La operación ecológica de la ingeniería hidráulica es esencial para la conservación de los recursos pesqueros. Se sabe que la velocidad del agua afecta el desove de los peces que depositan huevos a la deriva. Este estudio tiene como objetivo explorar los efectos de la estimulación de la velocidad del agua en la maduración ovárica y la capacidad antioxidante de la carpa herbívora adulta (Ctenopharyngodon idellus) mediante experimentos de laboratorio para comprender el mecanismo fisiológico subyacente a la respuesta de la reproducción natural a los flujos ecológicos. Examinamos la histología, las concentraciones de hormonas sexuales y vitelogenina (VTG) del ovario, y los transcritos de genes clave en el eje hipotálamo-hipófisis-gónadas (HPG), así como las actividades antioxidantes del ovario y el hígado en la carpa herbívora. Los resultados mostraron que, si bien no hubo diferencias discernibles en las características de desarrollo ovárico de la carpa herbívora bajo estimulación de la velocidad del agua, las concentraciones de estradiol, testosterona, progesterona, 17α,20β-dihidroxi-4-pregnen-3-ona (17α,20β-DHP) y VTG aumentaron, lo que se relacionó con la regulación transcripcional de los genes del eje HPG. Los niveles de expresión génica (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 y vtg) en el eje HPG aumentaron significativamente bajo estimulación de la velocidad del agua, mientras que los de hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star e igf3 se suprimieron. Además, una estimulación adecuada de la velocidad del agua podría mejorar el estado de salud corporal al aumentar las actividades de las enzimas antioxidantes en el ovario y el hígado. Los resultados de este estudio proporcionan los conocimientos fundamentales y los datos de apoyo para la operación ecológica de los proyectos hidroeléctricos y la restauración ecológica de los ríos.
Introducción
La Presa de las Tres Gargantas (PTG), ubicada en el tramo medio del río Yangtsé, es el mayor proyecto hidroeléctrico del mundo y desempeña un papel crucial en el aprovechamiento de la energía del río (Tang et al., 2016). Sin embargo, su funcionamiento no solo altera significativamente los procesos hidrológicos de los ríos, sino que también amenaza los hábitats acuáticos tanto aguas arriba como aguas abajo de la presa, contribuyendo así a la degradación de los ecosistemas fluviales (Zhang et al., 2021). En concreto, la regulación de los embalses homogeneiza los procesos de flujo de los ríos y debilita o elimina los picos de inundación naturales, lo que conlleva una disminución de los huevos de peces (She et al., 2023).
La actividad reproductiva de los peces probablemente se ve influenciada por diversos factores ambientales, como la velocidad y la temperatura del agua, así como el oxígeno disuelto. Al afectar la síntesis y secreción de hormonas, estos factores ambientales influyen en el desarrollo gonadal de los peces (Liu et al., 2021). En particular, se ha observado que la velocidad del agua afecta la reproducción de los peces que depositan huevos a la deriva en los ríos (Chen et al., 2021a). Para mitigar los efectos adversos de las operaciones de las represas en la reproducción de los peces, es necesario establecer procesos ecohidrológicos específicos que estimulen dicha reproducción (Wang et al., 2020).
Las cuatro principales carpas chinas (FMCC), que incluyen la carpa negra (Mylopharyngodon piceus), la carpa herbívora (Ctenopharyngodon idellus), la carpa plateada (Hypophthalmichthys molitrix) y la carpa cabezona (Hypophthalmichthys nobilis), altamente sensibles a los procesos hidrológicos, representan los peces de mayor importancia económica en China. La población de FMCC migra a los sitios de desove y comienza a desovar en respuesta a los pulsos de alto caudal de marzo a junio, mientras que la construcción y operación de la Presa de las Tres Gargantas (PTG) altera el ritmo hidrológico natural y dificulta la migración de los peces (Zhang et al., 2023). Por lo tanto, incorporar el caudal ecológico al esquema de operación de la PTG sería una medida de mitigación para proteger el desove de las FMCC. Se ha demostrado que la implementación de inundaciones artificiales controladas como parte de la operación de la PTG mejora el éxito reproductivo de las FMCC en las regiones aguas abajo (Xiao et al., 2022). Desde 2011, se han organizado varios intentos para promover el comportamiento reproductivo de la FMCC con el fin de mitigar su declive en el río Yangtze. Se encontró que la velocidad del agua que induce el desove de la FMCC oscila entre 1,11 y 1,49 m/s (Cao et al., 2022), identificándose una velocidad de flujo óptima de 1,31 m/s para el desove de la FMCC en ríos (Chen et al., 2021a). Si bien la velocidad del agua desempeña un papel crucial en la reproducción de la FMCC, existe una notable escasez de investigaciones sobre el mecanismo fisiológico subyacente a la respuesta de la reproducción natural a los flujos ecológicos.
Fecha de publicación: 5 de agosto de 2024