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Evaluación de la supervivencia y crecimiento de Eisenia fetida
(Annelida, Lumbricidae) en suelo artificial


Por: Jessica Thompson-Ambriz, Chrystell Justo-Reinoso, Paulette González-Sandoval,  Mitzi Cabrera-Ventura, José Luis Zavala Aguirre

Resumen


Los bioensayos con lombrices son ampliamente reconocidos como prueba para evaluar la toxicidad de suelos contaminados. El género más utilizado ha sido Eisenia en sus especies E. fetida y E. andrei. En el presente trabajo se utilizó la especie E. fetida para la evaluación de la calidad del suelo artificial descrito en la OECD (1984) mediante la determinación de supervivencia y variación del peso, ya que se ha reportado que las lombrices suelen reducir tallas durante el proceso de exposición a sustrato libre de alimento.  Se reporta que el sustrato empleado es muy adecuado porque los organismos consiguieron 100% (p>0.05) de supervivencia y una ganancia significativa (p=0.00087) de peso.

Palabras clave
Eisenia fetida, sustrato artificial, supervivencia, ganancia de peso.

Abstract

Earth worm bio essays are recognized as proof to evaluate the toxicity of contaminated soils. The genus frequently used has been Eisenia, with species E. fetida and E. andrei. In the present work E. fetida was used to evaluate de quality of artificial soil described by the OECD (1984) by determination of weight and survival variation, due to the report that these earth worms tend to reduce in size during the process of exposition to free food substrate. It is reported that the substrate used is very adequate because the organisms reported 100% survival (p>0.05) and a significant gain (p= 0.00087) in weight.

Key words
Eisenia fetida, artificial soil, survival, weight gain.

Introducción

Los bioensayos con lombrices son ampliamente reconocidos como prueba para evaluar la toxicidad de suelos contaminados (Dorn et al., 1998). En 1994 las estimaciones sobre la diversidad global señalaban alrededor de 7,254 especies descritas de oligoquetos, 3,627 consideradas como lombrices de tierra, invertebrados de tamaño mayor de 2 centímetros cuando adultos y de hábitos generalmente terrestres. Con una tasa de descripción anual de 68 especies de lombrices de tierra, el número actual de especies descritas debe estar cercano a las 4,000 especies (Reynolds 1994).

De acuerdo a la clasificación de Jamieson (1988), las lombrices de tierra se reparten en 11 familias (excluyendo 4 familias de hábitos semiacuáticos), las cuales presentan una distribución particular (Edwards & Bohlen 1996).

La lombriz más utilizada para diversos fines ha sido el género Eisenia en sus especies fetida y andrei, las cuales pertenecen a la familia Lumbricidae. Estas especies de lombriz son exógenas en México, pero de amplia distribución, fácil manejo y cultivo (Fragoso, 2002). Su principal característica morfológica es la presencia de segmentos externos e internos en su cuerpo, son hermafroditas y cuando son adultas se observa una protuberancia epidérmica denominada clitelo, en el que se forman los capullos en los cuales son depositados los huevos (Santamaría, 1996). Vive en ambientes húmedos y se nutre de restos orgánicos vegetales y animales en descomposición.

En particular, la lombriz roja californiana o Eisenia fetida se utiliza con gran frecuencia como organismo prueba, puesto que presenta una longevidad de aproximadamente 16 años, es muy prolífica y muy voraz, ingiriendo diariamente cada individuo una cantidad de materia orgánica equivalente a su propio peso (alrededor de 1 gramo en individuos adultos). Se desarrolla bien en pH de 5 a 7 y a temperaturas de 20 a 28 ºC (Kaplan et al., 1980).

En los últimos años el estudio de las lombrices de tierra se ha incrementado debido al reconocimiento de su papel en la génesis y fertilidad del suelo y hay cada vez mayor interés en el suelo como fuente de diversidad. Durante el uso de organismos para evaluación de calidad de suelo, se ha reportado que las lombrices suelen perder peso durante el proceso de exposición al suelo artificial o de control, por lo que se plantea la siguiente pregunta a resolver: ¿La formulación de suelo artificial OECD (1984) provee los requerimientos para E. fetida de tal forma que se pueda obtener 100% de supervivencia y se eviten pérdidas de peso durante los 15 días de exposición estándar? La evaluación del sustrato propuesto proveerá de resultados de nutrición y de toxicidad reproducibles y representativos para la lombriz E. fetida con los cuales se podrán realizar comparaciones de la respuesta por la exposición a otros tipos de suelo en el futuro. 

El objetivo de este estudio es evaluar la supervivencia y el crecimiento de la lombriz Eisenia fetida en un sustrato artificial con la finalidad de conocer si este suelo puede ser utilizado como control para experimentos ecotoxicológicos posteriores.

Materiales y Métodos

La Metodología utilizada en ésta investigación se basó en la prueba de toxicidad aguda para lombriz de tierra (Eisenia fetida) del manual para la evaluación de químicos de la OECD (1984).

El suelo artificial tiene una composición de: 10% musgo (materia orgánica), 20% arcilla y 70% arena y se utiliza CaCO3 para ajustar el pH a 7.0 ± 0.5 (OECD, 1984).

Se prepararon 1,857.50 gr de suelo artificial de acuerdo a la formulación de OECD, y se hizo ajuste del pH agregando 11.2 g de CaCO3. Se hizo ajuste de la humedad relativa al 35 % del peso mediante la adición de agua destilada

Se utilizaron 10 cajas de petri con 65 gr de suelo artificial (SartoriusR modelo 500) conteniendo cada una un organismo (Eisenia fetida), los cuales fueron pesados (balanza ANDR, modelo HR-120) al inicio y al final del período de  exposición. El procedimiento de pesado consistió en la recuperación del organismo de su sustrato, lavado con agua de la llave para eliminar partículas adheridas, remoción de exceso de agua superficial con papel absorbente y pesado sobre superficie de papel aluminio previamente pesada.

La duración del test fue de 14 días, como se establece en el protocolo de la OECD, pero a diferencia de éste fueron revisadas en 4 ocasiones y no en dos (días 7 y 14), como lo establece el procedimiento; es decir que fueron revisadas durante los días 1, 6, 8 y 14 para determinar si seguían con vida, ventilar e hidratar el suelo.

Para el análisis de la supervivencia se practicó análisis de varianza entre los diferentes días de registro. El método de análisis estadístico utilizado para la diferencia de pesos, debido a la naturaleza de los datos, fue la prueba t-Student para datos pareados. En ambos casos con un nivel de confiabilidad del 95%.

Resultados

En relación a la supervivencia de los organismos no hubieron diferencias significativas (p>0.05) entre los diferentes días obteniéndose un índice del 100% ya que todos los organismos sobrevivieron como se puede observar (Tabla 1).

Tabla 1. Registros de supervivencia de Eisenia fetida durante los diferentes muestreos.


# Caja

21 Septiembre

26 Septiembre

28 Septiembre

3 Octubre

1

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

2

Vivo

Vivo

Vivo

*

3

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

4

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

5

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

6

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

7

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

8

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

9

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

10

Vivo

Vivo

Vivo

Vivo

* organismo extraviado.

En relación a las variaciones en los pesos, como se puede apreciar en la Tabla 2, todos los organismos sobrevivientes ganaron peso de manera significativa (p=0.00087).

Tabla 2. Pesos inicial y final de Eisenia fetida reportados en gramos para cada una de las repeticiones.


# Caja

Peso inicial (g.)

Peso final (g.)

1

0.0768

0.088

2

0.1061

------

3

0.1338

0.1440

4

0.1835

0.2017

5

0.1062

0.1130

6

0.0895

0.1199

7

0.1095

0.1414

8

0.1098

0.1576

9

0.0830

0.1244

10

0.1041

0.1285

En la Figura 1, se aprecian valores promedio y valores extremos de peso de los organismos al inicio y al final del experimento.

Figura1. Representación gráfica de la ganancia del peso final respecto al inicial.

Discusión

En estudios de ecotoxicología los resultados usualmente son reportados en base a LC50, es decir concentración letal mediana, expresada en mg/kg; pero en el presente estudio no se utilizó ningún contaminante o tóxico de referencia por lo cual no se reportaran resultados de toxicidad en estas unidades.

Como se puede observar en las tablas anteriores, todos los organismos sobrevivieron a excepción del correspondiente a la caja # 2, el cual no se encontró en la última revisión, por lo que se asume que este organismo logró escapar de la caja ya que sus restos no se encontraron en ella, ni tampoco se observó crecimiento de hongos lo cual se atribuiría a su descomposición.

Además de registrarse una sobrevivencia total de los organismos, se obtuvo un aumento de peso significativo, lo que nos sugiere que los organismos son capaces de aprovechar la materia orgánica del musgo que forma parte de la composición del suelo artificial. Por lo tanto podemos concluir que el suelo artificial funciona como excelente medio de crecimiento para Eisenia fetida y servirá como control en experimentos posteriores donde se quiera verificar la toxicidad de suelos contaminados.

Referencias Bibliográficas

Dorn, P. B., Vipond T. E., Salanitro J. P., & Wisniewksi H. L. (1998). Assessment of the acute toxicity of crude oils in soil using earthworms, microtox and plants. Chemosphere 37(5):845-860.

Edwards C.A., & Bohlen P.J. (1996). Biology and Ecology of Earthworms. Third Edition. Chapman and Hall. Suffolk, Great Britain.

Fragoso, G. C. (2002). Las lombrices de tierra en México: Diversidad, distribución y manejo. II Simposium Internacional y Reunión Nacional Lombricultura y abonos orgánicos.
Jamieson, G. M. (1988). On the phylogeny and higher classification of the Oligochaeta. Cladistics 4:367-400.

Kaplan, D. L., Hartenstein R., Neuhauser E. F., & Maleckit M .R. (1980). Physicochemical requirements in the environment of the earthworm Eisenia foetida. Soil Biology and Biochemistry 12: 347-352.

OECD. (1984). Test No. 207 Earthworm Acute Toxicity Tests. Organization for Economic Co-operation and Development Guidelines for the Testing of Chemicals.

Reynolds, J. (1994). Earthworms of the world. Global Biodiversity. 4: 11-16.

Santamaría, R. S. (1996). Aspectos biotecnológicos del proceso de vermicomposteo y su aplicación agronómica. Tesis para obtener el título de Ingeniero Agrónomo. Facultad de Ciencias Agrícolas. Universidad Veracruzana, México.

 

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