Nota científica
Descripción morfológica del aparato bucal de adultos de
Urotrygon nana y U. rogersi
(Urotrygonidae): diferencias intraespecíficas e interespecíficas
Morphological description of adult mouthparts of Urotrygon
nana and U. rogersi (Urotrygonidae):
Interspecific and intraspecific differences
Jessica Adriana Navarro-González1
*
Uriel Rubio-Rodríguez2
Paola Andrea Mejía-Falla3
Víctor Hugo Cruz-Escalona2
1Centro Regional de Investigación Acuícola y
Pesquera, Instituto Nacional de Pesca y Acuacultura. Carretera a Pichilingue km
1 s/n, col. Esterito, La Paz, Baja California Sur, 23020. México
2Instituto Politécnico Nacional, Centro
Interdisciplinario de Ciencias Marinas. Avenida Instituto Politécnico Nacional
s/n, col. Playa Palo de Santa Rita, La Paz, Baja California Sur, 23094.
México
3Fundación colombiana para la investigación y
conservación de tiburones y rayas, SQUALUS. Calle 10A No. 72-35, Cali,
Colombia
Resumen
Antecedentes:
Los dientes pueden cambiar significativamente de forma y tamaño, dependiendo
de su posición en la mandíbula, de la edad y el sexo del organismo. Algunas
veces, debido a la pérdida continua de éstos, se presenta una descripción
incompleta de la morfología dentaria para varias especies de batoideos, lo
cual dificulta evaluar diferencias intraespecíficas e interespecíficas.
Objetivos:
Describir las diferencias en la morfología dentaria, así como la disposición
de los dientes en adultos de dos especies de batoideos (Urotrygon
nana y U. rogersi) distribuidos sobre los
fondos blandos de la plataforma continental del océano Pacífico tropical
mexicano.
Métodos:
Se recolectaron las mandíbulas de diez individuos adultos de U.
nana y de U. rogersi, se contó el número de
filas y series de la primera hilera funcional y se realizó la descripción de
la forma de los cartílagos y de los dientes. Además, se identificó el tipo
de heterodoncia.
Resultados:
Se observaron similitudes entre los cartílagos y los dientes de ambas
especies. En ambos sexos de U. nana se presentó
heterodoncia monognática y se observaron tres morfotipos dentarios en el
palatocuadrado y dos en el cartílago de Meckel. Para U.
rogersi se encontró una heterodoncia sexual con un solo
morfotipo.
Conclusiones:
Es necesario ampliar el número de muestra, a fin de considerar los diferentes
estadios de vida, y desarrollar estudios de carácter etológico que aporten
información sobre el comportamiento reproductivo de las especies.
Palabras clave: batoideos; dentición; mandíbula; morfología
Abstract
Background:
Teeth can change significantly in shape and size depending on their position
in the jaw, age and sex of the organism. Sometimes due to the loss of these
teeth, an incomplete description of the dental morphology exists for several
batoid species, which makes it difficult to evaluate intraspecific and
interspecific differences.
Goals:
Describe the differences in tooth morphology as well as the arrangement of
teeth in adults of two species of batoids (Urotrygon nana
and U. rogersi) distributed over soft bottoms of the
continental shelf of the Mexican tropical Pacific.
Methods:
After collecting the jaws of ten adult individuals of U.
nana and U. rogersi we counted the number of
rows and series of the first functional row, and described the shape of the
cartilage and teeth. In addition, we identified the type of heterodonty.
Results:
Similarities between the cartilage and teeth of both species were observed.
In both sexes of U. nana monognatic heterodonty was
observed, with three dental morphotypes in Palatocuadrado and two in
Meckel’s cartilage. U. rogersi has sexual heterodonty with
just one morph.
Conclusions:
We believe it is necessary to expand the number of samples (taking into
account the different stages of life), and generate additional ethological
studies that provide information on the reproductive behavior of the
species.
Keywords: batoids; dentition; jaw; morphology
La variación morfológica del aparato bucal se refleja principalmente en el tipo de
dentición, así como en la fuerza y abertura de la mandíbula, los cuales a su vez definen
el tipo y tamaño de las presas consumidas; además, algunos estudios reportan diferencias
entre sexos en la forma y tamaño de los dientes de varias especies de elasmobranquios
(Feduccia & Slaughter, 1974; Wootton, 1990; Winemiller, 1991; Gerking, 1994; Sáez & Laminilla, 2004).
Adicionalmente, las características dentales son en muchos casos, el único rasgo
disponible para la discriminación entre elasmobranquios, de tal manera que la
observación y descripción de los patrones en los dientes contribuye al conocimiento del
grupo en estudio (Mendoza-Vargas &
Espinosa-Arrubarrena, 2016). Sin embargo, debido al reemplazo continuo de los
dientes (polifiodontos; Moss, 1972), en ocasiones
se presenta una descripción incompleta de la morfología dentaria en varias especies de
batoideos, lo que dificulta una evaluación de las diferencias intraespecíficas e
interespecíficas. Sumado a ello, los dientes pueden cambiar significativamente de forma
y tamaño en función de su posición en la mandíbula, la edad y el sexo del organismo.
El presente estudio describe las diferencias intra e interespecíficas en la morfología y
disposición de los dientes en dos especies de batoideos: Urotrygon
rogersi (Jordan & Starks, 1985) y Urotrygon nana
Miyake & McEachran, 1988, con el fin de aportar información morfo-funcional para
futuros estudios comparativos.
Con este fin, se recolectaron las mandíbulas de diez individuos adultos (cinco de cada
sexo) de U. nana (20.6 cm a 22.9 cm LT) y de U.
rogersi (30.9 cm a 41.2 cm LT). Los organismos fueron capturados en la
pesquería de arrastre comercial de camarón en la plataforma continental frente a Nayarit
y Sinaloa, México, entre septiembre de 2007 y marzo de 2008. Las mandíbulas fueron
limpiadas manualmente y se fotografiaron con una cámara digital de 12 megapíxeles (Canon
Powershot Sx510).
Con la ayuda de un microscopio se contó el número de series o hileras (alineación
mesiodistal de los dientes a lo largo del borde de la mandíbula) y filas (secuencia
labiolingual del diente) de la primera hilera funcional, desde la sínfisis hasta los
extremos de ambos cartílagos; para ello, las placas dentarias fueron divididas en dos
secciones: comisurales y sinfisiales (Fig.1a). Se
describió la forma de los cartílagos y la posición y estructura de cada diente (corona y
raíz; Fig.1b). Se identificó el tipo de
heterodoncia y la morfología de la dentición: cúspide redonda (R), cúspide aguzada (A),
y cúspide redonda en comisura y aguzada en sínfisis (R+A) (McEachran & Stehmann, 1984; Braccini & Chiaramonte, 2002).
Se observaron similitudes entre los cartílagos y los dientes de ambas especies, como la
presencia de una sínfisis mandibular en ambos cartílagos, el Palatocuadrado más delgado
que el cartílago de Meckel y cóndilos anteriores y articulares completamente
desarrollados. Los dientes de ambas especies se encuentran unidos a la mandíbula
mediante la superficie adherente (sección de la raíz que se asienta en la membrana
dental, tejido conectivo fibroso), así mismo, en la parte media de la raíz se observa un
surco transversal que, en vista labial, presenta dos pequeños lóbulos. Por otro lado, la
corona muestra una cúspide primaria bien desarrollada en ambas especies.
Mandíbulas de Urotrygon nana. En el Palatocuadrado (Pc),
U. nana presentó de 32 a 37 filas y de 6 a 9 series, con 192 y 333
dientes. En el cartílago de Meckel (CM) el número de filas varió entre 33 y 37, y entre
6 a 11 series, con 198 a 407 dientes. Las hembras presentaron una fila de dientes más en
las comisuras del cartílago de Meckel (Tabla
1).
Tabla 1 Número de filas y series de dientes en Palatocuadrado y cartílago de
Meckel de Urotrygon nana Miyake & McEachran, 1988 y
Urotrygon rogersi (Jordan & Starks, 1985).
Cder: Comisura derecha; S: Sínfisis; Cizq:
Comisura izquierda.
|
Palatocuadrado |
Cartílago de Meckel |
Especie |
Sexo |
Cder
|
S |
Cizq
|
Filas |
Series |
Cder
|
S |
Cizq
|
Filas |
Series |
U. nana |
♂ |
17 - 18 |
1 |
17 - 18 |
35 - 37 |
7 - 9 |
16 - 17 |
1 |
16 - 17 |
33 - 35 |
6 - 11 |
♀ |
16 - 18 |
1 |
15 - 18 |
32 - 37 |
6 - 9 |
16 - 18 |
1 |
16 - 18 |
33 - 37 |
7 -11 |
U. rogersi |
♂ |
18 - 19 |
1 |
19 |
38 - 39 |
7 - 11 |
16 - 20 |
1 |
15 - 20 |
32 - 40 |
9 - 14 |
♀ |
23 |
1 |
22 |
46 |
8 - 10 |
21 |
1 |
18 |
40 |
8 - 10 |
Dentición de Urotrygon nana. En ambos sexos se presentó
heterodoncia monognática, la cual se caracteriza por mostrar tres morfotipos dentarios
en el Palatocuadrado (Fig. 2a). El morfotipo I se
localiza en las comisuras y se caracteriza por ser más ancho que alto, con cúspides R.
El morfotipo II se localiza en la parte media, entre la comisura y la sínfisis, y se
caracteriza por presentar una forma intermedia entre romboide y ovalada con cúspides
redondeadas. El morfotipo III se encuentra en las diez hileras intermedias y la fila
sinfisial del Palatocuadrado, y presenta una forma triangular con una pequeña cúspide
que apunta al interior de la boca, rasgo más conspicuo en hembras que en machos (Fig. 2b). En el cartílago de Meckel únicamente se
observaron los morfotipos I y II, que muestran las cúspides más desgastadas que en el
Palatocuadrado.
Mandíbulas de Urotrygon rogersi. El Palatocuadrado presentó
de 38 a 46 filas y de 7 a 11 series, con 266 y 506 dientes. En el cartílago de Meckel el
número de filas varió entre 32 y 40, y de 8 a 14 series, con 256 a 560 dientes. Se
observaron diferencias en las fórmulas dentarias entre machos y hembras; éstas últimas
presentaron un mayor número de filas dentales tanto en el Palatocuadrado (23/22) como en
la comisura derecha del cartílago de Meckel (21). En el caso de los machos, se presentó
mayor cantidad de filas en la comisura izquierda del cartílago de Meckel (20) (Tabla 1).
Dentición de Urotrygon rogersi. La revisión de las placas
dentarias reveló una heterodoncia sexual o dimorfismo sexual con un solo morfotipo.
Todos los dientes de los machos presentaron cúspides A (Fig. 2c) orientadas hacia el interior de la boca, mientras que para las
hembras, las cúspides son R con la presencia de una cresta transversal (surco en la
parte media; Fig. 2d). En ambos sexos el tamaño del
diente y del ápice se reduce gradualmente conforme se aproximan a las comisuras bucales.
Los resultados del análisis de las placas dentarias revelaron una heterodoncia sexual en
organismos adultos de U. rogersi. Este patrón de dimorfismo sexual en
la dentición es común en otras especies de batoideos, donde se han observado cambios en
los machos durante la temporada reproductiva principalmente (Kajimura & Tricas, 1996; Sáez
& Laminilla, 2004; Braccini &
Chiaramonte, 2002; Rangel et
al., 2014).
Se ha descrito que la presencia de dientes relativamente largos con cúspides aguzadas es
característica de organismos que atrapan o sujetan sus presas antes de tragarlas; sin
embargo, la heterodoncia sexual de U. rogersi no parece ajustarse a
este patrón, pues a pesar de la marcada diferencia morfológica en los elementos
dentales, ambos sexos consumen prácticamente el mismo tipo de presas, difiriendo
únicamente en las proporciones en las que son consumidas (Navarro-González et al., 2012).
En el caso de U. nana, el arreglo dentario de hembras y machos se
caracterizó por la presencia de una heterodoncia monognática, lo cual ha sido observado
en otras especies de batoideos como Discopyge tschudii Heckel, 1846
(Spath et al., 2017). Este
tipo de arreglo dista mucho de la configuración dentaria de U. rogersi,
por lo que se considera necesario ampliar el número de muestra, considerando los
diferentes estadios de vida, y desarrollar estudios etológicos de las especies, que
permitan evaluar las relaciones entre los patrones dentarios y el comportamiento
reproductivo de las especies.
Agradecimientos
Al Instituto Politécnico Nacional y al Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas
(IPN-CICIMAR), al Sistema Nacional de Investigadores (SNI). A Leonardo Andrés Abitia
Cárdenas por sus comentarios realizados a las primeras versiones. A los proyectos de
investigación: SEP-CONACyT/2012/180894. IPN-SIP 20181403. Víctor Hugo Cruz-Escalona
es becario del Programa de Estímulos al Desempeño y la Investigación del Instituto
Politécnico Nacional (EDI-IPN), Comisión de Operación y Fomento de Actividades
Académicas del Instituto Politécnico Nacional (COFAA-IPN).
Referencias
Braccini, A. & G. Chiaramonte. 2002. Intraspecific variation in
the external morphology of the sand skate. Journal of Fish
Biology 61: 959-972.
DOI:10.1111/j.1095-8649.2002.tb01855.x
[ Links ]
Feduccia, A. & B. Slaughter. 1974. Sexual dimorphism in Skates
(Rajidae) and its possible role differential niche utilization.
Evolution 28: 164-168. DOI:10.2307/2407249
[ Links ]
Gerking, D. S. 1994. Feeding ecology of fish.
Academic, California, EEUU. 416 p.
[ Links ]
Kajimura, S. & T. Tricas. 1996. Seasonal dynamics of dental
sexual dimorphism in the Atlantic stingray Dasyatis sabina.
Journal of Experimental Biology 199:
2297-2306.
[ Links ]
McEachran, J. D. & M. Stehmann. 1984. A new species of skate,
Neoraja carolinensis, from off the southeastern United
States (Elasmobranchii: Rajoidei). Proccedings of the Biological Society
of Washington 97 (4): 724-735.
[ Links ]
Mendoza-Vargas, O. U. & L. Espinosa-Arrubarrena. 2016. Dentición
de elasmobranquios, conceptos, patrones, variaciones y terminología.
In: Del Moral-Flores, L. F., A. J. Ramírez-Villalobos, J.
A. Martínez-Pérez, A. F. González-Acosta & J. Franco-López (Eds.).
Colecciones Ictiológicas de Latinoamérica. Facultad de
Estudios Superiores Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México y Sociedad
Ictiológica Mexicana. México. pp. 369-382.
[ Links ]
Moss, S. A. 1972. Tooth replacement and body growth rates in the
smooth dogfish, Mustelus canis (Mitchill).
Copeia (4): 808-811. DOI:10.2307/1442738
[ Links ]
Navarro-González, J. A. 2011. Ecomorfología del aparato mandibular
de peces batoideos. Tesis de Maestría. Centro Interdisciplinario de Ciencias
Marinas, La Paz, B.C.S. México. 128 p.
[ Links ]
Navarro-González, J. A., J. Bohórquez-Herrera, A. F. Navia & V.
H. Cruz-Escalona. 2012. Diet composition of batoids on the continental shelf off
Nayarit and Sinaloa, México. Ciencias Marinas 38 (2):
347-362.
[ Links ]
Rangel, B. S., S. S. Rodrigues, E. Malavasi-Bruno, S. E. A. Will, P.
O. Favaron, A. F. Amorim & R. E. G. Rici. 2014. 3-D Aspects of dentition in
rays of genus: Atlantoraja, Rhinobatos and
Zapteryx from Southeastern and South of Brazil.
In: A. Méndez-Vilas (Ed.). Microscopy: advances in
scientific research and education. FORMATEX Research Center. pp.
3-9.
[ Links ]
Sáez, S. & J. Laminilla. 2004. Sexual homodonty in
Bathyraja griseocauda (Norman 1973) from the Southern
Eastern Pacific (Chile) (Chondrichthyes, Rajidae: Arhynchobatinae).
Journal Applied Ichthyology 20: 189-193.
[ Links ]
Spath, M. C., M. Deli Antoni & G. Delpiani. 2017. Dentition of
the apron ray Discopyge tschudii (Elasmobranchii: Narcinidae).
Journal of Fish Biology 91 (4): 1166-1177.
[ Links ]
Winemiller, K. O. 1991. Ecomorphological diversification of
freshwater fish assemblages from five biotic regions. Ecological
Monographs 61: 343-365. DOI:10.2307/2937046
[ Links ]
Wootton, R. J. 1990. Ecology of teleost fishes.
Chapman and Hall, Londres, Inglaterra. 404 p.
DOI:10.1007/978-94-009-0829-1
[ Links ]