Síntesis del proyecto La monogamia es una forma de apareamiento poco común entre los animales (a excepción de las aves), sin embargo, se encuentra ubicuamente representada en diversos taxa. Mientras existen teorías bien desarrolladas para explicar sistemas de apareamiento en aves, mamíferos y algunos invertebrados inferiores (Emling y Oring, 1977), dichas hipótesis no han resultado aplicables en muchos peces teleósteos, donde hay aproximadamente 25 familias con especies monógamas (Whiteman y Cote, 1994). Contrario a la predicción de que la monogamia está fuertemente asociada a la necesidad del cuidado biparental, en los peces, el cuidado de la descendencia es casi siempre exclusivo del macho (Gross y Sargent 1985). En la mayoría de estos casos los machos también son los competidores prominentes y cortejan a la hembra, condición que obliga a roles sexuales convencionales (Vincent et al., 1992). En la familia Syngnathidae, los caballos de mar han sido reportados como socialmente monógamos (Vincent et al., 1992; Lourie et al., 1999), y recientemente se ha corroborado que algunas especies también lo son genéticamente (Jones et al., 1998). El origen de la monogamia en el grupo ha sido relacionado con la alta especialización funcional de las características del marsupio y el cuidado parental masculino (Carcupino et al., 2002), en tanto que su preservación ha sido atribuida a la alta sincronía reproductiva y la ventaja de presentar periodos entre gestaciones muy cortos (Vincent y Sadler, 1995). Sin embargo, el sistema de apareamiento monógamo y el establecimiento de parejas de largo plazo en los peces se ha considerado relativamente frágil (Harding et al., 2003), y los re-apareamientos han sido reportados como bastante frecuentes (Kvarnemo et al., 2000). Ambos sexos pueden cambiar de pareja de un periodo de gestación a otro, pero estos cambios significarán un aumento en su éxito reproductivo sólo si la nueva pareja es más fecunda (hembra) o presenta mayor espacio en el marsupio (macho), y si los costos de dicho cambio (aumento del riesgo de depredación, pérdidas energéticas en gametos desaprovechados, etc.) son compensados por los beneficios de tener una nueva pareja de mayor calidad. Con esto en mente, el presente proyecto se plantea investigar los distintos aspectos conductuales, sociales y neuro-endócrinos relacionados con la presencia y permanencia de la monogamia en el caballito de mar Hippocampus erectus. Primeramente, pretende caracterizar la estrategia conductual empleada por los individuos de esta especie para obtener pareja sexual (número de parejas en distintos periodos de tiempo, forma de adquirir parejas, cuidado parental, indicadores de selección sexual, etc.). En segundo lugar, busca establecer la forma como varían el nivel de selectividad sexual dependiendo del sexo, y de la condición particular en la que un individuo se encuentra (sin aparearse versus separado de su pareja). También intenta comprobar hipótesis sobre atributos de los individuos fuertemente correlacionados con el valor de la pareja sexual durante el proceso de selección (por ejemplo, el tamaño del cuerpo, o de la apertura del marsupio). Finalmente, se ha propuesto vincular la información conductual y social sobre la reproducción de esta especie con los mecanismos neuro-endócrinos que al parecer se encuentran fuertemente asociados con la exhibición de conductas reproductivas (como el cortejo) en otras especies de peces. Además de contribuir a ampliar y profundizar la investigación sobre conductas reproductivas en especies de syngnátidos hasta ahora poco estudiadas, el presente proyecto también aportará información útil para el desarrollo de protocolos que permitan una reproducción en cautiverio más eficiente, lo cual, sin duda, ayudará a la conservación de la especie y su hábitat. La ejecución del proyecto se llevará a cabo en las instalaciones de la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación de Sisal que cuenta con la infraestructura de laboratorios experimentales diseñados para estudios sobre conducta de organismos acuáticos, en tanto que el trabajo de campo se realizará en zonas de humedales con la presencia de vegetación sumergida cercanas a la región del Sureste. A lo largo del primer año de desarrollo del proyecto se realizarán 2 trabajos de tesis (1 de maestría y 1 de licenciatura) de estudiantes participantes del proyecto. Asimismo, se organizará un curso de posgrado sobre el papel de las hormonas en la conducta reproductiva de peces teleósteos por parte del Dr. Rui Oliveira y Dr David Goncalves que participan en el proyecto. Con los fondos otorgados por el PAPIIT durante el primer año se pretende adquirir una serie de equipos de cómputo, almacenamiento y video-grabación de imágenes, así como de materiales necesarios para el tratamiento de agua del sistema de recirculación, materiales para la fabricación de acuarios de observación, sustancias químicas y reactivos necesarios para las determinaciones inmunocitoquímicas. Se ha solicitado financiamiento para cubrir los gastos de salidas al campo destinadas a buscar poblaciones naturales de H. erectus. Sin embargo para no comprometer el éxito del proyecto, se cuenta con el respaldo financiero para la compra de los organismos experimentales en el caso de no encontrarlos en el campo en suficiente cantidad y/o calidad. Finalmente, se ha solicitado una beca para un estudiante de licenciatura durante 12 meses.

Contribución del proyecto En la familia Syngnathidae (que incluye peces pipa, dragones de mar y caballitos de mar), los machos adultos de todas las especies son los encargados de un cuidado parental altamente especializado. Por ello, esta familia ha sido el blanco de muchos estudios sobre inversión de roles sexuales, dimorfismo y función de estructuras sexuales, sistemas de apareamiento y filogenia, así como de su ecología reproductiva en general. Mientras que en la familia se presenta un gradiente en el cuidado parental con las estructuras de especialización anatómica, morfológica (ultraestructura epitelial) y funcional del marsupio masculino, se ha sugerido en paralelo, una relación consistente entre el sistema de apareamiento, la selección sexual y el dimorfismo sexual en la familia. Dado que la sugerencia de este patrón general se basa en muy pocas especies de una familia con cerca de 200 especies, se ha enfatizado la necesidad de ampliar y profundizar la investigación sobre estos aspectos en especies de syngnátidos hasta ahora poco estudiadas. Asimismo, ante la mayoría de los esfuerzos dirigidos al estudio de los machos, se ha identificado la necesidad de desarrollar estudios comprehensivos sobre la fisiología, endocrinología y conducta reproductiva de las hembras, y su papel en el mantenimiento de la monogamia. Hallazgos recientes en endocrinología y conducta han permitido sugerir que los andrógenos gonádicos no son esenciales para la expresión de la conducta reproductiva en los peces teleosteos, y se han abierto nuevas vetas de investigación que proponen a los esteroides sexuales como moduladores de la función neural (controlando la conducta reproductiva, incrementado o reduciendo las motivaciones que posibilitan la exhibición de la conducta). Se han identificado dos neuropétidos, la hormona liberadora de la gonadotropina y la arginina vasotocina. Asimismo, se ha visto que también juegan un papel fundamental los receptores de estos neuro-péptidos en diferentes áreas del cerebro de los peces. En el ámbito científico, el presente proyecto contribuirá al conocimiento sobre los mecanismos conductuales que operan durante la selección de la pareja sexual, y permitirá identificar algunos de los atributos correlacionados con el valor sexual de un individuo; contribuirá al conocimiento sobre las condiciones sociales que modifican o modulan dichos mecanismos y su cambio en tiempo; y constituirá una contribución original sobre los procesos neuro-endócrinos que determinan la expresión de los comportamientos sociales y sexuales en el grupo. Por otra parte, la actividad de la acuarofília recientemente ha tomado impulso, incrementándose el número y variedad de especies ornamentales tropicales de agua marina, salobre y dulce que actualmente son comercializadas. Se estima que el mercado de animales vivos para la acuarofília puede alcanzar los 200-330 millones de dólares anuales y crece a una tasa anual entre 10-15%. Las especies marinas ornamentales (peces, crustáceos, corales, y otros invertebrados) son capturadas y transportadas sobre todo desde el sureste asiático, pero también, y cada vez más, desde países insulares de los océanos Índico y Pacifico, y desde el litoral mexicano hasta los consumidores en los principales mercados de destino, los Estados Unidos, la Unión Europea y Japón. Muy pocas especies en el negocio de la acuarofília son explotadas para otros fines, y existen pocas dudas de que constituyan el producto pesquero de extracción con el mayor valor agregado. Los peces de la familia Syngnathidae incluyen a los peces pipa (Syngnathinae) y los caballitos de mar o hipocampos (Hippocampinae), y son ejemplares cada vez más frecuentes entre las especies de ornato utilizadas en la acuariofilia. En nuestro país, la especie Hippocampus erectus, comúnmente conocido como caballito de mar lineado, habita aguas del Golfo de México junto con el caballito de mar enano H. zosterae. A diferencia de lo que ocurre con algunas especies asiáticas, en México, los caballitos de mar no se ven impactadas por una pesquería dirigida, sino que se pescan incidentalmente por barcos de arrastre camaronero y otras pesquerías, y sobre todo se ven fuertemente afectados por la degradación de los ambientes costeros en los que habitan. Tanto por su valor para el hombre, como por algunas de sus características biológicas (poca movilidad, distribución amplia, somera y su fácil captura), existen 45 especies de syngnatidos que se encuentran en la lista de especies amenazadas de la IUCN (2003). La importancia desde el punto de vista conservacionista y comercial de los syngnathidos hacen imperiosas las investigaciones sobre su biología y ecología. Información de calidad sobre la alimentación, crecimiento y reproducción en cautiverio ayudarán a impulsar protocolos de producción de estos organismos, liberando las presiones de extracción sobre las poblaciones naturales. Asimismo, los requerimientos de números relativamente bajos de los productos ornamentales (en comparación con los productos marinos para alimento humano), posibilitan formas de producción que se acercan a la sustentabilidad. Si el mercado de la acuarofília es manejado de manera sustentable puede generar empleos en las comunidades costeras predominantemente rurales, y así constituir fuertes incentivos económicos para la conservación de los ecosistemas marinos afectados en regiones donde otras alternativas para generar ingresos son limitadas.