Los peces representan más del 40% de todas las especies de vertebrados y son extremadamente diversos. Al vivir en un medio acuático, son propensos a experimentar cambios cíclicos que se relacionan con procesos vitales y reproductivos, esenciales para su supervivencia. Por tal motivo, han desarrollado distintas estrategias reproductivas y mecanismos que se encargan de captar los cambios ambientales y traducirlos para generar una respuesta fisiológica adaptativa, mediante la participación del eje pineal-cerebro-hipotálamo-hipófisis-gónada. Éste es responsable de modular la síntesis de factores hipotalámicos y gonadotrofinas hipofisiarias que dirigen el desarrollo gonadal y la reproducción, así como la síntesis de hormonas y feromonas que actúan como señales químicas que median la sincronía fisiológica y de comportamiento entre congéneres (
Por lo anterior, este artículo tiene como propósito comprender cómo los peces captan los factores ambientales y los traducen para poder reproducirse, información que contribuye al conocimiento de la biología reproductiva en peces y que puede ser de utilidad para optimizar la reproducción y conservación
Los peces son un grupo de vertebrados que han adoptado diversas estrategias reproductivas en relación con su hábitat, las cuales se describen a continuación:
Tipo de reproducción sexual que presenta la mayoría de las especies de peces, donde las hembras y los machos mantienen su identidad sexual (sexos separados) durante toda su vida, es decir, cada individuo desempeña un papel único funcional (
Tipo de reproducción sexual en la cual los individuos desempeñan al mismo tiempo la función de hembra (producción de óvulos) y macho (producción de espermatozoides) durante su vida, ya sea de manera simultánea o secuencial (es decir, especies que cambian de sexo), dado que poseen gónadas sexuales femeninas y masculinas funcionales (ovarios y testículos, respectivamente) (
Tipo de reproducción asexual en la que todos o la mayoría de los individuos son hembras, las cuales muestran un origen híbrido interespecífico y herencia clonal (
En los peces, los estímulos ambientales, como el fotoperiodo (horas luz-oscuridad) y la temperatura, son percibidos por sistemas sensoriales (retina, lóbulos olfatorios, médula espinal, órgano pineal y línea lateral) y sociales (presencia de otros organismos, proporción sexual, densidad poblacional, entre otros) a través del órgano pineal (OP) (
El OP es una estructura fotosensible que contiene fotorreceptores (pinealocitos) y neurales con capacidad secretora, que se encarga de percibir información proveniente del fotoperiodo, la temperatura y los factores sociales y químicos. Éste codifica en señales nerviosas (neurotransmisores) y neuroendócrinas, como la melatonina, hormona secretada por la retina, que está implicada en actividades rítmicas circadianas y estacionales relacionadas con la duración de la noche y la temperatura del agua. La acción rítmica de la enzima serotonina n-acetiltransferasa, pineal, es responsable de la síntesis de melatonina. En organismos poiquilotermos -animales cuya temperatura corporal depende de la temperatura ambiental-, estas señales les informan sobre la época del año en la que se encuentran (
De acuerdo con lo anterior, la participación del OP es fundamental para la percepción del fotoperiodo, temperatura, factores sociales y químicos, además de la codificación a traves de neurotransmisores y melatonina. Pero ¿qué sucede con la información captada por el OP?
Una vez que el OP percibe los estímulos ambientales y los codifica, se estimula el hipotálamo y la hipófisis, para sintetizar factores reguladores hipotalámicos y distintas gonadotrofinas químicamente relacionadas, como la hormona folículo estimulante (FSH,
El cerebro en los peces es el órgano encargado de percibir estímulos a través de las señales de los lóbulos olfatorios y ópticos, médula espinal, glándula pineal y línea lateral (
Se ha demostrado que la abundancia de neuropéptidos y monoaminas liberadas por el cerebro regula funciones reproductivas, como la hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH,
El hipotálamo es el órgano neuroendocrino encargado de sintetizar varias hormonas, como GnRH, decapéptido cuya principal función es incitar la secreción de gonadotrofinas (GtH) en la hipófisis, como FSH o GTH I, que regula la vitelogénesis y la espermatogénesis, y LH o GTH II, encargada de la maduración del ovocito (
Las gonadotrofinas viajan por el torrente sanguíneo hasta las gónadas. La FSH se libera de la hipófisis anterior para inducir el desarrollo del ovocito, el cual es rodeado por células foliculares (granulosa y teca) durante su maduración. En las células de la granulosa se presenta la síntesis de 17β-estradiol (E2) a partir de su precursor, la testosterona. Cuando las condiciones ambientales son óptimas y las hembras han captado los estímulos adecuados secretan LH, hormona encargada de la síntesis de las hormonas relacionadas con la maduración del ovocito y de la ovulación, como la 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-ona (17α,20β-DP) y 17α,20β, 21-trihydroxy-4-pregnen-3-ona (20β-s) (
En los testículos, FSH cumple la función de sintetizar testosterona (T) en las células de Leyding, cuyo compuesto más importante es la 11-cetotestosterona, hormona encargada de estimular en las células de Sertoli un factor no esteroideo denominado activina B, el cual es responsable de la mitosis de las espermatogonias y de su transformación en espermatocitos. Cuando las condiciones ambientales son óptimas los machos secretan LH, encargada de la síntesis de la hormona inductora de maduración, 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-ona (17α,20βDP) y 17α,20β,21-trihydroxy-4-pregnen-3-ona (20β-s), vinculada directamente con el proceso de espermiogénesis, maduración y espermiación (
Como se mencionó al inicio, la mayoría de las especies de peces tienen un modo de reproducción externo, es decir, el macho libera espermatozoides en el medio (agua) para fertilizar óvulos, los cuales son fecundados fuera del cuerpo de la hembra. Pero, en un ambiente acuático, ¿cómo se ven atraídas las hembras y los machos?, ¿cómo se reconocen?
Lo anterior se debe a la liberación de hormonas y feromonas reproductivas, las cuales permiten que las hembras y los machos se vean atraídos, se reconozcan y se lleve a cabo el desove simultáneo, expulsión de ovocitos por parte de la hembra y de espermatozoides por parte de los machos (
Los peces liberan hormonas y feromonas a través de las branquias, piel, orina, heces o gametos. Por tal motivo, éstas necesitan ser solubles en agua para tener un potencial que actúe como odorante (producción de olor, aroma). No obstante, los peces no tienen un sistema olfativo accesorio ni un órgano vomeronasal, aunque sí cuentan con tres tipos de células receptoras olfativas: ciliadas, microvellosas y criptas (
Algunos ejemplos de hormonas y feromonas reproductivas en peces teleósteos que influyen en la reproducción y el comportamiento, de acuerdo con