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Software para el cálculo automático de la fecundidad de los peces

El Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo ha liderado el desarrollo de un software que permite el cálculo automático del potencial reproductivo de los peces. La aplicación, “Govocitos”, es gratuita y ayudará a mejorar la previsión y preservación de los recursos  pesqueros.

 

El potencial reproductivo varía mucho entre individuos y especies.  Una hembra de pez luna (en la imagen) puede llegar a poner 50 millones de huevos anuales, mientras que una hembra de gallo puede poner unos setecientos mil. Imagen: Aquarium de Barcelona.Cada año (o cada dos, en algunos casos) la Comisión Europea establece los totales admisibles de captura para la pesca de las diferentes especies comerciales. Para poder establecer una cifra se tienen en cuenta las proyecciones realizadas por los expertos, esto es, la estimación de si las diferentes poblaciones de peces serán suficientemente abundantes, si se mantienen o están en declive. Para ello se valoran factores como la relación entre capturas, la población de adultos existente y los juveniles. Sin embargo, un factor que no siempre se tiene en cuenta es el potencial reproductivo (capacidad de producir descendencia viable) de la especie, porque requiere análisis bastante tediosos y difíciles.

Francisco Saborido, jefe del departamento de Ecología Pesquera del Instituto de Investigaciones Marinas del CSIC, aclara que el potencial reproductivo varía mucho entre individuos y entre especies. “Las hembras de mayor tamaño tienen mayor fecundidad que las de menor tamaño, y una hembra de pez luna (Mola mola), por ejemplo, puede llegar a poner 50 millones de huevos anuales, mientras que una hembra de gallo (Lepidorhombus boscii)  puede poner unos setecientos mil”. Las variaciones también se dan entre poblaciones de diferentes mares y caladeros  -“puede pasar que la anchoa del Cantábrico tenga un mayor potencial reproductivo que la del Mediterráneo”, aclara Saborido-  y entre años, aunque, esto último, no de forma drástica.

De cualquier forma, es un factor que se puede tener en cuenta para las proyecciones, pero estimarlo requiere un análisis del tejido de ovárico de algunos de los ejemplares capturados. La técnica, denominada estereología, se basa en un examen y conteo manual de los ovocitos a partir de una imagen plana del ovario (un corte transversal). Se calcula el área que ocupan los ovocitos maduros en el total de la sección del ovario y después se extrapola el resultado para calcular el número total de ovocitos de todo el órgano.

La técnica se aplica de rutina sólo en algunas pesquerías, por su laboriosidad. “A mayores, y debido a esta laboriosidad, las estimaciones se hacen de forma grosera , utilizando una rejilla con celdas hexagonales de área conocida, para estimar de forma aproximada las áreas ocupadas por los ovocitos maduros, ya que hasta ahora, contar todos los píxeles ocupados por estás células en la sección histológica de forma manual era imposible”, añade Rosario Dominguez, investigadora del Instituto de Investigaciones Marinas. hay algunos medidores comerciales que permiten realizar la tarea de forma más rápida, pero cuestan unos cuantos miles de euros.

El programa es gratuito y reduce a la mitad el tiempo necesario para el análisis

Ahora, un equipo liderado por el Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo del CSIC, con la colaboración de las universidades de Vigo y de Santiago de Compostela, ha desarrollado un software que permite realizar ese análisis de forma automática y sencilla. Govocitos, así se llama el programa, es gratuito y reduce a la mitad el tiempo necesario para el análisis. Rosario Dominguez, coordinadora del proyecto DETEPRE -financiado por la Xunta de Galicia-  en el que se ha desarrollado Govocitos, explica que “la técnica se basa en la detección y clasificación automática de los ovocitos en la imagen de tejido ovárico, utilizando para ello algoritmos que emplean parámetros de textura, color, forma y tamaño de los ovocitos, parámetros que varían a medida que la célula se va desarrollando”.

Una vez realizada esta operación, el software realiza automáticamente todos los cálculos matemáticos de extrapolación para ofrecer los datos de fecundidad, además de las mediciones de cada una de las células estudiadas. Todos estos datos son exportables a una hoja de cálculo estándar o a la base de datos en red asociada al software.

Imagen parcial de pantalla de Govocitos.

Los investigadores lo han aplicado de momento a unas pocas especies (faneca, merluza, pargo rayado y mictófidos), con una efectividad del 80%, pero se puede aplicar a cualquier especie ya que Govocitos incluye un módulo de entrenamiento del clasificador. Para ello se requiere que una persona con experiencia examine la imagen del tejido ovárico de la nueva especie, clasificar las imágenes de los ovocitos e introducir esa información en el software una sola vez.

Su aplicación la merluza también ayudará a la investigación científica. “La merluza es uno de los grandes interrogantes que tenemos, ya que no se sabe cuánto dura su estación de puesta ni cuántas veces libera huevos a lo largo de la misma. Tiene fecundidad indeterminada y una gran asincronía poblacional, por tanto no se puede calcular con exactitud su fecundidad total”, explica Rosario Dominguez. 

Este programa puede ser usado no sólo por biólogos o profesionales relacionados con el sector pesquero y acuícola, sino también por, médicos o ingenieros entre otros. “La estereología es una técnica muy utilizada en minería y medicina. El fin último de esta técnica es estimar el número o volumen ocupado por ciertas partículas dentro de un cuerpo, da igual que sean tumores dentro de un órgano, vetas de mineral dentro de una roca o poros de una estructura cerámica”, añade esta experta.

Varias instituciones e investigadores ya se han interesado por el programa y los investigadores del proyecto, tanto del CSIC como de la Universidad de Vigo y Santiago de Compostela, esperan que tenga una gran aceptación. “Sabemos que a medida que sea usado surgirán muchas mejoras y aplicaciones nuevas para implementar en el software y Govocitos ha sido dotado de suficiente flexibilidad para hacerlo. Sin embargo, - comenta Domínguez- la falta de financiación ad hoc puede ser un hándicap para desarrollar todo su potencial”.

Govocitos: http://pesquerias.quadralia.net/govocitos-software-for-determining-reproductive-parameters-in-fish/?lang=es

Video de Govocitos: https://www.youtube.com/watch?v=8ALTWN7ikZs