Integración de respuestas fisiológicas y bioquímicas como indicadores de vulnerabilidad ambiental en la anémona Bunodosoma cavernatum (Bosc, 1802) (Cnidaria: Anthozoa: Actinaria) Público Deposited
The coastal areas of Mexico have high economic, sociopolitical, and ecological value, and are threatened by climate change and anthropogenic activity. Due to this, it`s necessary to generate vulnerability studies to estimate the impact of these factors on the organisms that inhabit them. The study of the vulnerability of any organism depends on the analysis of the parameters of exposure, sensitivity and adaptive capacity through experimental, theoretical processes or a combination of both. In this work, the evaluation of the vulnerability in the sea anemone Bunodosoma cavernatum is proposed based on the evaluation of experimental indicators of exposure (physiological and biochemical responses) and theoretical indicators of exposure, sensitivity and adaptive capacity to environmental stress and climate change. The taxonomic identification of the anemones was carried out with specific taxonomic keys. Tissue characterization was performed with Hematoxylin-Eosin and Mallory's trichrome stains. The experimental indicator of exposure was experimentally evaluated using physiological and biochemical responses with the following biomarkers of exposure: cytochrome P450 (CYP), heat shock protein (HSP70), and metallothioneins (MTs) that were used to obtain an immunohistochemical index. Temperature increase (2°C) was also used as a theoretical indicator of exposure. Sensitivity was assessed with habitat dependence, interspecific interactions, environmental trigger dependence, environmental threshold, and endemism. Finally, adaptive capacity was assessed with species dispersal limitation. Vulnerability parameters were categorized by assigning numerical values from 1 to 3 (low to high vulnerability). These numerical values were averaged to obtain a final vulnerability index. Morphophysiological data indicated that the species used in this study is Bunodosoma cavernatum. Tissue analysis allowed to characterize the muscular and epithelial tissue accompanied by cnidocytes, mesoglea and the presence of collagen fibers. The exposure parameter had a value of 2, this indicates that B. cavernatum is in the category of moderate exposure. The theoretical sensitivity indicators have a value of 1, which stated low sensitivity. The adaptive capacity presented a value of 3, which placed the anemone in a category of low adaptation. The vulnerability index calculated from the parameters indicated that B. cavernatum presented moderate environmental vulnerability (2). The integration of physiological and biochemical responses with theoretical indicators is a valuable alternative for the evaluation and monitoring of ecosystems threatened by anthropogenic activity and climate change. Keywords: Bunodosoma cavernatum, climate change, environmental stress, immunohistochemistry, vulnerability.
Las zonas costeras de México poseen alto valor económico, sociopolítico y ecológico, y encuentran amenazadas por el cambio climático y la actividad antropogénica. Debido a esto, es necesario generar estudios de vulnerabilidad para estimar el impacto de estos factores en los organismos que habitan en ellas. El estudio de la vulnerabilidad de cualquier organismo depende del análisis de los parámetros de exposición, sensibilidad y capacidad adaptativa a través de procesos experimentales, teóricos o en combinación de ambos. En este trabajo, se propone la evaluación de la vulnerabilidad de la anémona Bunodosoma cavernatum a partir de la valoración de indicadores experimentales de exposición (respuestas fisiológicas y bioquímicas) e indicadores teóricos de exposición, sensibilidad y capacidad adaptativa ante el estrés ambiental y cambio climático. La identificación taxonómica de las anémonas se realizó con claves taxonómicas específicas. La caracterización tisular se hizo con las tinciones Hematoxilina-Eosina y Tricrómica de Mallory. El indicador experimental de exposición fue evaluado experimentalmente utilizando respuestas fisiológicas y bioquímicas con los siguientes biomarcadores de exposición: citocromo P450 (CYP), la proteína de choque térmico (HSP70), y metalotioneínas (MTs) que fueron utilizados para obtener un índice inmunohistoquímico. También se usó el aumento de temperatura (2 °C) como indicador teórico de exposición. La sensibilidad se evaluó con la dependencia del hábitat, interacciones interespecíficas, dependencia de desencadenantes ambientales, umbral ambiental y endemismo. Por último, la capacidad adaptativa fue evaluada con la limitación de dispersión de la especie. Los parámetros de vulnerabilidad fueron categorizados con valores numéricos del 1 al 3 (baja a alta vulnerabilidad). Dichos valores numéricos fueron promediados para obtener un índice vulnerabilidad final. Los datos morfofisiológicos indicaron que la especie empleada en este estudio es Bunodosoma cavernatum. El análisis tisular permitió caracterizar el tejido muscular y epitelial acompañado de cnidocitos, mesoglea y la presencia de fibras de colágeno. El parámetro de exposición tuvo un valor de 2, esto indica que B. cavernatum se encuentra dentro la categoría de exposición moderada. Los indicadores teóricos de sensibilidad presentan valor de 1, lo que indica baja sensibilidad. La capacidad adaptativa presentó un valor de 3, lo que colocó a la anémona en categoría de baja adaptación. El índice de vulnerabilidad calculado a partir de los parámetros indicaron que B. cavernatum presentó vulnerabilidad ambiental moderada (2). La integración de las respuestas fisiológicas y bioquímicas con indicadores teóricos, es una alternativa valiosa para la evaluación y seguimiento de los ecosistemas amenazados por la actividad antropogénica y el cambio climático. Palabras clave: Bunodosoma cavernatum, cambio climático, estrés ambiental, inmunohistoquímica, vulnerabilidad.
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