1 2,3 4
George Argota-Pérez ; José Iannacone & Rigoberto Fimia-Duarte
doi:10.24039/rtb20211921175
NEURO-MEMORY RESPONSE TO PHYSICO-CHEMICAL CONDITIONS OF WATER QUALITY IN
THE BIOMONITOR GAMBUSIA PUNCTATA, POEY 1854
NEURO-RESPUESTA DE MEMORIA ANTE CONDICIONES FISICO-QUÍMICAS DE CALIDAD DEL
AGUA EN EL BIOMONITOR GAMBUSIA PUNCTATA, POEY 1854
The Biologist
(Lima)
The Biologist (Lima), 2021, vol. 19 (2), 247-252.
ORIGINAL ARTICLE / ARTÍCULO ORIGINAL
The Biologist (Lima)
ISSN Versión Impresa 1816-0719
ISSN Versión en linea 1994-9073 ISSN Versión CD ROM 1994-9081
247
1 Centro de Investigaciones Avanzadas y Formación Superior en Educación, Salud y Medio Ambiente ¨AMTAWI¨. Puno,
Perú. george.argota@gmail.com
2 Laboratorio de Ecología y Biodiversidad Animal. Facultad de Ciencias Naturales y Matemática. Universidad Nacional
Federico Villarreal (UNFV). Lima, Perú,
3 Laboratorio de Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Ricardo Palma (URP). Lima, Perú.
joseiannacone@gmail.com
4 Facultad de Tecnología de la Salud y Enfermería. Universidad Ciencias Médicas de Villa Clara. Villa Clara, Cuba.
Rigoberto.fimia66@gmail.com
*Corresponding author: george.argota@gmail.com
George Argota-Pérez: https://orcid.org/0000-0003-2560-6749
José Iannacone: https://orcid.org/0000-0003-3699-4732
Rigoberto Fimia-Duarte: https://orcid.org/0000-0001-5237-0810
D
The aim of the study to evaluate the memory neuro-response to physical-chemical conditions of water
quality in the biomonitor Gambusia punctata, Poey 1854. The study was carried out between February
and April 2021 in the environmental zone of approach that corresponds to the lower part of the
Almendares river, Havana, Cuba. The physicochemical parameters (PFQ) were measured in situ:
dissolved oxygen, pH, total dissolved solids and electrical conductivity. An experiment was carried out
that consisted of introducing a rod every two hours during a range of eight hours where a simulated larva of
Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) was transported from its interior, and then the neuro-memory of time was
recorded for the reaction towards its probable consumption. The brains of the males were measured
against the quality of the water. The PFQs did not meet the recommended values. The reaction time
towards the orientation of the stimulus decreased as the hours passed and there were no statistically
significant differences, indicating immediate neuro-memory. There were also no significant differences in
brain growth. It is concluded that as time passes there is a reaction to a recognized stimulus during the life
cycle and, probably, the delay is due to environmental conditions. However, when the stimulus is
presented, the reaction time is immediate; therefore, there is neuroimaging towards information learned
and related to food, such as the larvae of A. aegypti.
ABSTRACT
Keywords: bioassay – fish – learning – physicochemical parameters – water quality
D
D
El cerebro es un órgano complejo de conectividad
neuronal (Bastos & Schoffelen, 2016; González &
Bandettini, 2018), rico en minerales de calcio,
fósforo, sodio y magnesio, además, de vitaminas
(Sujatha et al., 2020), donde cualquier afectación
que ocurra desde interacciones con el medio
exterior se puede describir, mediante
biomarcadores de estrés oxidativo (Moniruzzaman
et al., 2020), y luego valorarse la neuroimagen que
se crea (Sugata et al., 2020).
Cuando el equilibrio en la cadena trófica de los
ecosistemas acuáticos se afecta, taxones superiores
como los peces permiten su análisis (Nagelkerken
& Connell, 2015; Elleuch et al., 2018; López et al.,
2020), y es probable que, el cerebro muestre algún
tipo de bioseñal inmediata. En la especie Gambusia
punctata Poey, 1854, el cerebro es uno de los
órganos diana para la predicción del riesgo
ambiental (Argota et al., 2018; Espinosa et al.,
2019; Argota et al., 2020), y ante las informaciones
interconectadas neuronales que todo organismo
pueda realizar, la actividad cerebral que se produce
indica predicción de la memoria o el aprendizaje
(Kajiura et al., 2021).
El objetivo del estudio evaluar la neuro-respuesta
de memoria ante condiciones físico-químicas de
248
INTRODUCCIÓN calidad del agua en el biomonitor G. punctata.
El estudio se realizó entre febrero y abril de 2021 en
la zona ambiental de aproximación y que
corresponde a la parte baja del río Almendares, La
Habana, Cuba. Se midió in-situ mediante el
medidor portátil multiparamétrico HI-9828
®
HANNA , los parámetros físico-químicos (PFQ):
-1
oxígeno disuelto (precisión: ±0,10 mg∙L ), pH
(precisión: ±0,02), sólidos totales disueltos
-1
(precisión: ±1 mg∙L ) y la conductividad eléctrica
-1
(precisión: ±1 uS∙cm ). Dado que, la Norma
Cubana 1021: 2014 Higiene comunal Fuentes
de abastecimiento de agua – Calidad y protección
del agua (ICS: 13.060; 91.140.60), no considera el
parámetro de la conductividad eléctrica y el límite
permisible de la concentración de oxígeno disuelto
es más tolerante a la contaminación, entonces los
PFQ se compararon con el Decreto Supremo No.
004-2017-MINAM (Categoría 1: Población y
Recreacional; Subcategoría A: aguas superficiales
destinadas a la producción de agua potable; A2:
aguas que pueden ser potabilizadas con tratamiento
convencional y la categoría 4: Conservación del
ambiente acuático; Subcategoría E1: lagos y
lagunas). De la propia agua del río, se extrajo 20 L y
se vertieron en dos peceras de cristal (25 x 25 x 50
The Biologist (Lima). Vol. 19, Nº2, jul - dic 2021
MATERIALES Y MÉTODOS
Argota-Pérezet al.
El objetivo del estudio evaluar la neuro-respuesta de memoria ante condiciones físico-químicas de calidad
del agua en el biomonitor Gambusia punctata, Poey 1854. El estudio se realizó, entre febrero y abril de
2021 en la zona ambiental de aproximación y que corresponde, a la parte baja del río Almendares, La
Habana, Cuba. Se midió in-situ, los parámetros físico-químicos (PFQ): oxígeno disuelto, pH, sólidos
totales disueltos y la, conductividad eléctrica. Se realizó, un experimento que consistió en introducir una
varilla cada 2 horas durante un rango de 8 horas donde se transportó desde su interior, una larva simulada
de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762), y luego se registró, la neuro-memoria del tiempo de reacción hacia su
probable consumo. Se midió el cerebro de los machos ante la calidad del agua. Los PFQ, no cumplieron
con los valores recomendados. El tiempo de reacción hacia la orientación del estímulo disminuyó al
transcurrir las horas y no hubo diferencias estadísticamente significativas, indicándose neuro-memoria de
forma inmediata. Tampoco existió, diferencias significativas en el crecimiento cerebral. Se concluye, que
al transcurrir el tiempo existe reacción ante un estímulo reconocido durante el ciclo de vida y
probablemente, la demora se debe a las condiciones del medio, pero al presentarse el estímulo, el tiempo
de reacción es inmediato, por tanto, existe neuroimagen hacia una información aprendida y que se
relaciona con el alimento como es la larva de A. aegypti.
RESUMEN
Palabras clave: aprendizaje – bioensayo – calidad de agua – parámetros físico-químicos – peces
cm) considerándose como único tratamiento con
réplicas y sin control.
Mediante un jamo profesional rectangular de 60 x
50 x 45cm y luz de malla de 0,5cm se capturaron 13
individuos machos bien identificados por su
gonopodio (Reznick, 1990; McPeek, 1992). Se
depositaron seis ejemplares en cada pecera con un
volumen de 5 L donde permanecieron sin recambio
de agua ni suministro de alimentos durante 24 h.
Luego, se realizó un experimento que consistió en
introducir una varilla plástica perforada cada dos h
durante un rango de ocho h donde se transportó a
través, de su conducto central una larva de Aedes
ae g y p t i (Linnaeus, 1762) simulada y
posteriormente se registró, la neuro-memoria del
tiempo de reacción hacia su probable consumo con
el cronómetro digital certificado Hanhart Spectron
169624 (precisión de 0,01%).
Para la extracción y posterior medición del tamaño
del cerebro con un pie de rey digital (Tacklife ±0,02
mm), los machos se colocaron en posición ventral
donde la contención fue mediante una pinza de
sujeción lisa. Mediante otra pinza de disección
bidentada se descamó, la región cefálica hasta
249
visualizar el cerebro el cual se sacó con una
segunda pinza de sujeción lisa hasta quedarse una
conización en la región anatómica cerebral (Argota
et al., 2021).
Con el programa profesional Statgraphics
Centurion v.18 se comparó mediante la prueba t-
Student el tiempo de reacción entre los
tratamientos. Los resultados se consideraron
significativos cuando fue p < 0,05.
Aspectos éticos: El estudio consideró, la eutanasia
de los peces en bolsas con hielo procurando que
durante la inmersión de los ejemplares fueran
tranquilizados para su disección (Argota et al.,
2018).
Los parámetros físico-químicos de calidad del
agua superaron el valor de la categoría 4 del
Decreto Supremo No. 004-2017-MINAM (Tabla
1).
MATERIALES Y MÉTODOS
Tabla 1. Valor de parámetros físico-químicos / zona de exposición / río Almendares, La Habana, Cuba.
El tiempo de reacción hacia la orientación del
estímulo fue disminuyendo con el trascurso de las
horas, no se halló diferencias estadísticamente
significativas (F = 0,09; p = 0,96) para esta variable
etológica, lo que indicó que la neuro-memoria para
detectar el estímulo se reconoce de forma
inmediata (Tabla 2).
Tabla 2. Neuro-memoria según el tiempo de reacción ante la exposición al estímulo /
transcurso horario / Gambusia punctata.
The Biologist (Lima). Vol. 19, Nº2, jul - dic 2021
Water quality in the biomonitor Gambusia
Se muestra el crecimiento del cerebro y su resumen
estadístico donde no se encontró, diferencia
estadísticamente significativa (intervalo: -0,04;
250
0,002, t = -2,44, p = 0,07) en el rango de
crecimiento cerebral (Tabla 3).
DISCUSIÓN
Tabla 3. Crecimiento del cerebro y resumen estadístico / machos / Gambusia punctata.
En los ecosistemas acuáticos cuando se producen
variaciones de los parámetros físico-químicos,
estos influyen en la sostenibilidad ambiental y tal
problemática, determina el estado de conservación
ecológica (Xie et al., 2017; Levrel & Martinet,
2020). En este estudio, el oxígeno disuelto, la
conductividad eléctrica y los sólidos totales
disueltos indicaron grado de contaminación en la
zona ambiental de aproximación del río
Almendares (La Habana), por cuanto sería
necesario el uso de tecnologías adecuadas para
proteger, la calidad ambiental de este sistema
hídrico (Vendrell et al., 2020; Wiederholt et al.,
2020).
Se observó, que al transcurrir el tiempo los machos
reaccionan ante un estímulo que reconocen durante
su ciclo de vida y probablemente, la demora en las
primeras horas correspondió a las condiciones del
medio donde existe adaptación en un tiempo
relativamente corto y, cuando se muestra
nuevamente el estímulo, el tiempo de reacción es
inmediato de modo que, en el cerebro de los
machos de G. punctata existe neuroimagen hacia
una información aprendida y que se relaciona con
el alimento como la larva de A. aegypti (Juhasz et
al., 2019; Janacsek et al., 2020). Se menciona que,
el eje del estrés neuroendocrino de las especies no
mamíferas como los peces se conserva
evolutivamente donde los péptidos hormonales
como β-endorfina, encefalinas, dinorfina y
endomorfinas están implicadas en diversas
funciones y entre estas se encuentra la modulación
del dolor y el comportamiento social (Ganesh,
2021), reconociéndose en este estudio que ambas
funciones se expresan bajo las condiciones de
experimentación.
El ajuste del comportamiento basado en
experiencias específicas está determinado entre
otros factores por la capacidad de almacenar y
recordar diversas informaciones (Keifer &
Summers, 2016; Yartsev, 2017; Laurent, 2020).
Durante un estudio sobre la actividad neuronal
The Biologist (Lima). Vol. 19, Nº2, jul - dic 2021
Argota-Pérezet al.
dependiente del aprendizaje con el cerebro de la
larva de zebrafish se observó, la capacidad de
memoria con relación a su desarrollo (Lovett,
2021), y esta información puede señalar que en el
transcurso sobre el crecimiento del cerebro se
producen interacciones asociativas que se
aprenden y memorizan.
La principal limitación del estudio fue no
compararse la neuro-respuesta de los machos con
las hembras, además, de evaluarse esta variable en
otras condiciones de calidad ambiental donde se
describa el tamaño del cerebro.
Se concluye, que si la variación de las condiciones
físico-químicas de calidad de agua se mantienen,
aunque el espacio del habitad sea diferente, solo
implica un retardo en el biomonitor G. punctata
para reaccionar ante un estímulo externo; sin
embargo, la neuro-respuesta es inmediata, pues el
cerebro recuerda una la información aprendida
como fue la alimentación larvaria de A. aegypti.
251
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