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PROTOZOARIOS CILIADOS DE MÉXICO. XXXII. ESTUDIO
ECOLÓGICO DE ALGUNAS ESPECIES PARA ESTIMAR EL GRADO DE
CONTAMINACIÓN DEL RIO LA MAGDALENA, MÉXICO, D.F.
Trabajo
recibido el 21 de agosto de 1986 y aceptado para su publicación el 27 de
enero de 1987.
Oscar V. Nomdedeu
Universidad Nacional de la Plata, República
Argentina. Becario del Gobierno de México
Eucario López-Ochoterena
Universidad Nacional Autónoma de
México, Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, Laboratorio
de Protozoología. Contribución 619 del Instituto de Ciencias del
Mar y Limnología, UNAM
Para estimar el grado de contaminación del
Río La Magdalena, México, D.F., se estudiaron los aspectos
ecológicos de los protozoarios ciliados presentes. Se recolectaron
muestras en cinco estaciones en el período comprendido de julio a
noviembre de 1985. Se identificaron treinta y cinco especies de protozoarios,
de las cuales siete son citadas por primera vez para la fauna de México.
Para determinar el grado sapróbico y por lo tanto el nivel de
contaminación de cada lugar de muestreo se utilizó el
método de Zelinka y Marván (1961). Del total de especies
encontradas, una es considerada como indicadora oligosapróbica, dos como
β mesosapróbicas, veinticuatro como α mesosapróbicas y
ocho como polisapróbicas, prevaleciendo la condición α
mesosapróbica en toda el área de estudio.
The ecological aspects of the ciliated protozoa of the
La Magdalena river in Mexico, D.F., have been studied to know the grade of its
contamination. The samples were collected in five stations between July and
November, 1985. Thirty five species of protozoa were identified, from that,
seven are considered new for the fauna of Mexico. The saprobic grade and the
contamination level were determinated following the method proposed by Zelinka
y Marván (1961). From the species found, one is considered as
oligosaprobic, two as β mesosaprobic, twenty four as α mesosaprobie
and eight as polisaprobic, for that reason, the α mesosaprobic condition
is dominant in the studied area.
La presencia del hombre en la naturaleza en particular el hombre civilizado- causa en los ecosistemas alteraciones significativas (Branco, 1984). Una de las formas para evaluar dichas alteraciones es mediante los llamados organismos indicadores (Bick, 1971; Cairns, 1979, 1982). El estudio de los protozoarios ciliados como indicadores de contaminación en ambientes naturales ha sido desarrollado por varios investigadores (Mohr, 1952; Bick, 1968, 1971; Small, 1973; Cairns, 1974, 1979; Fernández Leborans y Fernández-Galiano, 1979). En México se ha realizado un trabajo sobre la ecología de los ciliados mesosapróbicos (López Ochoterena, 1965) y otros en ambientes artificiales (Rico Ferrat y López Ochoterena, 1976a, 1976b; Rivera-Argüero et al., 1979; Tomasisni-Ortíz y López Ochoterena, 1979). Este trabajo primero desarrollado en México tomando a los protozoarios ciliados como indicadores de contaminación tiene como objetivo cuatro aspectos fundamentales: identificar a los ciliados presentes en el curso de agua natural estudiado; establecer una distribución longitudinal de las especies tomando como base parámetros físico-químicos como temperatura, pH y OD.; analizar cuantitativa y cualitativamente las poblaciones presentes a lo largo de las estaciones de muestreo y en relación a las especies indicadoras de las distintas zonas sapróbicas; estimar la caracterización biológica de la calidad del agua. ÁREA DE ESTUDIOLa localidad estudiada corresponde al Río La Magdalena, D. F., en su totalidad. Dicha corriente de agua tiene su nacimiento en la Delegación Magdalena Contreras, de la estación 1 a la 4 su cauce es natural, después de esta estación pasa por un sistema subterráneo perdiendo su identidad como río; la estación 5 se localiza a 2 km. después de salir a la superficie, para luego terminar en su entubado definitivo y unirse con el Río Churubusco en la Delegación Coyoacán, D.F Los lugares muestreados se eligieron arbitrariamente de acuerdo a su posibilidad de acceso, en zonas de poco hasta densamente pobladas. Estos son: estación 1: zona boscosa denominada 4 Dinamo, a 7 km. del nacimiento del río; estación 2: La Cañada, zona rural poco poblada, con sembradíos principalmente de maíz; estación 3: Bajada del Tinaco; estación 4: Pedregal 2 y estación 5: Viveros de Coyoacán, estas tres últimas estaciones corresponden a áreas urbanas densamente pobladas (Fig. 1).  Figura 1. Localizaciòn del area de estudio y las cinco estaciones de muestreo. MATERIAL Y MÉTODOSLas muestras estudiadas, se recolectaron en el periodo comprendido de julio a noviembre de 1985 en las siguientes fechas: 12 de julio, 29 de agosto, 19 de septiembre, 4 de octubre y 6 de noviembre, coincidiendo las tres primeras con el período de lluvias característico del lugar. En cada estación se tomó una muestra de superficie y una de fondo, una vez en el laboratorio, parte de cada una se conservó en condiciones naturales y la otra se cultivó con granos de trigo parcialmente molidos, adicionada de leche de polvo con objeto de incrementar las poblaciones bacterianas, aumentar el número de individuos de las especies de ciliados presentes y facilitar así su identificación. Para tal fin se empleó el método de impregnación argéntica de Fernández-Galiano (1976) para hacer resaltar y poner de manifiesto las características morfológicas externas como son la ciliatura y la infraciliatura, así como cualquier otra estructura argentófila. Se utilizaron también los trabajos de Kalil (1930-1935), López Ochoterena (1965), Bick (19671969) y Curds (1982). En el momento de la recolección se midieron el pH, con papel pHydrion y la temperatura, para la medición del OD se recogieron muestras en frascos de boca ancha y se llevaron inmediatamente al laboratorio donde se utilizó el método de Winkler modificado por Alsterberg (Standard Methods). La cuantificación de las especies se llevó a cabo tomando 1 ml. de las muestras conservadas en condiciones naturales, contándose los individuos de las especies presentes directamente con el microscopio óptico, habiendo sido fijados previamente con el líquido de Schaudinn . Para la clasificación se siguió la taxa y nomenclatura propuesta por Corliss (1979) y por Small y Lynn (1985). La caracterización biológica de la calidad del agua, se obtuvo mediante el método de Zelinka y Marván (1961) el cual permite determinar las especies indicadoras de los diferentes niveles de saprobiedad y así estimar el grado de contaminación de la zona estudiada. Los autores antes citados consideran cinco clases de saprobiedad: polisapróbica (p), α-mesosapróbica (α), β-mesosapróbica (β), oligosapróbica (o) y xenosapróbica (x), correspondiendo esta última clase a aguas totalmente limpias. Asignándole a cada especie su valencia sapróbica, obtienen su valor indicador. Después de calcular el producto: zona sapróbica h.g, donde h es el número total de individuos por especie y g es el valor indicador para cada organismo, se calcula el grado sapróbico de cada zona aplicando la siguiente fórmula (Fig.2): x = Σ x.h.g./Σ h.g. RESULTADOS
TAXONOMIALas treinta y cinco especies identificadas se clasificaron de acuerdo a la taxa y nomenclatura propuesta por los autores antes citados, éstas se encuentran dentro de los tres subphyla considerados y representan a veintidos familias. De las especies encotradas, las siguientes son consideradas nuevas para la fauna de México, de acuerdo con los trabajos de López-Ochoterena y Roure-Cane (1970) y Madrazo-Garibay y López-Ochoterena (1982): Caenomorpha medusula, Metopus fuscus, Lacrymaria sapropelica, Lacrymaria cucumis, Enchelyomorpha vermicularis, Timyema compressum y Glaucoma chattoni. La ubicación de cada especie en el Cuadro 1 está de acuerdo al orden taxonómico señalado. DISIRIBUCIÓN LONGITUDINALLa distribución longitudinal está claramente representada en la parte correspondiente del Cuadro 1 con la aparición de cada especie en número de individuos en cada una de las cinco estaciones. Esta distribución no debe considerarse en términos de un cambio uniforme contínuo (Odum, 1972) en este trabajo la distribución longitudinal está indicada por la aparición discontínua de la mayoría de las especies presentes. DINÁMICA DE POBLACIONESEn general, el número de especies identificadas en cada estación a lo largo de toda la zona estudiada, no varió en forma notable. Por el contrario, el número total de individuos por estación, fué incrementándose en forma considerable de la estación 1 a la 5 (Cuadro 1). CARACTERIZACIÓN BIOLÓGICAEl método empleado, permite nó solo distribuir a cada especie en las distintas zonas sapróbicas y mostrar que estos organismos son indicadores de un grado de contaminación determinado, sino que también mediante la fórmula utilizada, se obtiene el grado sapróbico, de cada lugar de muestreo y del río en su totalidad (Cuadro 1).  Figura 2. Representación de cada especie resultado del producto: zona sapróbica. h. g.: A = cada intervalo = 20 unidades; B = cada intevalo = 100 unidades; C = cada intervalo = 100 unidades; D = cada intervalo = 500 unidades.  CUADRO 1 DISTRIBUCION LONGITUDINAL DE CADA ESPECIE CON SU CARACTERIZACION BIOLOGICA. DISCUSIÓNEl ambiente acuático estudiado debido a diversos factores, entre ellos la eutroficación producida por la contaminación, resulta altamente inestable tanto en la presencia de especies como en el número de individuos de éstas. Cada zona está caracterizada por condiciones fisicoquímicas particulares, como lo son la cantidad de oxígeno disuelto, pH, contenido de materia orgánica y concentración de bióxido de carbono, por lo tanto los organismos presentes están adaptados a dichas condiciones y actúan como indicadores de un nivel de contaminación determinado (Bick, 1973). Considerando los parámetros físico-químicos medidos (Cuadro 1 distribución longitudinal-) resalta que la temperatura y el pH aumentan río abajo y como estos factores fluctúan dentro de límites tolerables para los protozoarios ciliados, no resultan limitativos para su presencia. En cambio, la cantidad de OD disminuyó hasta alcanzar una concentración tan baja como la de 1.4 mg/l en la estación 5. Como la concentración de oxígeno no tiende a ser tan variable en los ríos en condiciones naturales, dicho valor puede deberse a varias razones, entre ellas a la presencia de un sistema de entubado antes de la estación 5, que rige el curso del río, impidiendo la actividad fotosintética, es decir, su aereación natural y al aporte de gran cantidad de compuestos orgánicos biodegradables sumados a la elevación de bióxido de carbono debido a la descomposición orgánica activa. El valor medido puede ser determinante para la existencia de ciertas especies, en este caso, en la estación número 5 se encontró el mayor número de individuos en las poblaciones de Paramecium aurefia (402ind./ml) y de Paramecium caudatum (662 ind./ml) siendo ésto atribuible a la gran cantidad de materia orgánica que recibe el río y por lo tanto, a un incremento considerable de bacterias saprófitas. (Fig. 3).  Figura 3. Relación estacion de maestro frecuencia de cada especie, agrupada segun sus clases sapróbicas. Los protozoarios ciliados son cosmopolitas y están adaptados a diferentes condiciones ambientales, cada especie tiene un límite de tolerancia (máximo y mínimo ecológicos) a los factores físico-químicos imperantes en el medio y los cuales van a ser determinantes para la existencia y prosperidad del organismo. Los ciliados tienen un gran poder de adaptación a hábitats con condiciones muy diferentes. Esto se puede confirmar una vez más si comparamos las especies reportadas en este trabajo con las encontradas previamente en un ambiente natural (López- Ochoterena, 1965) coincidiendo en 18 especies. En los estudios realizados en ambientes artificiales hay similitud en 15 especies presentes en aguas negras (Rico-Ferrat y López-Ochoterena, 1976a) y en 5 especies encontradas en el agua potable (Rivera-Argüero et al., 1979 y Tomasini-Ortiz y López-Ochoterena, 1979). En otros países se han efectuado estudios en sistemas de tratamiento de aguas negras como son los lodos activados y filtros de percolación (Curds, 1982, Curds y Cockburn, 1970) así se ha encontrado semejanza en 18 especies localizadas en este trabajo con las halladas en los medios citados. Un trabajo realizado en una pequeña corriente de agua contaminada (Small, 1973) cita que los ciliados libres nadadores micrófagos no están distribuidos al azar en el medio. A temperaturas moderadas (menores de 25 °C) se encuentran asociados con un sustrato bacterial donde se dá el máximo de las poblaciones de estos organismos. Haciendo referencia a las especies que se mencionan en esa condición, algunas coinciden con las de esta investigación, entre las cuales se encuentran especies de los géneros Paramecium, Cyclidium Glaucoma y Tetrahymena. Pratt y Cairns (1985) observaron estudiando diferentes ecosistemas, que la gran mayoría de especies encontradas tenían un régimen detritívoro-bacteriófago, lo que también concuerda con el tipo de alimentación de las especies identificadas en este cuerpo lótico. En el Cuadro 1 - valencia sapróbica - aparecen especies no mencionadas en otros trabajos en lo referente a sus valencias sapróbicas, por lo que dichos valores se estimaron tomando en cuenta varios parámetros: su valencia ecológica, la afinidad con otras especies, los parámetros físico-químicos medidos, su frecuencia o abundancia y su lugar de aparición dentro de las cinco estaciones elegidas. De acuerdo con Bick (1967-1969) Cinetochilum margaritaceum es una especie indicadora poco confiable, en este trabajo fue considerada. como α-mesosapróbica. La frecuencia con que aparece Colpidium colpoda (indicador polisapróbico) fue debida al incremento del número de individuos en la última recolección de muestras realizada, resultante de condiciones particulares en ese momento y no a sus características habituales. En las cinco estaciones de muestreo se encontraron especies representativas del nivel sapróbico que las caracteriza, entre ellas se puede citar: Vorticella nebulifera (oligosapróbica), Chilodonella uncinata, Colpoda cucuflus y Paramecium trichium (α-mesosapróbicas) y Vorticella microstoma (polisapróbica). Como excepción, la estación 1 se podría considerar con un nivel intermedio entre la zona β-mesosapróbica y α-mesosapróbica. Por otra parte, las especies Enchelyomorpha vermicularis y Trimyema compressum, ambas indicadoras polisapróbicas, tienen una ecología muy similar (Bick, 1967-1969) y de acuerdo con lo observado y adaptadas a vivir en condiciones de anaerobiosis, por lo que posiblemente indiquen una condición muy particular del cuerpo de agua, debido a un aumento brusco del nivel de contaminación. (Fig. 4). En general y tomando como referencia la figura 4 se puede concluir que el Río La Magdalena en su estado actual presenta, de acuerdo a los lugares muestreados que abarcan la totalidad del río, una condición - mesosapróbica que se inicia en la estación 1 con pocos individuos por especie, siguiendo paulatinamente un aumento de éstos en las estaciones 2, 3 y 4 y culmina en la estación 5 alcanzando valores superiores a 1.000 ind./ml.  Figura 4. Relación clase sapróbica - número total de individuos de cada clase, en cada estación de muestreo. AgradecimientosLos autores agradecen a M. Madrazo-Garibay y a A. García-Cubas, sus atinadas sugerencias y su crítica al manuscrito, a G. Rico-Ferrat, el haber facilitado parte de la bibliografía utilizada en esta investigación, así como a F. Flores Andolais, por su asistencia t6cnica en la elaboración de las gráficas correspondientes. LITERATURABICK, II An Illustrated Guide to Ciliated Protozoa Used as "Biological Indicator" in Freshyt,ater Ecology. World Health Organization WHO/VBC/67. 1967-1969. 68.55; 68-58; 68.71; 68-88; 68.110; 69.139; 69.143.130 P. 21: BICK, H., Helgoländer wiss. Meeresunters, Untersuchungen zur Verträglichkeit von Meer-und Brackwasser für Ciliaten des Saprobiensystems der Wassergütebeurteilung. 1968. 257-268. 17. BICK, H., The potentialities of ciliated protozoa in the biological assessment of water pullution levels. International Symposium on Identification and Measurement of Environmental Pollutants., Otawa, Canadá. 1971. 305-309, BICK, H., Amer. Zool. Population dynamics of protozoa associated with the decayof organic materials in fresh-water. 1973. 149-160. 13: BRANCO, S.M., Linmología Sanitaria, Estudio de la Polución de Aguas continentales. General Secretariat of the Organization of American State Washington, D.C. 1984. 120 p. CAIRNS, J. Jr. Protozoans (Protozoa). Pollution Ecoloy of Fresh-water invetebrates. Academic Press. New York and London. 1974. 1-28. CAIRNS, J. Jr., Biological Indicators of Water Quality. A strategy for use of protozoans in the evaluation of hazardous substances. In: S. James (Ed) University of Newcastle upon Tyne, UK. 1979. 6-1 to 6-17. CAIRNS, J. Jr., Mícrobial Interactions and Communities. Freshwater protozoan communities. 1982. 249-285. 1: CORLISS, J.O., The Cillated Protozoa. Characterrizacion Classificarion and Guido to the Literature. Pergamon Press Oxford. 2th Ed. 1979. 455 p. CURDS, C. R., Synopsis of British Fauna (NS), British and other freshwater ciliated protozoa. 1. Ciliophora: Kinetofragminophora. 1982. 384 p. 22: CURDS, C. R., Ann. Rev. Microbiol, The ecology and role of protozoa in aerobic sweage treatment processes. 1982. 27-46. 36. CURDS, C. R. y A. COCKBURN, Water Research, Protozoa in biological sewage-treatment proceses. I. A survey of the protozoan fauna of British percolating filters and activated-sludge plants. 1970. 425-236. 4: CURDS, C. R. y A. COCKBURN, Water Research Protozoa in biological sewage-treatment proceses. II. Protozoa as indicators in the activated-sludge process. 1970. 237-249. 4: FERNÁNDEZ-GALIANO, D., Trans. Amer. Micros. Soc., Silver impregnation of ciliated Protozoa: procedure yielding good results with the pyridinated silver carbonate method. 1976. 557-560. 95: FERNÁNDEZ-LEBORANS, G. y D. FERNÁNDEZ-GALIANO, Técnica Investigación Tratamiento Medio Ambiente, Estudio ecológico de las poblaciones de ciliados del Embalse de Santillana (Manzanares El Real, Madrid). 1979. 39-52. 1: KAHL, A., Die Tierwelt Deutschlands. G. Jena, parts Urtiere oder Protozoa. I: Wimpertiere oder Ciliata (Infusoria), eine Bearbeitung der freilebenden und ectocommentsales Infusorien der Erde, unterAusschluss der marinen Tintinnidae. In: Dahl, F. (Ed.) 1930-1935. . 18 (año 1930), 21(1931), 25(1932), 30(1935). 886 p. LÓPEZ-OCHOTERENA, E., Rev. Soc. Méx. Hist. Nat. Ciliados mesosapróbicos de Chapultepec (Sistemática, Morfología, Ecología). 1965. 115-274. 26: LÓPEZ-OCHOTERENA, F. y M. T. ROURE-CANE, Rev. Soc. Méx. Hist. Nat., Lista taxonómica comentada de protozoarios de vida libre de México. 1970. 23-68. 31: MADRAZ0-GARIBAY, M. y E. LÓPEZ-OCHOTERENA, Rev. Lat-amer. Microbiol., Segunda lista taxonómica comentada de protozoarios de vida libre de México. 1982. 281-295. 24: MOHR J. L, The Scientific Monthly, Protozoa as Indicators of Pollution. 1952. 7-9. 74: PRATT, T. R. y J. CAIRNS, Jr., J. Protozool. Functional groups in the Protozoa: roles in differing ecosystems. 1985. 415-423. 32: RICO-FERRAT, G. y E. LÓPEZ-OCHOTERENA, Rev. Soc. Méx. Hist. Nat. Aspectos biológicos de los protozoarios de las aguas negras de la zona metropolitana de la Ciudad de México. 1976a. 221-227. 37: RICO-FERRAT, G. y E. LÓPEZ-OCHOTERENA, Rev. Soc. México Hist. Nat., Protozoarios ciliados de México. XXIII. Frecuencia de algunas especies que habitan en el drenaje doméstico. 1976b. 229-232. 37: RIVERA-AGUERO, F., A. ORTEGA, E. LÓPEZ-OCHOTERENA y M. F. PAZ. Trans Amer. Micros. Soc., A quantitative morphological and ecological study of protozoa polluting tap water in Mexico City. 1979. 465-469. 98: SMALL, E. B., Amer. Zool. A study of ciliated protozoa from a small polluted stream in East-Central Illinois. 1973. 225-230. 13: SMALL, E. B. y D.H. LYNN, An ilusated guide to the Protozoa. Phylum Ciliophora Doflein, 1901 Eds. Lee. J. J., S. H. HUTNER, E. C. Alien Press. Bovee. Society of Protozoologists. Lawrence, Kansas: 1985. 393-573. STANDARD METHODS for the examination of water and wastewatero Amer. Public Assoc., New York, N.Y. (S/año). 165 p. TOMASINI-ORTÍZ, P. y E. LÓPEZ-OCHOTERENA, Rev. Lat-Amer. Microbiol, Análisis taxonómico de las especies de protozoarios encontrados en el agua potable de la Ciudad de México, D.F. 1979. 147-151. 21:
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