DETERMINAÇÃO DA IDADE EM ESCAMAS

---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Universidade do Algarve Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente Mestrado em Biologia Marinha (2º ciclo) BIOLOGIA PESQUEIRA 1º ano - 1º. Semestre 2007/2008 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- DETERMINAÇÃO DA IDADE EM ESCAMAS Introdução As escamas foram as primeiras estruturas calcificadas (EC) a ser usadas na determinação da idade dos teleósteos (peixes ósseos). Durante muitos anos foram as EC mais utilizadas na determinação da idade. A sua utilização oferece várias vantagens, já enunciadas, destacando-se a facilidade da sua remoção e o facto de, normalmente, não ser necessário qualquer tipo de preparação da escama para observação (leitura de idade). Tipo de escamas Identificam-se, nos peixes, quatro diferentes tipos de escamas (Figura 1): placóides (elasmobrânquios), cosmóides (e.g., latimeria), ganóides (em alguns peixes ósseos primitivos) e elasmóides (na esmagadora maioria dos peixes ósseos) 1. Figura 1. Tipos de escamas (Moyle & Cech, 1999) 1 Consultar sobre o assunto http://www.amonline.net.au/fishes/what/scales/index.htm 1

Alguns peixes (e.g., o tamboril) têm pele nua. A determinação da idade tem sido feita em espécies de teleósteos, com escamas elasmóides. Estas, podem ser de dois tipos: ciclóides e ctenóides (Figura 2). Elasmóides Parte anterior < > Parte posterior (exposta) Parte anterior < > Parte posterior (exposta) < Circulii < Circulii Focus > Ctenii Focus > radii > Figura 2. Escamas elasmóides ciclóides (A) e ctenóides (B). Fonte: Panfili et al. (2002) As escamas ciclóides, encontradas na maioria dos peixes com raios moles nas barbatanas, são sub-circulares, em forma de disco e pouco espessas. As escamas ctenóides, encontradas na maior parte dos peixes de barbatanas com raios duros, são similares às escamas ciclóides mas possuem pequenas saliências (ctenii) na margem posterior (exposta) da escama enquanto as escamas ciclóides apresentam a margem lisa. As escamas elasmóides estão inseridas num saco, na pele do peixe. Ambas têm uma estrutura semelhante apresentando na sua superfície externa escléritos ou estrias (circulii), depositados concentricamente, segundo um padrão regular, a partir do centro e origem da escama, o focus. A parte interna da escama não é estriada. Os circulii, sobretudo nas escamas ctenóides, podem ser cruzados por depressões radiais (radii), com origem no focus e términus na margem anterior da escama. Dentro de cada tipo, há escamas de diversos tamanhos e formas, consoante as espécies. Uma mesma espécie pode apresentar escamas elasmóides dos dois tipos, em zonas distintas do corpo. 2

As escamas elasmóides desempenham funções tanto de protecção do corpo do animal como hidrodinâmicas. São constituídas por duas camadas principais, uma superficial, calcificada, composta por uma matriz orgânica impregnada com sáis de cálcio, e uma camada fibrosa profunda, composta essencialmente por colagénio. Estas escamas, de origem dérmica, derivaram de escamas ganóides que perderam a ganoína e adelgaçaram a sua camada superficial. As escamas ganóides são de origem epidermo-mesodérmica. São formadas por placas espessas, justapostas, e cobertas por ganoína, uma substância hiper-mineralizada, poliestratificada. A placa basal calcificada das escamas ganóides, ao contrário das escamas elasmóides, apresenta marcas de crescimento, provavelmente anuais. No entanto, as escamas ganóides não têm sido alvo de estudos de crescimento a não ser paleo-ictiológicos. As escamas funcionam como depósitos internos de minerais, especialmente de cálcio. Em determinadas alturas, i.e., em circunstâncias fisiológicas particulares, (e.g. quando adulto, na época da reprodução) estes depósitos podem ser depletados, resultando na desmineralização das escamas. Uma outra característica das escamas elasmóides é a sua capacidade de regeneração (nova escama, de substituição). O número de escamas nos peixes é mantido constante desta forma, apesar da perda de escamas ser um fenómeno comum nos peixes. A percentagem de escamas perdidas varia consoante as espécies. Tanto as regeneradas como as degeneradas (reabsorvidas) não são, naturalmente, adequadas para determinação da idade. As escamas regeneradas podem ser facilmente identificadas pela forma confusa (irregular) das estrias e pela ausência de estrias concêntricas perto do centro da escama (Figura 3). Figura 3. Escama regenerada. Fonte: NEFSC-NOAA Age Reading Manual - http://www.nefsc.noaa.gov/fbi/age-man.html 3

Extracção das escamas O tamanho das escamas e a sua origem (umas são mais precoces que outras) variam ao longo da superfície do corpo do peixe. Para cada espécie é necessário definir a zona do corpo onde retirar as escamas para leitura de idade. Isto faz-se, geralmente, no início do estudo através de um análise comparativa com escamas retiradas de vários locais. Em geral, a zona mais utilizada é a lateral dorsal (Figura 4). Figura 4. Zonas preferenciais para remoção de escamas destinadas a leitura de idade em peixes releósteos. Fonte: Devries & Frie (1996) Por vezes retiram-se escamas de zonas protegidas, como por exemplo, por debaixo das barbatanas peitorais. Não se devem retirar escamas de zonas onde as escamas são modificadas, como por exemplo, da linha lateral. As escamas mais úteis para leitura de idade são grandes e simétricas. Para assegurar a comparabilidade dos resultados, em cada espécie, devem ser sempre retiradas escamas da mesma zona e, em alguns estudos, de uma posição específica, numa determinada fiada. A utilização desta escama, denominada de escama-chave (key-scale), assegura a menor variação possível no tamanho da escama para o peixe de um determinado comprimento. No entanto, na maioria dos casos, utilizam-se várias escamas, de uma mesma zona, de cada indivíduo, devido aos problemas de regeneração e reabsorção que as escamas apresentam, para além de eventuais diferenças entre elas no seu tamanho e na sua morfologia. O número de exemplares a retirar varia em função da ordem de grandeza deste problema. Há espécies em que, por exemplo, em seis escamas consegue-se ler cinco e outras em que a relação é de cinco para 20! Antes de se realizar a extracção das escamas o peixe deve ser lavado em água corrente, esfregando-se suavemente a superfície do corpo na direcção cabeça-cauda, com vista a remover eventuais escamas perdidas de outros peixes. As escamas são retiradas sem 4

qualquer dificuldade com o auxílio de uma pinça ou, nos casos em que as escamas são muito pequenas (e.g., nas trutas) ou cobertas por uma espessa camada de muco (e.g., no salmão), estas poderão ser removidas através de raspagem com uma faca afiada. Com uma pinça retira-se a escama fazendo pressão na direcção cabeça-cauda. A escama deve oferecer ligeira resistência quando se puxa a escama do seu saco. Se tal não acontecer é provável que a escama não pertença ao peixe e, por isso, deve ser rejeitada. As escamas a conservar para determinação da idade devem ser imediatamente limpas. Limpeza das escamas A limpeza das escamas pode ser realizada apenas com papel absorvente; pode ser feita em água corrente, aquecida, esfregando-se as superfícies da escama entre os dedos indicador e polegar para remoção de quaisquer sujidades ou muco; por imersão numa solução de 5% de hidróxido de potássio seguida de lavagem em água corrente ou através de imersão em banho ultrasónico. O banho pode conter água destilada, água normal, potássio, peróxido de sódio ou tripsina. A duração da imersão na solução activa deve ser controlada para evitar a destruição parcial da escama. Montagem e observação Depois de limpas, as escamas devem ser secas e preservadas. As escamas são estruturas hidrófilas e, por isso, a sua preservação em seco provoca a distorção da sua forma original (tende a enrolar). Assim, escamas guardadas em seco (e.g., escamas grandes ou espessas de algumas espécies) durante um período longo de tempo, normalmente dentro de envelopes, têm que tornar a ser hidratadas antes de serem lidas. As escamas podem, no entanto, ser montadas entre duas lâminas de vidro antes de serem lidas e ou guardadas. As escamas devem ser rehidratadas (numa solução alcoólica ou em água) e colocadas na lâmina, com a sua superfície externa (convexa) voltada para cima. Ao secarem, aderem à lâmina de vidro mas, em casos difíceis, podem ser fixadas com recurso a uma substância adesiva, transparente, (e.g. a albumina do ovo) colocada por debaixo das escamas. As duas lâminas são matidas unidas com recurso a fita 5

adesiva e podem ser seladas lateralmente com fita adesiva ou com alguma cola (e.g. do tipo silicone), para evitar que as escamas possam escorregar. Normalmente são colocadas várias escamas numa mesma preparação. Um método consiste em numerá-las, segundo uma determinada ordem, de modo a que seja possível relacionar uma determinada escama com outro tipo de dados que possam ter sido registados do mesmo peixe (comprimento, sexo, estado de maturação sexual, etc). A observação de escamas montadas entre duas lâminas de vidro é feita à lupa binocular, devendo-se usar a menor ampliação possível para permitir a observação da totalidade da escama. Um método que tem dado excelentes resultados é o da impressão da superfície externa da escama numa lâmina de acetato de celulose de ~1mm de espessura. O slide com a(s) escama(s) é colocado entre duas ou mais lâminas de acetato e passados através de uma prensa de joalheiro fazendo-se a pressão necessária para fazer uma impressão distinta e completa. O uso de impressões de escamas poupa tempo, material e espaço de arrumação e garante a sua manutenção no tempo. A observação das escamas pode ser feita com uma lupa binocular sendo as medições sobre a escama feitas com recurso a uma ocular micrométrica. No entanto, quando o número de escamas é elevado, o mais adequado é usar um leitor de microfichas ou então um micro-projector que projecta a imagem ampliada da escama com 10 a 20 cm de diâmetro. As medições sobre a escama podem ser feitas sobre a imagem projectada. Este processo, muito utilizado no passado, facilita a discussão entre vários observadores (leitores) e permite exercícios de inter-calibração. No entanto, actualmente, recorre-se cada vez mais a sistemas de análise de imagem. As imagens são digitalizadas e no processo de leitura e medição são utilizadas ferramentas informáticas que têm vindo a ser desenvolvidas para este efeito. As imagens podem ser lidas por várias pessoas e os resultados gravados em ficheiros informáticos. 6

Conservação As escamas não montadas são conservadas secas em envelopes de papel, embalagens de plástico próprias para escamas ou ainda em microtúbulos de plástico. As escamas montadas em lâminas de vidro são guardadas em tabuleiros ou caixas para acondicionamento de lâminas. As lâminas com as impressões em acetato de celulose são armazenadas em caixas apropriadas em local fresco. Preparação para a leitura As escamas, por serem estruturas pouco espessas, normalmente não necessitam de qualquer tipo de preparação. No entanto, diversos autores têm recorrido à preparação das escamas impregnando-as com produtos químicos (e.g., nitrato de prata e observando-as sob luz polarizada) ou corando as estrias com corantes (e.g., alizarina). Leitura Nas escamas, há zonas onde as estrias estão mais espaçadas entre si (zonas de crescimento rápido) seguidas de zonas onde as escamas estão menos espaçadas entre si (zonas de crescimento lento) que formam uma marca na escama (anel ou annulus). O conjunto destas duas zonas deverá corresponder a uma zona de crescimento anual (Figura 5). Estas marcas de crescimento devem ser observadas em toda a superfície da escama. Caso não o seja, podem ser descontinuidades resultantes de alterações no crescimento, devido a flutuações na temperatura, a doença, à actividade reprodutiva, a períodos de reduzida disponibilidade ou consumo de alimento, etc, e designam-se por aneis falsos (checks). Estes aneis falsos são responsáveis por grandes erros na determinação da idade. 7

Figura 5. Interpretação das zonas de crescimento anual observadas numa escama de um peixe teleósteo. Fonte: King (1995). Referências bibliográficas: King, M., 1995 - Fisheries Biology, Assessment and Management. Fishing News Books, Oxford, 341 p. Moyle, P.B. & J.J. Cech, 1999. Fishes: An Introduction To Ichthyology. Pearson Higher Education, 4ª edição, 612 p. Panfili, J., H. de Pontual, H. Troadec & P.J.Wright, 2002 (eds.). Manual of fish sclerochronology. Brest, France. Ifremer-IRD coedition, 464 p. Neste livro poderá visualizar vários filmes ilustrando a extracção, preparação e leitura de escamas. 8

Literatura recomendada: Devries, D.R. & R.V. Frie (1996). Determination of age and growth. In Murphy, B.R. & D.W. Willis (Eds). Fisheries techniques. Maryland, USA. American Fisheries Society pp 483-512 Holden, M. J. & D. F. S. Raitt, 1974. Manuel de Science Halieutique. Deuxiéme partie - Méthodes de Recherches sur les Ressources et leur Application. Doc. Tech. FAO Pêches (115) Rev. 1: 223p. (Capítulo 4). Disponível online em: http://www.fao.org/docrep/003/f0752f/f0752f00.htm Versão em inglês: Manual of Fisheries Science. Part 2 - Methods of Resource Investigation and their Application. (Capítulo 4). Apenas disponível online em: http://www.fao.org/docrep/003/f0752e/f0752e00.htm Versão em espanhol: Manual de Ciencia Pesquera. Parte 2 - Métodos para Investigar los Recursos y su Aplicación. (Capítulo 4). Apenas disponível online em: http://www.fao.org/docrep/003/f0752s/f0752s00.htm Panfili, J., H. de Pontual, H. Troadec & P.J.Wright, 2002 (eds.). Manual of fish sclerochronology. Brest, France. Ifremer-IRD coedition, 464 p. Neste livro poderá visualizar vários filmes ilustrando a extracção, preparação e leitura de escamas. 9