CompositionEdit
Animação da biomineralização dos otólitos de bacalhau
A composição dos otólitos de peixe está também a revelar-se útil para os cientistas da pesca. O carbonato de cálcio de que o otólito é composto é principalmente derivado da água. À medida que o otólito cresce, novos cristais de carbonato de cálcio formam-se. Como em qualquer estrutura cristalina, durante a formação de cristais existirão vagas na malha, permitindo a ligação de elementos vestigiais da água com o otólito. O estudo da composição dos oligoelementos ou assinaturas isotópicas de otolitos dentro de um otólito de peixe dá uma visão dos corpos de água que os peixes ocuparam anteriormente. O otólito de peixe com a idade de 172 milhões de anos tem sido utilizado para estudar o ambiente em que o peixe viveu. Dispositivos robóticos de micromilling também têm sido utilizados para recuperar registos de alta resolução da história de vida, incluindo dieta e temperaturas ao longo da vida do peixe, bem como a sua origem natal.
Os vestígios mais estudados e as assinaturas isotópicas são o estrôncio devido à mesma carga e raio iónico semelhante ao cálcio; contudo, os cientistas podem estudar múltiplos elementos vestigiais dentro de um otólito para discriminar assinaturas mais específicas. Uma ferramenta comum utilizada para medir elementos vestigiais num otólito é um espectrómetro de massa de plasma acoplado indutivamente a laser. Esta ferramenta pode medir uma variedade de oligoelementos simultaneamente. Pode também ser utilizado um espectrómetro de massa de íon secundário. Este instrumento pode permitir uma maior resolução química, mas só pode medir um oligoelemento de cada vez. A esperança desta investigação é fornecer aos cientistas informações valiosas sobre o local para onde os peixes viajaram. Combinado com o otolith annuli, os cientistas podem acrescentar a idade dos peixes quando viajavam através de diferentes massas de água. Toda esta informação pode ser utilizada para determinar os ciclos de vida dos peixes para que os cientistas da pesca possam tomar decisões mais informadas sobre os stocks de peixes.
Taxa de crescimento e idadeEdit
Um par de sagittae de um bacalhau do Pacífico (Gadus macrocephalus).
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Finfish (classe Osteichthyes) têm três pares de otolitros – o sagittae (singular sagitta), lapilli (singular lapillus), e asterisci (singular asteriscus). As sagittae são maiores, encontradas mesmo atrás dos olhos e aproximadamente niveladas verticalmente com eles. Os lapilli e os asteriscos (mais pequenos dos três) estão localizados dentro dos canais semicirculares. Os sagittae são normalmente compostos de aragonite (embora possam ocorrer anomalias de vaterite), tal como os lapilli, enquanto os asteriscos são normalmente compostos de vaterite.
As formas e tamanhos proporcionais dos otólitos variam com as espécies de peixe. Em geral, os peixes de habitats altamente estruturados como recifes ou fundos rochosos (por exemplo, snappers, garoupas, muitos tambores e corvos) terão otólitos maiores do que os peixes que passam a maior parte do seu tempo a nadar a alta velocidade em linhas rectas em mar aberto (por exemplo, atum, cavala, golfinho). Os peixes voadores têm otólitos invulgarmente grandes, possivelmente devido à sua necessidade de equilíbrio quando se lançam fora de água para “voar” no ar. Muitas vezes, as espécies de peixes podem ser identificadas a partir de características morfológicas distintas de um otólito isolado.
P>Peixes otólitos acretos de carbonato de cálcio e matriz gelatinosa durante toda a sua vida. A taxa de acreção varia com o crescimento dos peixes – frequentemente menos crescimento no Inverno e mais no Verão – o que resulta no aparecimento de anéis que se assemelham a anéis de árvores. Ao contar os anéis, é possível determinar a idade dos peixes em anos. Normalmente utiliza-se a sagitta, uma vez que é maior, mas por vezes utilizam-se lapilli se estes tiverem uma forma mais conveniente. O asterisco, que é o mais pequeno dos três, é raramente utilizado em estudos de idade e crescimento.
Além disso, na maioria das espécies, o acreção de carbonato de cálcio e matriz gelatinosa alterna num ciclo diário. Por conseguinte, é também possível determinar a idade dos peixes em dias. Esta última informação é frequentemente obtida sob um microscópio, e fornece dados significativos para estudos de história de vida precoce.
Ao medir a espessura dos anéis individuais, presumiu-se (pelo menos em algumas espécies) estimar o crescimento dos peixes porque o crescimento dos peixes é directamente proporcional ao crescimento dos otólitos. No entanto, alguns estudos refutam uma ligação directa entre o crescimento do corpo e o crescimento de otólitos. Em alturas de crescimento corporal inferior ou nulo, o otólito continua a aumentar levando alguns investigadores a acreditar que a ligação directa é com o metabolismo e não com o crescimento per se. Os otólitos, ao contrário das escamas, não reabsorvem durante os períodos de diminuição de energia, tornando-o ainda mais útil como ferramenta para envelhecer um peixe. Os peixes nunca param de crescer por completo, embora a taxa de crescimento dos peixes adultos seja reduzida. Os anéis correspondentes a partes posteriores do ciclo de vida tendem a estar mais próximos uns dos outros em resultado disso. Além disso, uma pequena percentagem de otólitos em algumas espécies apresentam deformidades ao longo do tempo.
Estudos de idade e crescimento de peixes são importantes para compreender coisas como o momento e a magnitude da desova, recrutamento e utilização de habitat, duração larvar e juvenil, e estrutura etária da população. Tais conhecimentos são, por sua vez, importantes para a concepção de políticas adequadas de gestão das pescas.
Investigação de dietaEditar
Desde que os compostos nos otólitos de peixe são resistentes à digestão, encontram-se nas vias digestivas e escamas de aves marinhas e mamíferos marinhos piscícolas, tais como golfinhos, focas, leões marinhos e morsas. Muitos peixes podem ser identificados aos géneros e espécies pelos seus otolitros. Os otólitos podem portanto, até certo ponto, ser utilizados para reconstruir a composição de presas das dietas de mamíferos marinhos e aves marinhas.
Otolitros (sagittae) são bilateralmente simétricos, tendo cada peixe uma direita e outra esquerda. A separação dos otólitos recuperados em direita e esquerda permite, portanto, inferir um número mínimo de indivíduos de presas ingeridas para uma dada espécie de peixe. O tamanho dos otólitos é também proporcional ao comprimento e peso de um peixe. Podem, portanto, ser utilizados para calcular o tamanho e biomassa das presas, úteis quando se tenta estimar o consumo de presas de mamíferos marinhos, e impactos potenciais nos stocks de peixes.
Os otólitos não podem, contudo, ser utilizados sozinhos para estimar de forma fiável as dietas de cetáceos ou pinípedes. Podem sofrer erosão parcial ou completa no tracto digestivo, medições do número de presas e da biomassa. Espécies com otolitros frágeis e facilmente digeríveis podem ser subestimadas na dieta. Para lidar com estes enviesamentos, foram desenvolvidos factores de correcção de otólitos através de experiências de alimentação em cativeiro, nas quais as focas são alimentadas com peixes de tamanho conhecido, e o grau de erosão de otólitos é quantificado para diferentes taxas de presas.
A inclusão de vértebras de peixe, ossos da mandíbula, dentes, e outros elementos esqueléticos informativos melhora a identificação e quantificação das presas apenas em relação à análise de otólitos. Isto é especialmente verdade para espécies de peixes com otólitos frágeis, mas outras espinhas distintas, tais como a cavala do Atlântico (Scomber scombrus), e o arenque do Atlântico (Clupea harengus).