Hasta hace poco, los bivalvos simplemente se cultivaban. A diferencia de la agricultura, donde en los últimos milenios la mejora genética ha producido plantas y animales muy superiores a la fauna y flora originales, en la producción de bivalvos se ha hecho muy poca selección genética. Esto se debe en gran parte al método de cultivo empleado, en el que los juveniles más utilizados en el cultivo de bivalvos se obtienen de poblaciones naturales y se recolectan de zonas naturales de reproducción, para después plantarlos en zonas seleccionadas para facilitar un buen crecimiento y recolectarlos una vez alcanzan la talla comercial. Los bivalvos que se cultivan en una zona extensiva determinada tienen esencialmente la misma procedencia y comparten la misma reserva genética. La semilla de bivalvos, producida en criaderos o procedente de poblaciones naturales, a menudo recorre largas distancias e incluso se envía a distintos países para que la misma reserva genética pueda extenderse sobre áreas geográficas muy amplias. Cualquier cepa o raza que haya podido desarrollarse en el pasado ha desaparecido rápidamente para formar parte de la misma reserva genética general. El desarrollo de cepas genéticas ha sido difícil, si no imposible, en estas circunstancias y las iniciativas locales para emprender trabajos de mejora genética han sido de poca envergadura.
Se han realizado estudios centrados en la genética de poblaciones de algunas especies de bivalvos para determinar si existen distintas subpoblaciones, razas o cepas de estas especies dentro del área de distribución de los animales. Los resultados indican que sí existen subpoblaciones procedentes de dicha área, lo cual lleva a preguntarse si los juveniles de una subpoblación deben transferirse a aquellas zonas donde hay una subpoblación diferente. Los estudios sobre la genética de poblaciones también han incluido la evaluación de algunas poblaciones de bivalvos que a lo largo del tiempo se han aislado del stock parental para averiguar si existen diferencias significativas entre las dos poblaciones. Un buen ejemplo son las poblaciones de ostión japonés de la costa occidental de Norteamérica en comparación con las poblaciones de Japón, de donde es originario el stock de la población norteamericana. Los resultados de estos estudios nos indican que hay poca deriva genética o incluso ninguna en estas poblaciones tan lejanas entre sí.
En las últimas dos décadas se ha observado un creciente y considerable interés en el conocimiento del campo de la genética de los bivalvos y su potencial, debido a dos factores: el desarrollo de los criaderos y la llegada de la tecnología al campo de la genética; p. ej. la utilización de la electroforesis para examinar la variación genética. Con el desarrollo de los criaderos de bivalvos ha sido posible realizar programas de selección genética para producir cepas o razas de bivalvos. También se hace patente el gran interés que existe en el desarrollo de cepas de bivalvos más adaptados a determinadas condiciones de engorde que el stock original. Otro impulsor del desarrollo de los programas de genética de bivalvos ha sido la producción de cepas de ostras resistentes a las enfermedades devastadoras que han diezmado las poblaciones de Norteamérica y Europa.
El campo de la genética de bivalvos es muy complejo y una descripción exhaustiva de los trabajos realizados actualmente en este campo está fuera del ámbito de esta publicación. El objetivo de esta obra es simplemente mencionar el alcance de los trabajos que se están realizando así como su importancia para la producción en criadero en el futuro. La Sección 7.3 ofrece una relación de lecturas recomendadas que proporcionarán al lector información adicional sobre el tema.
La poliploidía es uno de los campos de investigación en la genética de bivalvos que ahora se ha convertido en práctica común, sobre todo la producción de animales triploides (3n). Aunque se hayan producido vieiras, almejas y mejillones triploides, la mayoría de los trabajos se han centrado en la producción de ostras triploides, en particular el ostión japonés triploide.
El interés en desarrollar la tecnología para producir ostras triploides en la costa Pacífica de Norteamérica surgió por dos motivos. En primer lugar la industria quería disponer de ostras de buena calidad para el consumo durante todo el año para mantener y prolongar la campaña de comercialización. Las gónadas del ostión japonés pueden ocupar hasta el 50% del peso de las partes blandas del cuerpo. Cuando en la primavera el glucógeno se convierte en gametos, el ostión desarrolla un sabor desagradable y después del desove las partes blandas pierden volumen y se vuelven acuosas, convirtiéndose entonces en un producto no apto para la comercialización. En segundo lugar, al evitar el desove se pueden evitar las muertes por la llamada «enfermedad del verano», en parte debida al estrés fisiológico sufrido durante la época de reproducción. Si al cultivar ostras triploides se pudiera evitar la transformación de glucógeno en gametos, podría reducirse significativamente la tasa de mortalidad.
Los triploides se producen al impedir la meiosis del huevo para que éste permanezca en estado diploide (2n). Cuando los espermatozoides en fase haploide (1n) fecundan un huevo diploide el resultado es un animal triploide (Ilustración 109).
Se puede evitar que los huevos de los bivalvos pasen por la meiosis y alcancen la fase haploide sometiéndolos a un tratamiento térmico o químico. Al principio la mayoría de los triploides se producían mediante el tratamiento químico de los huevos con la Citocalasina B. Los huevos de las hembras se obtenían manualmente y se fecundaban con espermatozoides. Se mantenían a los gametos separados hasta que estuvieran listos para la fecundación para controlar de cerca el proceso y después de la aparición del primer cuerpo polar, se aplicaba la citocalasina B en los huevos fecundados, impidiendo así la meiosis. De esta manera, los huevos permanecían en el estado diploide y con el juego de cromosomas del macho, dando como resultado un embrión triploide. Con el tiempo se ha conseguido perfeccionar la técnica con un nivel de éxito en la producción de triploides del 90%.
Ilustración 109: Representación del proceso de la inducción de triploidía.
Sin embargo este método plantea dos problemas; en primer lugar, no produce triploides en el 100% de los casos y en segundo lugar, la citocalasina B es cancerígena y -aunque sólo se utilice en la fecundación de los animales y presente pocas posibilidades de acumular toxicidad- el público ha expresado su preocupación. Ya no suele emplearse este método químico en los criaderos para producir ostras triploides.
Ahora algunos criaderos prefieren el método del choque térmico. Los huevos fecundados normalmente se mantienen a 25 °C, pero se les somete a un cambio brusco de temperatura a 32 °C durante dos minutos y luego se restaura la temperatura a 25 °C. El choque térmico se aplica después de la emisión del primer cuerpo polar, unos veinte minutos después de la fecundación. Este método también se ha perfeccionado y el nivel de éxito en la producción de triploides es el mismo que con el tratamiento químico, es decir un promedio de éxito del 90%.
Tanto el método químico como el térmico son efectivos, pero la mayor desventaja es que raramente se consiguen triploides en el 100% de los casos. Se necesitaba un método que pudiera producir triploides constantemente con cada selección en el 100% de los casos.
Las investigaciones realizadas en Europa y los Estados Unidos han ayudado al desarrollo de métodos para producir ostras tetraploides (4n). Hasta la fecha sólo se han producido machos tetraploides y como el método está patentado, se conocen pocos detalles. Sin embargo se puede llegar a acuerdos con las empresas que producen tetraploides para obtenerlos y utilizarlos en el criadero como reproductores. Cuando se cruzan con ostras diploides siempre producen triploides. El método es efectivo y probablemente llegará a emplearse de manera extensiva por los criaderos y la industria de engorde conforme aumente la disponibilidad de tetraploides.
En la costa pacífica de los Estados Unidos una parte importante de la producción actual de juveniles del ostión japonés es de triploides.
Los resultados de los trabajos sobre poliploidía han sido importantes y es un campo que seguirá progresando, pero la verdadera ventaja para los criaderos reside en otros campos de la genética, p. ej. la genética cuantitativa, que incluye la mejora genética selectiva y la genética molecular, centrándose en el genotipo real de cada animal individual. La mayoría de las personas en la industria ha expresado su interés por el potencial que nos brindan los programas de selección genética. Existe la posibilidad de desarrollar cepas resistentes a enfermedades y bivalvos de crecimiento más rápido, que produzcan más carne por individuo y que puedan crecer rápidamente a temperaturas más altas o más bajas. Ahora en acuicultura debería ser posible acercarse al ejemplo de la agricultura donde se estima que ha habido un incremento de la eficiencia en la producción de proteína del 30% desde 1900, gracias únicamente a las mejoras genéticas.
Existen trabajos de investigación sobre la genética de los bivalvos que se están desarrollando en varias instituciones en distintas partes del mundo. La mayor parte de los estudios se han realizado sobre ostras, dado que éstas son objeto de mayor interés por parte de la industria, pero también se están llevando a cabo investigaciones sobre otras especies de bivalvos. Estos estudios no sólo se centran en la producción de cepas mejoradas de bivalvos sino que también tienen que ver con la conservación de la reserva genética de las poblaciones naturales originales, por si estos stocks se requieren para trabajos futuros.
El objetivo de gran parte de las investigaciones es mejorar tanto el rendimiento por individuo reclutado como la supervivencia, incluyendo la resistencia a las enfermedades. Los trabajos ya han dado resultados prometedores. Las mejoras en el peso vivo de ostras de roca de Sidney, Saccostrea commercialis, seleccionadas en masa, han sido del 4% y 18% después de una o dos generaciones de selección en comparación con grupos de referencia no seleccionados. Se ha conseguido un aumento de la tasa de crecimiento del 16% al 39% después de una generación de selección en masa en la ostra americana, C. Virginica, y un aumento del 21% al 42% en la velocidad de crecimiento de la ostra europea, O. edulis, en comparación con los controles no seleccionados. También se ha encontrado un aumento del peso vivo del ostión japonés, C. gigas, del 10% después de una generación en líneas seleccionadas en comparación con los controles no seleccionados. En las ostras orientales se ha observado igualmente aumentos de la resistencia a la enfermedad de la bahía de Delaware (infección por Haplosporidium nelsoni) a través de la selección.
En algunos países se han establecido líneas seleccionadas de reproductores de algunas especies de ostras y se sigue trabajando para mejorarlas. No es descabellado pensar que una mayor selección con estas líneas puede llevar a más mejoras para que finalmente los stocks seleccionados estén disponibles para aquellos criaderos que los utilicen para producir stock de semilla.
Una institución de la costa occidental de los Estados Unidos está manteniendo contactos con la industria para determinar qué características desea potenciar en las ostras para poder incorporarlas en las líneas específicas de reproductores. La posibilidad de producir una ostra bajo una marca registrada ya es una idea factible.
Un ejemplo interesante de la mejora genética de ostras es el de un programa de la costa del Pacífico de los Estados Unidos. La ostra Kumomoto, Crassostrea sikamea, había desaparecido prácticamente en su lugar de origen en el sur de Japón y se decidió importar poblaciones de esta especie desde la costa occidental de los Estados Unidos pero su banco genético se había contaminado con el ostión japonés, C. gigas. Gracias a los trabajos de mejora genética en las instalaciones de un criadero se ha conseguido producir stocks de la ostra Kumomoto que se reproducen, pudiéndose utilizar para el cultivo en los Estados Unidos y también para reintroducir la especie en Japón. Se están iniciando investigaciones sobre los bivalvos en el campo de la genética molecular y en la modificación de genes específicos. Es este un campo más polémico en comparación con la mejora selectiva, pero los avances logrados en la genética molecular en la agricultura son impresionantes y unos resultados similares con los bivalvos podrían generar avances importantes en la producción. También se están realizando investigaciones sobre bivalvos transgénicos en varias instituciones del mundo pero aún tienen que pasar muchos años para que puedan aplicarse los resultados en los criaderos comerciales.
Gran parte de las investigaciones sobre la genética de los bivalvos se está realizando en universidades u organismos gubernamentales. La investigación es costosa, requiere personal muy preparado además de un espacio considerable para mantener las líneas seleccionadas y además pueden pasar muchos años antes de llegar a obtener resultados. Los programas genéticos deben planificarse meticulosamente, cumpliendo los protocolos adecuados para evitar que surjan problemas serios. Es importante utilizar un número suficiente de reproductores en la mejora genética para evitar problemas de depresión por consanguinidad. Antes de iniciar cualquier trabajo de mejora en el campo de la genética, es necesario fijar metas y establecer programas de cruzamiento, seleccionando los reproductores adecuados. La mayoría de los criaderos comerciales carecen de tiempo y de recursos para emprender programas de larga duración como éstos, aunque sí podrían participar de forma activa en la investigación.
Se podrían desarrollar cepas mejoradas en los criaderos comerciales de forma conjunta con centros de investigación para luego producirse a gran escala y venderse a las empresas de engorde. De todas las maneras, a la hora de planificar la construcción de un criadero conviene tener en cuenta la necesidad de disponer de instalaciones para llevar a cabo trabajo genético e incluirlas en los planes de construcción. Gracias a la posibilidad que existe de enviar larvas con ojo a lugares remotos, se podría pensar en transportar las larvas de cepas mejoradas hasta cualquier sitio del mundo para la telecaptación y engorde posterior.
El papel de la genética en el cultivo de bivalvos está todavía en mantillas, pero indudablemente será un área de gran importancia para las actividades de cultivo en los próximos años. En un futuro próximo, se materializarán realidades tales como los bivalvos de crecimiento más rápido, o resistentes a enfermedades, bivalvos con las partes blandas de distintos colores, ostras con la concha más hueca, etc., y el simple cultivo de una especie de bivalvo dejará de ser práctica habitual. Se criarán cepas o razas cuidadosamente seleccionadas para poder comercializar un producto específico bajo una marca registrada. El campo de la genética de los bivalvos probablemente ofrece el mejor potencial para aumentar la producción en el mundo, por lo que no habría que escatimar esfuerzos para fomentar la investigación y el desarrollo en este campo fascinante.
En el futuro, la creciente demanda de productos del mar, entre ellos, los bivalvos, indudablemente continuará ascendiendo y habrá que incrementar la producción para satisfacer esta demanda. Es bastante improbable que la oferta de las pesquerías tradicionales de bivalvos aumente significativamente, dado que la mayoría de los stocks naturales se están recolectando a, o cerca de, los niveles máximos, por lo que cualquier incremento productivo importante tiene que venir de la acuicultura. De hecho, la meta actual de muchas actividades de cultivo de bivalvos es restaurar las poblaciones a los niveles anteriores a la sobreexplotación. Las actividades de cultivo en el futuro tendrán que ser lo más eficientes posible, no sólo por motivos de viabilidad económica, sino para aprovechar al máximo las zonas de producción que serán objeto de una creciente presión por parte de las actividades humanas, y que incluso podrán llegar a reducirse por la presión demográfica.
Cualquier aumento de la producción de bivalvos en el futuro implicará un incremento del abastecimiento de semilla fiable, abundante y económico. La recolección de juveniles en las poblaciones naturales seguirá siendo importante pero ésta es un área limitada, y una parte muy importante del abastecimiento de semilla provendrá de los criaderos. Existen ventajas añadidas en la producción de semilla en los criaderos si lo comparamos con la recolección de semilla natural, entre ellas la fiabilidad, la capacidad de satisfacer la demanda, y la capacidad de proporcionar semilla de cepas seleccionadas, junto a semilla de especies exóticas.
Con un mayor esfuerzo en investigación y desarrollo se pueden mejorar las tecnologías utilizadas en los criaderos, para que sean más eficientes y así más rentables. Es necesario investigar en varias áreas, algunas de las cuales ya se han mencionado en este manual y mejorar la nutrición para producir larvas sanas que pasen por la metamorfosis para convertirse en juveniles sanos de crecimiento rápido y económico hasta alcanzar la talla comercial.
Cabe señalar que uno de los costes principales de un criadero es la producción de algas para alimentar a las larvas y juveniles, y este gasto podría reducirse en gran medida si se pudiesen formular las dietas artificiales de valor nutritivo igual al de las de las mejores especies de algas. Aunque se han realizado estudios en este sentido, y se han logrado avances, todavía no existe hasta la fecha un producto disponible para la venta. Uno de los obstáculos principales es el tamaño del mercado de tales productos, que hoy por hoy no es suficientemente grande como para que los grandes fabricantes de piensos inviertan en desarrollo. Para que la acuicultura de bivalvos alcance todo su potencial, debe seguir los métodos desarrollados en la agricultura. Uno de los campos de investigación más importantes en el futuro, y que ya se ha tratado en la Sección 7.1, es la genética, donde quizás se pueda encontrar un mayor beneficio al desarrollar cepas y variedades de bivalvos adaptadas a ciertos medios. Esto requiere realizar investigaciones extensivas sobre la selección de líneas de reproductores, y una vez establecidas las cepas sólo pueden llegar a ser efectivas si se reproducen en los criaderos. Una meta importante para los criaderos es mejorar la tecnología de tal forma que la semilla de estas cepas pueda enviarse a las empresas de engorde de la manera más económica posible.
Algunos avances en el campo de la genética, como la producción de ostras triploides, ya han sido de gran beneficio para la industria, sobre todo la industria ostrícola de la costa occidental de Norteamérica. Las mejoras continuas en la poliploidía asegurarán un suministro fiable de semilla triploide de cualquier especie de bivalvo deseada para la industria.
Para los criaderos también son muy interesantes los avances en la tecnología de la crioconservación de gametos masculinos y femeninos e incluso larvas, ya que los gametos podrían obtenerse cuando los adultos estuvieran en mejor estado y se podrían almacenar para su utilización en el futuro. Para acondicionar a los adultos es necesario contar con espacio y tiempo y así se evitaría producir grandes cantidades de alimento para mantener a los adultos en las mejores condiciones para la reproducción. La fecundación de los gametos descongelados podría efectuarse en un período corto de tiempo, cuando fuese necesario. Si bien es verdad que se han producido grandes avances en este campo, hoy en día todavía es una tecnología costosa y no todos los criaderos pueden utilizar la tecnología in situ (Ilustración 110B).
La ubicación de los criaderos será un factor cada vez más importante en el futuro. La llegada y éxito de los métodos de telecaptación demuestran que los criaderos no necesitan estar situados cerca de las instalaciones de engorde. Con las redes comerciales modernas pueden implantarse allí donde se den las condiciones ideales para la cría de larvas y juveniles y luego transportar el material hasta lugares remotos, a los sitios de engorde con casi un 100% de supervivencia.
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Ilustración 110: A - dispositivo que ejerce presión sobre los huevos para evitar que se reduzca el número de cromosomas como resultado de la supresión de la meiosis. B - experimentos de crioconservación de gametos y larvas de bivalvos.
Un ejemplo de ello se observa en la práctica seguida por algunos criaderos en el Estado norteamericano de Washington, que han transferido parte de sus actividades de criadero a Hawái donde hay disponibilidad de agua rica en nutrientes que requiere muy poca (o ninguna) calefacción durante todo el año. La abundancia de sol en Hawai se aprovecha para cultivar algas. Es más barato transportar las larvas maduras y los juveniles desde Hawái al Estado de Washington que calentar agua y cultivar las algas allí.
Los grandes criaderos con personal muy preparado pueden funcionar de manera eficiente y producir semilla de manera más económica que los más pequeños, aplicando las economías de escala. Si los criaderos están equipados con instalaciones de cuarentena pueden producir semilla de cualquier especie de valor comercial, procedente de cualquier parte del mundo, sin correr el riesgo de introducir especies exóticas en el medio local. Dado que las larvas generalmente se cultivan en agua filtrada a 1 µm, que puede ser tratada con luz UV u ozono, el peligro de transferir plagas, parásitos y enfermedades de una zona a otra se minimiza. Esto se aplica al envío por barco de larvas con ojo, comparado con el envío de juveniles que han estado expuestos al medio abierto en la zona de origen.
Los grandes criaderos podrían suministrar larvas metamórficamente competentes de cualquier especie de bivalvos allá donde se necesite y en cualquier lugar del mundo. Ésta es la práctica adoptada por la agricultura, donde las semillas necesarias para muchas actividades agrarias a menudo se producen muy lejos de donde finalmente se plantan, de la misma manera que muchos animales jóvenes no nacen donde finalmente se crían.
Es necesario abandonar la actitud localista en el cultivo de bivalvos y darse cuenta de que la industria existe dentro de una economía global. Ya no es esencial que cada región, o incluso cada país, tenga su propio criadero para suministrar la semilla necesaria para satisfacer la necesidades de engorde en el ámbito local. Un criadero bien situado, bien equipado y bien dotado de personal puede satisfacer los requisitos de semilla para muchas actividades de cultivo en muchas partes diferentes del mundo.
Un posible problema importante para los criaderos son las enfermedades, al igual que cuando se cultiva cualquier organismo de manera intensiva. En el futuro los trabajos de investigación tendrán que incluir el desarrollo de métodos para controlar enfermedades en criaderos para así minimizar la incidencia de grandes mortandades causadas por patógenos obligados u oportunistas. Los resultados de las investigaciones sobre genética serán valiosos a la hora de seleccionar las cepas de bivalvos más resistentes a enfermedades. También será necesario realizar estudios para desarrollar tratamientos económicos y efectivos en caso de que aparezcan enfermedades en un criadero.
Indudablemente, los desembarques de bivalvos continuarán incrementando en el futuro para satisfacer las demandas de una población humana cada vez más numerosa. La mayor parte de este incremento productivo provendrá de las actividades de cultivo y por ello habrá que contar con grandes cantidades de juveniles (semilla) para satisfacer las demandas del cultivo. Si bien la recolección de semilla de poblaciones naturales seguirá siendo importante, también hay que reconocer que la mayor parte de la semilla necesaria para incrementar la producción provendrá de los criaderos.
Esto es especialmente cierto ahora que la industria comienza a pedir cepas o razas de bivalvos desarrollados para cultivarse en zonas específicas. Los criaderos llegarán a constituir el principal pilar de la producción de semilla para las actividades de engorde de bivalvos. En el futuro se deben aunar esfuerzos para mejorar las tecnologías de los criaderos, para ayudarles a producir juveniles de bivalvos de manera fiable, abundante y económica para la industria del cultivo.
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