1. Efectos de los contaminantes en
las comunidades
Elba de la Cruz Malavassi, PhD
2. Cuando una respuesta toxicológica se
convierte en una respuesta ecológica
• Cuando la respuesta tiene consecuencias más allá del nivel de
individuo
– Al nivel de población, comunidad o ecosistema
Y
• Cuando la respuesta se manifiesta bajo escenarios de
exposición realistas
– Basada en comprender en cómo los factores ambientales influencia la
biodisponibilidad
3. Inhibición de la alimentación (anorexia)
causada por sustancias tóxicas
• Estudios con dáfnidos han demostrado que la tasa de
alimentación se reduce significativamente cuando están
expuestos a una sustancia química (Ej. Cadmio) y esto hace
que la tasa metabólica disminuye.
4. Consecuencias de la anorexia tóxica
• Reproducción (se reduce la fecundidad a una edad específica)
• Crecimiento (aumenta el tiempo de transición entre
diferentes etapas de crecimiento)
• Sobre vivencia (se reduce a edades específicas)
5. Tiene la anorexia tóxica consecuencia
a nivel de comunidad?
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10
10 ppb dimetoato
3 ppb dimetoato
no plaguicida
Clorofila a (µg/L)
Días
6. Efectos ecológicos
• Toxicidad directa
– Efecto en la sobrevivencia
– Efecto en la energía disponible
– Efecto en la reproducción
• Toxicidad indirecta
– Pérdida del hábitat físico
– Pérdida de recursos alimenticios
– Pérdida de mecanismos de control de arriba-abajo
7. Ejemplo gamarus: inhibición alimenticia (anorexia)
causada por sustancias tóxicas
Esto fue observado por McLoughlin et al. 2002 en varios puntos del Reino Unido relacionados con
la producción acuícola
8. Balance de masa dinámica (DMB): para predecir la
respuesta durante diferentes etapas de la vida
9. Es gamarus una especie clave?
Cadena de causalidades (Ej gamarus)
• Sustancia tóxica inhibe la alimentación
• Una alimentación reducida afecta la fecundidad y la sobrevivencia y compromete
el “fitnes” del individuo
• La población decrece a la extinción
• Declina el procesamiento de detritus
• La diversidad de la comunidad se reduce
11. ¿Porqué se deben estudiar las redes
alimenticias en ecotoxicologia?
• Consideran ambos aspectos toma y efectos
• Asocia la dinámica de la población con la dinámica de la
comunidad
• Incluye la biodiversidad (muchas especies interactuando)
• Proveen el marco de trabajo para evaluar los efectos directos
en indirectos
12. Redes tróficas: reseña
• Clasificación funcional de las redes alimenticias
• Transferencia trófica de contaminantes
• Efectos tóxicos en la alimentación
• Modelos de redes alimenticias
13. Clasificación de las redes alimenticias a
partir de la categorización trófica
• Métodos
– Observación directa
– Análisis de contenido estomacal
– Estudios con isótopos estables
• Problemas
– Cambio de dieta
15. Clasificación funcional en comunidades
bénticas marinas
• Clasificación de las especies a través del comportamiento
alimenticio
– Alimentadores en suspensión
– Alimentadores de depósito
– Alimentadores de filtro
– Depredadores
16. Rutas de exposición
• Bivalvo bentónico Macoma: (alimento en
suspensión) se alimenta del agua sobre el sedimento
y deposita en el agua intersticial
• Poliqueto Arenícola: (alimentador de depósito) se
alimenta del sedimento y excreta en el agua sobre el
sedimento
17. Transferencia trófica -definiciones
• BIOACUMULACION
– Toma desde el ambiente a través de cualquier vía
posible
• BIOMAGNIFICACION
– Toma vía red trófica
• BIOCONCENTRACION
– Toma desde el agua circundante
• Van Leeuwen & Hermes (1995)
19. Transferencia trófica de PCBs en el
Lago Ontario
Sum PCBs
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
herbivoros planctivoros planctivoros piscivoros
µg/gl
ps
20. Transferencia trófica Kow
Bioacumulación de residuos de plaguicidas
Transnonaclor
(log Kow =5,8)
Alfa- HCH
(log Kow =3,8)
Insectos
Insecivoros
Picivoros
µg/g ph
Gama 15 N
0,01
100
0 16
21. Limitaciones de los estudios de
bioacumulación
• Tienen que ver principalmente con la toma del contaminantes más que
con los efectos
• Los efectos indirectos para una especie determinada pueden ser
independientes de la toma
• Asociar la toma con los efectos ha probados ser difícil
– Diversidad de receptores bioquímicos
– Diversidad de mecanismos de respuesta
22. Sensibilidad relativa del predador y la
presa
• Daphnia
• Hydra
• Mesostoma
0 20 40 60 80 …..
48 hras LC50 (ppb)
23. Comportamiento alimenticio de la hidra
Captura a la presa con los tentáculos
Se inmoviliza la presa con una neurotoxina
Pueden ingerir múltiples presas
Engolfan la presa
El exterior de la presa en contacto con el estómago del depredador
Lo no digerido se regurgita
24. Comportamiento alimenticio de Mesostoma
Captura a la presa de forma directa o por una red de mucus
Se inmoviliza la presa con una neurotoxina
Se alimenta de una sola presa a la vez
El contenido corporal es succionado por la faringe
El estomago del depredador y la superficie de la presa no hacen contacto
Lo no digerido se regurgita
25. Efectos de las presas expuestas a cadmio en la
tasa alimenticia de la hydra
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 2 4 6 8 10
presa sin
contaminar
presa
contamianda
Presa consumida /día
Día
26. Efectos de las presas expuestas a cadmio en la
tasa alimenticia de Mesostoma
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 2 4 6 8 10
presa sin
contaminar
presa
contamianda
Presa consumida /día
Día
27. Modelos con redes alimenticias
• Pueden ser simples o complejos
• Describen las interacciones alimenticias entre especies
en las comunidades
• Pueden describir flujos de contaminantes
(bioacumulación)
• Pueden utilizarse para estudia efectos indirectos
• Asocia respuestas de las poblaciones con las respuesta
de las comunidades/ecosistemas
– Abundancia de especies clave
– Productividad y biomasa
– Ciclo de nutrientes
28. Conclusiones
• La aproximación al problema con redes alimenticias puede
ayudarnos a determinar los efectos indirectos de las
sustancias tóxicas
• Aunque la transferencia trófica de las sustancias tóxicas es un
fenómeno importante, ha probado no ser útil para asociar la
toma con los efectos
• Los modelos con redes tróficas prometen ser herramienta
importantes para combinar los efectos directos e indirectos
predecir consecuencias ecológicas.
