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La presente tesis tiene por objetivo el estudio de la biología reproductiva de dos especies de Majoidea presentes en los golfos norpatagónicos (41°- 43°S, 64°-65° W), Leurocyclus tuberculosus y Libinia spinosa. Se describió la estrutura del sistema reproductor femenino y masculino mediante observaciones macroscópicas y bajo microscopía óptica y electrónica de barrido. En las hembras se observó la inserción oviducto-receptáculo seminal del tipo “intermedia” y los receptáculos presentaron diferencias en la zona de transicion mesodermica-ectodermica entre especies. En los machos se observaron diferencias en la formación de los espermatóforos y en la morfología de los gonopodios. Posteriormente se estableció la talla de madurez sexual y se determinaron los estadios de crecimiento. La talla a la cual el 50% de las hembras está madura gonadal, morfométrica y funcionalmente podría corresponder al mismo estadio de crecimiento. En los machos de Leurocyclus tuberculosus se determinó que la madurez gonadal podría ocurrir en un estadio de crecimiento previo a la talla de madurez morfométrica y funcional mientras que en Libinia spinosa la madurez gonadal y morfométrica ocurrirían en el mismo estadio y la madurez funcional en un estadio posterior. Se propone que la muda puberal no sería la muda terminal. La frecuencia de tallas mostró un patrón de crecimiento similar entre sexos en Leurocyclus tuberculosus y diferencias en Libinia spinosa. La proporción de sexos en Leurocyclus tuberculosus fue de 2:1 (hembras: machos) y en Libinia spinosa la proporción varió entre estaciones. La fecundidad estimada fue mayor en Leurocyclus tuberculosus con menor tamaño de huevos. El esfuerzo reproductivo fue menor al de otras especies de Eubrachyura, siendo en Leurocyclus tuberculosus significativamente menor que en Libinia spinosa. Las especies no mostraron una buena correlación entre la fecundidad y la talla lo que sugiere que otros factores modulan la fecundidad. Finalmente se caracterizó el desarrollo embrionario y el efecto de la temperatura sobre el tiempo de desarrollo. Se describieron 5 etapas de desarrollo. El crecimiento embrionario fue mayor en Leurocyclus tuberculosus y la temperatura de incubación tuvo un efecto significativo sobre el tiempo de desarrollo embrionario total en ambas especies.

Nothofagus obliqua y N. nervosa son dos especies de los bosques templados de Sudamérica de principal interés ecológico y económico. El conocimiento de la biología reproductiva de estas especies es relevante desde puntos de vista práctico y teórico, aunque el mismo es todavía escaso. En el presente trabajo se plantea, para ambas especies mencionadas, relacionar la producción de flores y semillas con sus parámetros arquitecturales básicos e indagar acerca de los aspectos que condicionan la producción de semillas viables. Particularmente, se propuso analizar: la distribución de las flores en el sistema de ejes y su relación con la producción de semillas viables, la periodicidad de producción de flores, la fenología floral, los grados de auto-incompatibilidad y auto-interferencia, y la compatibilidad inter-específica en ambos sentidos de cruzamiento. (Cap. II) Para ambas especies, se compararon las producciones de flores y semillas viables entre brotes anuales de tamaños contrastantes y correspondientes a distintas categorías de ejes. Para brotes anuales derivados de ramas principales, secundarias y cortas se evaluaron los números de nudos, inflorescencias estaminadas, inflorescencias pistiladas y yemas axilares, y la viabilidad de las semillas producidas. El número de flores de cada tipo se relacionó positivamente con el número de nudos de los brotes. Brotes largos tienen proporcionalmente más inflorescencias pistiladas que brotes cortos. Las tres categorías de ejes producen ambos tipos de flores en proporción directa con el tamaño de sus brotes, pero brotes de ramas principales presentan más yemas axilares vegetativas que brotes de ramas secundarias y cortas. Para N. obliqua, el porcentaje de viabilidad de las semillas derivadas de ramas secundarias resultó algo menor que el de las derivadas de ramas principales y cortas, quizá por ser menor la probabilidad de polinización cruzada en las primeras. (Cap. III) En ejemplares juveniles-adultos de N. obliqua se evaluó la viabilidad de semillas en relación a la posición de las flores en los brotes anuales y a la altura de las ramas floríferas. La posición de las flores pistiladas dentro del brote florífero no afecta su probabilidad de generación de semillas viables. Sí se observan notables diferencias en el porcentaje de semillas viables entre ramas altas y ramas bajas. Estas diferencias no estarían relacionadas con aspectos morfológicos de los brotes, sino con diferencias en las probabilidades de polinización. Asimismo, existen grandes diferencias inter-individuales en la producción de semillas viables. (Cap. IV) En ramas principales de ambas especies se realizaron análisis retrospectivos mediante la identificación de cicatrices de flores y estructuras vegetativas sobres los ejes, para observar la variación inter-anual en la producción de flores. En dichas ramas, años de alta y baja producción de flores son más frecuentes que años de producción intermedia. En años de alta floración, entre 30 y 55% de los nudos de los brotes son floríferos mientras que en años de baja floración menos del 5% de los nudos son floríferos. La periodicidad de floración varió entre individuos, observándose ejemplares con producción de flores intermedia o alta en años sucesivos y ejemplares con un año de floración intermedia o alta precedido y seguido por años de producción muy baja o nula. La variación inter-anual de la producción de inflorescencias estaminadas y pistiladas fue muy similar en N. obliqua, y algo mayor para las inflorescencias pistiladas en N. nervosa; esto último puede relacionarse con el mayor costo meristemático que representan las flores pistiladas en N. nervosa. La producción de flores en los brotes del eje principal de las ramas se relacionó positivamente con la producción de flores de los brotes laterales. El grado de similitud en la producción de flores entre los brotes del eje principal y los de los brotes laterales varió en relación al tamaño de los primeros. (Cap. V) La fenología floral en Nothofagus ha sido poco estudiada hasta el momento, desconociéndose aspectos básicos tales como el período de receptividad de las flores pistiladas. Utilizando ramas floríferas de N. obliqua colocadas en hidroponia, se aplicaron polinizaciones manuales en distintos momentos a partir de la antesis (momento a partir del cual los estigmas quedan expuestos a la llegada de polen) a fin de determinar el período de receptividad de estas flores. Posteriormente se analizó la germinación de los granos de polen en los estigmas. En ejemplares de vivero de N. obliqua, N. nervosa e híbridos entre ambas especies, se realizaron observaciones fenológicas determinando fases de maduración de las flores estaminadas y los momentos de antesis de las flores pistiladas. Utilizando ramas en hidroponia se evaluó el efecto de la temperatura y la humedad sobre la velocidad de maduración de las flores estaminadas. Las flores pistiladas de N. obliqua estarían receptivas desde el momento en que la hoja tectriz permite la exposición de los estigmas (antesis), pudiendo mantenerse receptivas hasta por 15 días. Existiría un período de máxima receptividad entre tres y seis días después de la antesis. A partir del despliegue de las flores estaminadas hasta la liberación de polen transcurrieron aproximadamente 30 días. En cada árbol, la antesis de la mayoría de las flores pistiladas antecedió al momento de liberación de polen. La humedad y temperatura tienen efectos significativos y antagónicos sobre la velocidad de maduración de estas flores. En los brotes anuales existiría alta probabilidad de solapamiento entre la liberación de polen y la receptividad de las flores pistiladas. (Cap. VI) Las especies aquí estudiadas son auto-incompatibles. Asimismo existe cierto grado de compatibilidad inter-específica, evidenciado por la presencia de híbridos en poblaciones naturales. Poco se conoce sobre los mecanismos de auto-incompatibilidad, el grado de interferencia sobre la polinización cruzada y el grado de compatibilidad inter-específica en ambos sentidos de cruzamiento. En ejemplares N. obliqua y N. nervosa, se analizaron estos aspectos mediante polinizaciones manuales y evaluaciones de la germinación del polen en los estigmas y la viabilidad de las semillas producidas. Se confirmó la alta auto-incompatibilidad, la cual se expresó a nivel de los estigmas, evitando la germinación del polen. La auto-polinización interfiere sobre la polinización cruzada en caso de precederla, mayormente en N. nervosa. Se observó cierto grado de inter-fertilidad entre ambas especies, aunque hubo importantes variaciones inter-individuales en este sentido. La mayor proporción de semillas viables se observó mediante polinización cruzada, reforzando la hipótesis que sostiene que la limitación polínica es la principal determinante de la viabilidad de semillas en poblaciones naturales.

El estudio del comportamiento reproductivo de especies vegetales promisorias resulta indispensable para su incorporación en programas de manejo, conservación y domesticación de recursos genéticos nativos. En este trabajo se estudió la biología reproductiva de dos árboles nativos del bosque chaqueño con amplia variedad de usos reales y potenciales: Ziziphus mistol Griseb. y Vasconcellea quercifolia A. St.-Hil. Los aspectos estudiados incluyeron: descripción de la fenología reproductiva (inicio, pico y fin de floración); caracterización de la biología floral (morfo sexual, lengevidad floral y recompensas) y del elenco de visitantes florales (observaciones del comportamiento de forrajeo y duración de visitas, captura de insectos); y determinación del sistema reproductivo (tratamientos manipulativos de las flores y de exclusión de polen y vectores de polen). El estudio se realizó en una población de cada especie, ambas ubicadas en Colonia La Brava, Departamento San Javier, Provincia de Santa Fe (30º51’08.63’’S, 60º15’56.37’’O). Las mismas fueron monitoreadas durante cuatro temporadas reproductivas consecutivas entre los años 2010 y 2013. Fue observado que Z. mistol exhibe dicogamia protándrica sincronizada, sus principales visitantes fueron avispas de los géneros Brachygastra y Polistes, y la formación de frutos ocurrió principalmente por polinización cruzada. Por otro lado, V. quercifolia presentó dioecia funcional y morfológica, y sus visitantes fueron polillas mayormente de las familias Noctuidae y Pyralidae. Los resultados indican que ambas especies son principalmente xenógamas y requieren de polinizadores para la formación de frutos y semillas.

Tesis presentada para optar al Grado de Doctor en Ciencias Naturales

Tesis presentada para optar al Grado de Doctor en Ciencias Naturales

El escrófalo, Sebastes oculatus, es el representante de la familia Sebastidae en el Atlántico Suroccidental. Está presente desde el intermareal rocoso hasta los 280 metros de profundidad aproximadamente. En el golfo San Jorge (GSJ) es una de las especies de peces más abundantes en los arrecifes rocosos costeros. Suelen estar asociados a cuevas que se forman entre las rocas, refugiados dentro de ellas o rondando en las cercanías de la entrada. A pesar de no ser una especie de interés comercial, en la región es muy apreciado por pescadores deportivos por su abundancia a la hora de ser pescados y por lo sabroso de su carne. En la presente tesis se trabajó con ejemplares de escrófalo provenientes de arrecifes rocosos del centro del GSJ que se hallan entre 5 y 18 metros de profundidad. Se estudiaron aspectos reproductivos describiendo la anatomía de los órganos asociados a la reproducción, la maduración gonadal a nivel macro y microscópico, el ciclo reproductivo, el potencial reproductivo mediante el análisis de la fecundidad y se hace una breve mención a la talla de primera madurez así como también al reclutamiento de los juveniles. Por otra parte se estudiaron los hábitos alimenticios a partir del análisis de los contenidos estomacales, presentando una lista de especies presas y se describe la importancia de éstas considerando el sexo, la talla y el estadio gonadal de los peces así como también la variación temporal. También se describe la estrategia alimenticia y la amplitud del nicho trófico. Se finaliza con comentarios respecto al alto porcentaje de estómagos vacíos observados. El escrófalo es un pez vivíparo, de fecundación interna y para mejorar la eficiencia del pasaje espermático los machos y hembras desarrollan una papila genital que se diferencia entre sexos y que son anatómicamente complementarias. Este es el único dimorfismo sexual externo encontrado. Se pudo determinar que el ciclo reproductivo es anual sincrónico entre machos y hembras. En los machos la madurez funcional y en las hembras el estadio de migración del núcleo tienen su pico de mayor abundancia a principios de la primavera, la cópula y la fecundación se producirían aproximadamente al mismo tiempo. La gestación dura alrededor de un mes y la parición se produce hacia finales de la primavera. La fecundidad relativa media se estimó en 134,14 ovocitos.gr-1 y la talla de primera madurez oscila entre los 16 y 24 cm de longitud total. Del estudio de la alimentación surgió que el escrófalo es un pez principalmente carcinófago que se alimenta de presas bentónicas o demersal-bentónicas pero con un importante aporte de especies demersales, como son algunos peces. La presa más importante resultó ser la langostilla Munida gregaria seguida de algunos poliquetos y peces, aunque resulta ser un pez oportunista al momento de seleccionar las presas. La estrategia alimenticia es intermedia, con una cierta especialización hacia M. gregaria y Odontesthes sp. utilizando una pequeña porción del nicho trófico. Por último se concluye que S. oculatus es un predador al acecho que no busca activamente las presas, sino que espera en las inmediaciones de su refugio a que aquéllas se acerquen.

En las playas arenosas de la provincia de Buenos Aires, la presencia de estructuras como escolleras y muelles ha constituído un sustrato duro alternativo, para el desarrollo de la comunidad bentónica del intermareal rocoso. En la costa bonaerense el mitílido Brachidontes rodriguezii, es la especie dominante de esta comunidad denominada mejillinar. En sustratos artificiales de la localidad de Villa Gesell, se ha observado el desarrollo de una población de B. rodriguezii característica de las costas rocosas. En este estudio se describió el ciclo reproductivo, la talla de primera madurez sexual y la caracterización morfológica gonadal mediante técnicas histológicas. Se registró actividad gametogénica a lo largo del año en machos y hembras. Se evidenció un período de desove comprendido en los meses de febrero y mayo. Se estudió la espermatogénesis y la morfología del espermatozoide mediante microscopia óptica, electrónica de transmisión y de barrido. El espermatozoide resultó ser de tipo primitivo, como se ha descrito para otras especies del género. Así mismo, como resultado de un estudio comparado en el puero de Mar del Plata, se observaron alteraciones en las células espermatogénicas como resultado a la exposición a factores antropogénicos. El crecimiento, se estudió in situ, mediante un método de marcado y recuperación. Se utilizó calceína como marcador y se determinó el incremento de la valva mediante microscopia óptica de florescencia. Se observó un crecimiento diferencial en relación con la temperatura, la talla de los ejemplares y su distribución vertical en relación a la exposición al agua.

Los pingüinos Adelia (Pygoscelis adeliae) y Papúa (P. papua) son dos de las tres especies de pingüinos pygoscélidos, los cuales constituyen la avifauna dominante del Continente Antártico. Durante el período reproductivo, el Pingüino Adelia presenta una distribución circumpolar, con colonias situadas tanto en el continente como en la Península Antártica e islas antárticas y subantárticas. En cambio, el rango del Pingüino Papúa es fundamentalmente circumpolar subantártico, no obstante, también existen sitios de nidificación en la Península Antártica e islas asociadas. El presente estudio se llevó a cabo en Punta Stranger, Península Potter, Isla 25 de Mayo (62°15’S, 58°37’O), donde ambas especies reproducen en simpatría. El área de estudio se encuentra próxima al límite norte del rango de distribución reproductiva del Pingüino Adelia y al límite sur del rango correspondiente del Pingüino Papúa. En la región de la Península Antártica se han observado algunas de las señales más claras de cambio climático. El calentamiento atmosférico y de la superficie del mar y la consecuente reducción en la extensión y duración del hielo marino modificarían la abundancia, distribución y composición de los niveles tróficos inferiores, lo cual afectaría la dinámica poblacional de los predadores superiores, como los pingüinos. Por otra parte, también se registró un incremento en la frecuencia de años con mayor acumulación de nieve, lo cual reduciría los sitios disponibles para la nidificación y/o la performance reproductiva de aquellos predadores que requieren áreas libres de hielo y nieve durante el período reproductivo. El objetivo general del presente trabajo fue la comparación interanual e inter-específica de distintos parámetros reproductivos y tróficos de los pingüinos Adelia y Papúa, a fin de contribuir en el entendimiento de los dramáticos cambios poblacionales registrados en ambas especies. El período de estudio abarcó las temporadas reproductivas 2007/08 a 2011/12, en las cuales se registraron diferencias en la presencia y persistencia de nieve acumulada en el terreno al comienzo de la reproducción. En los años 2007/08 y 2009/10 existió una elevada acumulación de nieve, la cual fue superior en Postcatedral respecto a Precatedral (zonas en que se dividió la colonia). En el área de estudio, las poblaciones de Pingüino Adelia evidenciaron una declinación del 64% en el número de parejas reproductivas registradas en los últimos 17 años, además de una reducción del 81% en la cantidad de pichones emancipados. Por el contrario, la población de Pingüino Papúa se incrementó un 91% en el mismo período, aunque no se evidenció una tendencia significativa en la cantidad de pichones que emplumaron. A largo plazo, existió una marcada relación positiva entre la tendencia poblacional del Pingüino Adelia y la extensión del hielo marino del Mar de Weddell (principalmente durante los meses de otoño-invierno), el cual sería su hábitat invernal. Por el contrario, en el Pingüino Papúa, especie residente y no pagofílica, se evidenció una asociación negativa entre la tendencia poblacional y la extensión anual de la capa de hielo marino de la región oeste de la Península Antártica. Durante el período de estudio, la segregación en la fenología reproductiva no fue evidente en la totalidad de las temporadas analizadas, posiblemente producto de la variabilidad observada en la cronología del Pingüino Papúa. En el Pingüino Adelia el comienzo de la reproducción fue consistente entre años y zonas geográficas dentro de la colonia. Por el contrario, en el Pingüino Papúa se registró tanto una variabilidad interanual como un asincronismo estacional de la fenología reproductiva, la cual se relacionó con las condiciones locales presentes en la colonia. Durante las temporadas 2007/08 y 2009/10 se evidenció un retraso reproductivo. Además, las parejas nidificando en Postcatedral reprodujeron más tardíamente respecto de aquellas parejas situadas en Precatedral. Por otra parte, en el Pingüino Adelia la fidelidad por el sitio de nidificación fue elevada, si bien existieron pérdidas de grupos reproductivos enteros no se evidenció redistribución de las aves dentro de la colonia. En cambio, en el Pingüino Papúa existió una menor fidelidad por el sitio de nidificación, con cambios en la disposición espacial de los grupos reproductivos, lo cual fue más acentuado durante el año 2009/10. De esta manera, en el Pingüino Papúa la plasticidad observada tanto en la fenología reproductiva como en la elección del sitio de nidificación contribuiría a amortiguar los efectos adversos de la mayor acumulación de nieve en el terreno, manteniendo un éxito reproductivo relativamente estable y elevado en el total de la población. Por el contrario, el Pingüino Adelia no pudo evitar los efectos negativos de la presencia de nieve, lo cual se evidenció en distintas medidas de performance reproductiva. En ambas especies, existieron evidencias que sugirieron una declinación en la disponibilidad de presas (krill antártico Euphausia superba) desde la temporada 2007/08 a la 2010/11, con un aparente incremento en la siguiente estación reproductiva. En el Pingüino Adelia las menores tasas de supervivencia y retorno registradas principalmente en las hembras durante el año 2010/11 evidenciarían la elevada influencia de la disponibilidad de presas sobre la dinámica poblacional y el elevado esfuerzo energético que implicaría la reproducción para las hembras. Este escenario seguramente potenció los efectos adversos que podrían ocasionar las bandas alares. Por el contrario, en el Pingüino Papúa no existieron evidencias de que la disponibilidad del recurso alimenticio haya afectado la supervivencia y el retorno de la población. No obstante, la acumulación de nieve registrada durante el año 2009/10 podría haber influido en la decisión de no reproducir, al menos en el área de estudio, dado que durante esa temporada se registraron los menores valores de ambas tasas en ambos sexos. Es decir, existieron distintos factores que afectaron de una manera diferencial a las dos poblaciones de pingüinos. A pesar de la aparente declinación del alimento, en todas las temporadas ambas especies dependieron del krill antártico como presa principal. Sin embargo, las diferencias en las tallas de krill consumido, en las profundidades máximas utilizadas durante el forrajeo y en los patrones de buceos característicos de cada especie sugirieron una segregación del nicho trófico. Por otra parte, el análisis de la ecología trófica permitió evidenciar una mayor plasticidad en el comportamiento de alimentación del Pingüino Papúa respecto a su congénere. En ambas especies, dicha plasticidad, en mayor o menor medida, permitiría afrontar la variabilidad registrada en las poblaciones de presas minimizando los efectos negativos de la declinación del recurso alimenticio sobre la supervivencia y crecimiento de los pichones. En resumen, no sólo los factores operando durante el período invernal determinarían la tendencia poblacional de estas especies, también existirían factores actuando durante el período reproductivo que influirían marcadamente sobre la dinámica poblacional. En general, el cambio climático enfrenta a las especies a condiciones menos predecibles en tiempo y espacio, y solo aquellas capaces de modificar considerablemente su biología reproductiva y/o ecología trófica podrán enfrentar exitosamente tal escenario.

Sporobolus phleoides es una gramínea halófita endémica de Argentina considerada un recurso fitogenético importante para áreas salinas. Conocer su biología reproductiva y comportamiento germinativo resulta imprescindible para la adecuada conservación del germoplasma e inclusión en planes de domesticación. La biología reproductiva se estudió a través de la fenología, análisis embriológicos, y tratamientos de auto-polinización vs. polinización libre, en seis poblaciones de plantas cultivadas en un entorno común. S. phleoides presenta un sistema reproductivo sexual y mixto, predominantemente autógamo con elevadas tasas de fertilidad. Presenta espiguillas casmógamas y cleistógamas simultaneas en la misma inflorescencia. La cleistogamia promedia un 23% en todas las poblaciones. Los efectos de la luz, la temperatura, el almacenamiento en seco, nitratos, la estratificación fría y punzado fueron evaluados en la germinación de las seis poblaciones. S. phleoides presenta dormancia fisiológica no-profunda relacionada con su testa. A través del punzado se logró romper la dormancia de todas las semillas. Las respuestas de germinación fueron mejores bajo la estratificación en frío en combinación con nitratos que para el almacenamiento en seco. Sin embargo, las poblaciones mostraron diferentes respuestas de germinación para ambos tratamientos. El conocimiento de esta variabilidad es fundamental para su domesticación y conservación en bancos de genes.

Los acridios, comúnmente denominados tucuras o langostas, pertenecen a la superfamilia Acridoidea. En Argentina, de las 203 especies conocidas al menos 15 han sido mencionadas como responsables de causar pérdidas al agro, destacándose entre ellas Dichroplus elongatus Giglio-Tos. Su amplia distribución y aparente plasticidad respecto de su tolerancia a diferentes ambientes parecen haber contribuido a que dicha especie resulte “beneficiada” con el desarrollo de ambientes disturbados asociados a los agroecosistemas. Dichroplus elongatus además suele ser tanto en situaciones de explosiones demográficas o de recesión poblacional de acridios, la especie dominante en los hábitats de pastizal. Dada su importancia como plaga y su dominancia numérica en las comunidades de acridios, se torna fundamental profundizar el estudio de la biología de D. elongatus y sus patógenos asociados. El objetivo central de este trabajo fue el de llevar a cabo estudios que permitan conocer algunos aspectos biológicos fundamentales de D. elongatus y de algunos de sus entomopatógenos asociados como potenciales agentes de biocontrol con el fin de poder regular sus poblaciones. En este contexto, se contempló corroborar el estatus como plaga agrícola de D. elongatus, esclarecer un aspecto fundamental como es el voltinismo y realizar estudios de distribución, prevalencia y transmisión de sus patógenos asociados. Con el fin de estimar la presencia y abundancia de D. elongatus se colectaron y analizaron 164 muestras provenientes mayoritariamente de distintos puntos de la provincia Pampeana y en menor medida de las provincias del Espinal y Chaqueña. Los sitios fueron seleccionados con el fin de abarcar los ambientes más representativos de las mismas (pasturas naturales e implantadas, cultivos, pastizales con distinto grado de disturbio). Las colectas se realizaron a principios de enero y febrero durante cuatro temporadas (2008-2011) y durante febrero en 2012. Los sitios se clasificaron de acuerdo a la vegetación dominante (fisonomía), en cuatro categorías: pastizales halófilos, pastizales disturbados con dominancia de gramíneas, pastizales disturbados con dominancia de dicotiledóneas exóticas y cultivos. Para cada sitio se registró el número total de individuos (N), la riqueza específica (S) y la abundancia relativa de las especies de acridios expresada como la proporción de individuos de una especie en relación al total de ejemplares colectados en cada sitio. La distribución y abundancia relativa de las especies fueron estimadas para el total de las muestras y para cada ambiente.