ESTUDIO DE CRECIMIENTO EN CAUTIVERIO DEL ERIZO LOXECHINUS ALB US (MOLINA) EN LAS COSTAS DE VALPARAISO Y CHILOÉ, CHILE

Trabajo recibido el 1 de junio de 1976 y aceptado para su publicación el 15 de octubre de 1976.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

En el ámbito de la acuicultura, Chile ha desarrollado la Piscicultura, la Mitilicultura y la Ostricultura. Es posible pensar que la Equinicultura en el sentido de "granjas o balsas litorales de cultivo" también pueda llevarse a cabo.

Varios autores (Bull, 1938; Lewis, 1958; Mc. Pherson, 1968; Fuji, 1967; Matsui, 1068; Parker, 1933; Boolootian y Lasker, 1964; Kitching y Ebling, 1961) han mantenido erizos cautivos con el fin de efectuar diversos tipos de observaciones y en especial aquellas referidas al crecimiento, a la preferencia y actividad alimentaria y también a problemas etológicos de estos animales.

Teniendo en cuenta estos antecedentes la segunda contribución sobre la serie de estudios biológicos en este equinodermo, apunta hacia la búsqueda de un método que permita criar erizos en cautiverio, estudiando algunos aspectos fundamentales del ciclo vital que necesariamente deben conocerse para estos efectos.

La determinación del crecimiento en peso y en diámetro de los animales mantenidos en cautiverio es importante, porque basándose en él se puede pronosticar la talla y el peso máximo que puede alcanzar la población, como también llegar a conocer la velocidad de crecimiento y sus fluctuaciones según las clases de tamaño, con el fin de establecer las tallas que deberían utilizarse para la optimización de una Equinicultura.

Originalmente el experimento fue concebido para ser realizado en Valparaíso. La posibilidad de conducir uno similar en Chiloé, zona de alta producción de esta especie y con características hidrográficas significativamente diferentes, justificó su realización en el sur del país.

Los erizos utilizados en esta investigación fueron extraídos en la región de Montemar 33º Lat. S.; 71.5º Long. W.).

El 7 de enero de 1970 se seleccionaron 105 erizos, relativamente pequeños de 1.54 a 3.97 cm de diámetro con un promedio de 2.28 cm. Para los efectos de la medición del diámetro sólo se considero el dermoesqueleto. Todos fueron pesados en una balanza Sartorius hasta la centésima de gramo.

Para mantener los erizos vivos se acondicionó un bidón plástico de cincuenta litros de capacidad, que fue profusamente perforado con una broca de nueve milímetros de diámetro (Fig. 1). Esta jaula se instaló en el agua entre los roqueríos que circundan a Montemar, ubicándola en un lugar con suficiente corriente, para simular en cierta manera, las condiciones en que viven los erizos. La jaula se dejó suspendida entre aguas, evitando que las mareas bajas la dejaran al descubierto (Fig. 2), para impedir la muerte de los animales por deshidratación. En varias oportunidades ésta debió soportar las fuertes marejadas que azotan ocasionalmente las costas de la zona, como asimismo las mareas bajas notables del año.

Durante los dos primeros meses, los erizos fueron alimentados con algas a granel, pero a partir de marzo esta modalidad se cambió, procediéndose a pesar las algas que se proporcionaban y después de un mes, en el siguiente control, el remanente para determinar lo que había sido consumido por los animales.

Fig.1. Bidón plástico utilizado en la crianza de erizos en Valparaíso. a) tapa plástica, b) cables de acero, c) anillo metálico, d)perforaciones de 9 mm de diámetro.

Fig. 2. Esquema de la ubicación del bidón entre las rocas (Valpraíso).a)bidón, b) cables de acero, c) nivel del agua. L a flecha indica la corriente del agua.

El experimento se mantuvo durante 18 meses; las pesadas y medidas del diámetro se adelantaron o atrasaron mensualmente a lo más tres días de la fecha inicial del experimento. Antes de pesar las algas que se iban a dar de alimento se dejaban estilar durante treinta minutos. El método utilizado en esta crianza se basó en medir todos los erizos sin identificar a cada uno de ellos debido a la dificultad que existe al hacerlo.

Las algas que se proporcionaron a los erizos en cautiverio, se obtuvieron en los roqueríos de los alrededores de Montemar cortadas desde su base, y en orden (cantidad) decreciente fueron: Lessonia nigrescens, Ulva lactuca, Porphyra columbina e Iridaea laminarioides. Desde marzo a agosto de 1970 los erizos se alimentaron de Lessonia y Ulva; a partir de septiembre se incluyó en la dieta Porphyra columbina y eventualmente en febrero de 1971 se reemplazó Porphyra por Iridaea.

El experimento de Chiloé (4lº 54' Lat. S.; 73º3l'42" Long. W.) se hizo con erizos de la zona de Hueihue, específicamente en la Bahía del mismo nombre.

El 22 de febrero de 1972 se seleccionaron 152 erizos cuyos diámetros oscilaban entre 4.64 y 9. 10 cm, con un diámetro promedio de 6.92 cm que fueron depositados en una jaula circular de fierro galvanizado (Fig. 3). Al montar la experiencia se controló el peso total de los erizos y también se midió el diámetro de cada uno con un pie de metro. El alimento que se proporcionó mensualmente de Macrocystis pyrifera (huiro o sargazo) previamente pesada. Mensualmente se controlaba el peso total de los animales, la cantidad de algas sin consumir y se procedía a dar alimento fresco. Las pesadas se hicieron con una aproximación de 0.5 kg. El control de aumento de diámetro sólo pudo realizarse al término del experimento, es decir trece meses después de iniciado (22 de marzo de 1973).

Fig. 3. Esquema y disposición dela jaula utilizada en Chiloé a) tapa.

Hemos considerado importante que la información que a continuación se expone, sea presentada de tal manera que su sencillez faculte la utilización técnica por otro tipo de profesional, en favor de una mayor producción, para ir desarrollando en Chile y otros países, la Equinicultura.

Para el análisis de los datos de los experimentos, se ha utilizado el promedio como una medida práctica, dada la imposibilidad de individualizar en la población a cada uno de sus componentes, aun cuando hay evidencia, como se verá más adelante, que en el experimento en la Provincia de Valparaíso había en un comienzo dos clases de tamaño.

La información sobre la alimentación de los animales de estos experimentos, será objeto de otra comunicación.

Con el fin de verificar si la muestra experimental en relación a su talla era uniforme, o estaba formada por diferentes clases de tamaño, se aplicó un método gráfico de análisis de distribución de tallas (Cassie, 1954) observándose que desde que se inició el experimento (enero, 1970) hasta octubre del mismo año habían dos grupos presentes (Fig. 4); esta división desaparece gradualmente distinguiéndose en noviembre sólo un grupo (Fig. S). Entonces, para los efectos de la presentación de los resultados del experimento, la muestra se considerará como un solo grupo y se discutirá posteriormente las posibles explicaciones que puede tener el comportamiento detectado.

En la figura 6 se ha graficado el diámetro promedio/tiempo, pudiéndose observar que el grupo de erizos tenía inicialmente un diámetro promedio (Ø) de 2.28 cm y que al cabo de un año calendario este aumentó 1.74 veces el valor inicial. En particular se ha notado en la Fig. 7 el incremento mensual del diámetro promedio (AØ) definido como: la diferencia en cm del diámetro promedio de un mes con respecto al anterior: AØt = Øt+, - Øt. Es interesante señalar que el incremento antes definido no es uniforme en el tiempo, presentando variaciones notorias.

Al tratar los datos del grupo por el método Walford según Bertalanfy (Crisp, 1971), la talla teórica máxima que podrían alcanzar los erizos en cuestión es alrededor de 6.13 cm (Fig. 8). En relación al peso promedio (AW) de los erizos indicado en la figura 9 que se inició con 10.67 gr, se observa que al cabo de doce meses se triplicó. Los incrementos mensuales del peso promedio (AW) se indican en la figura 10 en donde también pueden detectarse variaciones en el promedio durante los 15 meses indicados. El fenómeno es similar al observado en la figura 7 del incremento del diámetro promedio.

La mortalidad observada fue de un 5% aproximadamente y ocurrió sólo en el transcurso del primer mes de experimentación.

En el momento de iniciarse el experimento, la población cautiva tenía un diámetro inicial de 6.92 cm como promedio y después de trece meses, 7.23 cm. Debido a que el control del diámetro sólo pudo realizarse en dos oportunidades no se aplicó Walford para el diámetro ni tampoco la relación diámetro /tiempo.

En la figura 11 se ha graficado el peso promedio de los animales en función del tiempo. El incremento del peso promedio en el tiempo varía, detectándose valores negativos que pueden ser el efecto de fallas en el control.

En el transcurso del experimento perecieron dos erizos, correspondiendo a una mortalidad de aproximadamente un 1 %.

En favor a la importancia económica que tiene el fijar una dieta adecuada con la cual se salvaguarda el desarrollo normal de los animales, es que es importante tener conocimiento de algunas relaciones entre peso, diámetro y tiempo.

Para los efectos de las estimaciones realizadas a continuación, se asumió (en el sentido de Slobodkin, 1955) que los erizos cautivos en Valparaíso conformaban un grupo de edad. Singularmente las figuras 4 y 5 correspondientes a las tallas observadas en enero y noviembre de 1970 respectivamente, indican que en el grupo se manifiestan al comienzo del experimento dos clases de tamaño (Fig. 4) que en el tiempo se concentran en una sola (Fig. 5). La interpretación que puede tener esta observación en el momento en que se diferencian estas dos clases, es la de ser reflejo de desoves parciales y que luego por crecimiento compensatorio forman un grupo, además es posible pensar que un cautiverio prolongado podría causar enanismo en los erizos, de tal manera que el grupo de animales de tallas mayores habrían retrasado el crecimiento siendo alcanzados en el tiempo por el grupo de menor talla. Al situar en este problema la talla teórica máxima calculada por el método de Walford que fue de 6.13 cm de diámetro, también es posible utilizarla para corroborar el enanismo, ya que la talla máxima encontrada (por pesca) en otros muestreos ha sido mayor a los 12 cm de diámetro. Este problema plantea una interrogante que dice relación con el desarrollo de las gónadas, puesto que existe la posibilidad que un dermoesqueleto poco desarrollado no signifique la inhibición del crecimiento gonádico. Una vez que se verifique lo antedicho será necesario discernir el tiempo máximo posible de cautiverio evitando los efectos negativos del enanismo.

Fig. 4. Frecuencia, en porcentaje acumulativo, de los diámetros de los erizos en el mes de enero (Valparaíso).

Fig. 5. Frecuencia, en porcentaje acumulativo, de los diámetros de los erizos en el mes de noviembre (Valparaíso).

Fig. 6. Variación del diámetro promedio durante el cautiverio de los erizos en Valparaíso.

Fig. 7. Incremento mensual del diámetro promedio de los erizos en Valparaíso.

Fig. 8. Recta de Walford para erizos cautivos en Valparaíso.

Fig. 9. Variación mensualdel pesopromedio de los erizos en Valparaíso. Fig. 10. Incremento mensual del peso promedio de los erizos cautivos en Valparaíso.

Fif. 10.Incremento mensual del peso promedio de los erizos cautivos en Valparaíso.

Debido a que en Chiloé se hicieron dos controles del diámetro de la población, uno al comienzo y otro al final del experimento, no es posible determinar si los fenómenos antes descritos también se evidencian en esa población.

Para la descripción analítica de los datos se usaron en general dos métodos, polinomial de hasta grado 5 y logarítmica lineal. El primero se empleó con el fin de conocer la influencia relativa de las distintas potencias, con la esperanza de encontrar aproximaciones polinomiales sencillas (grados 1 o 2) que permitieran fijar ideas sobre la tendencia del proceso en cuestión. El segundo método, si bien proporciona una fórmula más compacta, resulta más difícil de usar en la práctica.

Fig. 11. Variación mensual del peso promedio de los erizos cautivos en Chiloé.

Puede notarse en la tabla 1, que las regresiones polinomiales de grado 4 o 5, dieron coeficientes con signos alternados, y términos del mismo orden de magnitud, lo que hace posible "recortar" las expresiones resultantes para tener expresiones de grado menor. (En estos casos, el valor del polinomio en cada punto está determinado por diferencias entre números muy parecidos). Por esto se probaron, regresiones de grado menor, graficándose los resultados en los casos de mejor ajuste (Fig. 4, 9, 11, 12, 13 y -14). En el lapso que duraron los experimentos, se puede apreciar que las aproximaciones, polinomiales más sencillas compatibles con 11 curvatura que muestran los datos graficados, no exceden del grado 2.

TABLA 1 REGRESIONES REALIZADAS CON LOS DATOS DEDIAMETRO, PESO Y TIEMPO

CONTINUACIÓN TABLA 1

En cuanto a la interpretación de los coeficientes, en el caso de polinomios, puede señalarse que corresponden a las derivadas ("velocidades de crecimiento" o "fases de cambio") sucesivas, supuestas constantes, del fenómeno en estudio, con excepción del término constante, que corresponde al valor de la función cuando la variable independiente vale cero. Así, por ejemplo, en el caso de la expresión

Ø2 (t) = 2,318 + 0.1714 - 0.00302t²

de la figura 4, el coeficiente de la primera potencia (t) de la velocidad de crecimiento del diámetro en t = 0:

dØ2/÷dt=0.1714 - 2 . 0.00302t

=0.1714 = dØ2/÷dt=en t = 0

El coeficiente de t2 corresponde a la mitad de la aceleración del crecimiento; la derivada de la velocidad de crecimiento, que se supone constante para todo el proceso es:

d²Ø₂/÷dt² = - 2 · 0.00302

= - 0.00302 = 1d²Ø2/÷2 dt²

Comparando la velocidad de crecimiento promedio de los erizos de ambas poblaciones en su totalidad, se evidencia que es menor en el sur de Chile, estimada a partir de los valores inicial y final del diámetro promedio, que en Valparaíso (Chiloé; 0,24 mm/mes; Valparaíso: 1,10 mm/mes). Esta diferencia es explicable considerando que los grupos de tamaño son diferentes, pero de acuerdo a estos valores de velocidad de crecimiento, se puede inferir que los animales de tallas menores (aproximadamente 2,0- cm de diámetro del dermoesqueleto) darían los mejores rendimientos de diámetro en una Equinicultura en cautiverio, pero no así en peso porque la velocidad promedio de crecimiento en peso es menor en dichas tallas, si se hace la misma comparación entre las poblaciones observadas:

Valparaíso = 1,99 gr/mes; Chiloé = 2,29 gr/ mes (Fig. 12).

La relación log W vs. log Ø de los erizos en cautiverio de la Provincia de Valparaíso hecha a partir de los promedios mensuales de los animales (Fig. 13), expresa el peso promedio en función del diámetro promedio mediante la siguiente fórmula:

W = c Øn = > 1_n W = 1_nc+ n 1 _n Ø

en donde c es el valor de la intersección de la recta en el eje log W para Ø=1 cm y n el valor de la pendiente, obteniéndose:

W = 0.7359 Ø ^2.6997 (W en gr; Ø en cm)

Esta misma relación para la población de Chiloé, determinada a partir de los datos de marzo de 1973 (Fig. 14) es la siguiente:

W = 0.667 Ø ^2.771

Fig. 12. Relación peso promedio v/s tiempo para los erizos en Valparaíso y Chiloé.

Fig. 13 Relación diámetro promedio v / s peso promedio de los erizos en Valparaíso.

Fig. 14. Relación diámetro promedio v / s peso promedio para los erizos en Chiloé.

Los autores agradecen a los colegas Oscar Miranda B. por sus importantes sugerencias y a Ramón Buzeta B., por la revisión crítica del trabajo. Extendemos nuestros agradecimientos al personal de la Ostricultura de Hueihue del Servicio Agrícola y Ganadero de Chiloé.

A Ernesto Hajex, jefe del Laboratorio de Ecología, Instituto de Ciencias Biológicas, Universidad Católica de Chile, Santiago, por permitirnos hacer uso de sus facilidades de computación.

A Miguel Tirapegui, del Departamento de Computación, Universidad Técnica Federico Santa María, quien realizó la mayor parte del procesamiento de los datos numéricos.

Al Comité Editorial de las Publicaciones del Centro de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM, la gentileza de aceptar esta contribución.

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