, Frustulia, Gomphoneis, Hannaea, Luticola, Melosira, Navícula, Neidiium, Nitzschia, Pinnularia, Reimeria, Rhoicosphenia, Sellaphora, Surirella, Synedra y Ulnaria.

Tabla 4 Comunidad fitoplanctónica de los ríos Orcopampa, Caquemayo y Pillones. 

El estudio de las muestras biológicas evidenció que la especie causante de las proliferaciones mucosas fue Gomphoneis minuta formando abundantes pedúnculos mucilaginosos (Figura 4a), por la presencia de estrías biseriadas, estigma único (Figura 4c). La dimensión promedio (Tabla 5) de G. minuta fue 40,82 µm y 11,9 µm.

Figura 4 a. Pedúnculos mucilaginosos de Gomphoneis minuta (40x). b. Gomphoneis minuta (100x). c. Estrías biseri adas y estigma (15000x). d. Vista lateral (4000x). e. Gomphoneis minuta (5000x). 

Tabla 5 Dimensiones de individuos de Gomphoneis minuta. 

La abundancia de Gomphoneis minuta en el perifiton promedio fue de 421 cel/mm2, 7.144 cel/ mm2 y 40.394 cel/mm2 (río Orcopampa) 250 cel/ml, 200 cel/ml y 53 cel/ml (río Caquemayo) y 180 cel/ ml, 224 cel/ml y 72 cel/ml (río Pillones).

Discusión

Es la primera vez que se reporta en Perú este tipo de floramiento algal debido a Gomphoneis minuta en cuerpos de agua. La importancia del río Orcopampa radica en la crianza de truchas para las poblaciones humanas aledañas y la de los ríos Pillones y Caquemayo en su uso para los embalses de agua potable. G. minuta aparentemente aumenta su proliferación en pH alcalino. En Chile se reportaron concentraciones abundantes de G. minuta en los ríos Epuyen y Tecka, y acompañando a proliferaciones considerables de D. geminata en los ríos Chubut y Azul (Sastre et al., 2014). Floraciones masivas de D. geminata y G. minuta se encontraron en el río Laja (Basualto et al., 2016). Las proliferaciones por D. geminata son similares a las causadas por G. minuta, dado su aspecto mucoso, llegando a confundirse (Figura 3).

Figura 3 Aspecto de los conglomerados masivos por Gomphoneis minuta en los ríos Caquemayo (a, b y c) y Pillones (e). 

Además, el hecho de que G. minuta haya sido encontrada en forma considerable en los ríos Orcopampa, Caquemayo y Pillones nos hace presumir que sería capaz de transformarse en un taxón potencialmente nocivo para el ecosistema acuático y que, en forma similar a D. geminata, necesitaría monitoreo y programas de vigilancia para evitar su propagación.

Literatura Citada

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Recibido: 05 de Marzo de 2019; Aprobado: 18 de Agosto de 2019

* Autor por correspondencia: pfrancol@unjbg.edu.pe

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