COLORACIÓN EN LOS PECES
Maripaz Mejía Elizalde
Biocolores
Bioinformación
Biocolores
Contenido
Resumen
Características
Filogenia
Peces asociados a arrecifes
Color en los peces
Modelos de estudio
Color estructural
Pigmentos
Bioluminiscencia
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Resumen
La coloración en los peces es una característica importante porque en muchos casos tienen colores llamativos, variados y con patrones de coloración diversos, que son indispensables para la identificación de las especies. Los peces obtienen sus colores a través de las tres estrategias de coloración presentes en los seres vivos: pigmentos, color estructural y bioluminiscencia. Entre los patrones de coloración los más frecuentes son manchas, rayas, bandas, barras y líneas puntos. La coloración tiene como funciones biológicas principales en estos organismos el reconocimiento intraespecífico y el camuflaje. Los peces más coloridos son los que habitan los arrecifes y los modelos más estudiados para coloración son zebrafish, el pez medaka, además de los cíclidos y guppies. Nuestro objetivo es realizar investigación in silico para localizar la información sobre la coloración en los peces y describirla para generar conjuntos de datos estructurados, abiertos, públicos, interoperables y semánticos que puedan ser utilizados para obtener nuevo conocimiento biológico. Además esto nos permitirá entender mejor la información especializada sobre el tema. El procedimiento constó de cuatro procesos, localización deg las fuentes, selección de los peces y las variables a anotar, biocuración en wikidata. Hasta el momento se han curado 52 especies de peces óseos distribuidas en México para coloración y estamos trabajando en los patrones.
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Introducción
Características
El término “pez” no se encuentra en ninguna clasificación taxonómica, sin embargo este grupo de organismos incluye a todos los vertebrados acuáticos que obtienen el oxígeno a través de las branquias, son ectotérmicos y presentan sus extremidades en forma de aletas.
Para todas estas características existen excepciones, por ejemplo, algunos pueden pasar tiempo fuera del agua, pueden ser endotérmicos o pueden no presentar extremidades
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Características
La forma de un pez puede ser variada, fusiforme como el atún, redonda como el pez globo, alargada como las anguilas y morenas, o aplanada como los lenguados, las rayas y las mantarrayas. Aunque también existen formas aberrantes, principalmente en peces de grandes profundidades marinas.
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Características
El cuerpo puede estar cubierto de escamas, aunque existen algunos sólo parcialmente cubiertos, o que carecen totalmente de ellas.
Las escamas pueden ser simples de tipo cicloide, ctenoide, romboide (como las de los pejelagartos), cosmoide (peces pulmonados) o placoides.
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Color en los peces
La coloración de los peces puede ser muy variable y abarcar colores oscuros, claros, brillantes, metálicos, transparentes e incluso iridiscentes, además de presentar diversos patrones con bandas, rayas, motas, ocelos, lunares, etc. Los cuales pueden variar según el sexo, la ecología y la etapa de desarrollo
Los colores tegumentarios pueden ser pigmentarios o estructurales, o una combinación de ambos, dando como resultado una enorme gama de matices y patrones.
Existen siete tipos de cromatóforos descritos en peces : xantoforos, eritroforos, iridioforos, leucoforos, melanóforos cianoforos y eritroiridoforos. (Hastings et al., 2015)
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Patrones de coloración
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Pequeño y Rojas,1998
Peces asociados a arrecifes
Los peces que habitan los arrecifes presentan la más amplia variedad de tipos de células pigmentarias.
La variedad de patrones de color puede funcionar como camuflaje. Los arrecifes son hábitats llenos de depredadores, hasta un 53% de las especies arrecifales son piscívoros en mayor o menor voracidad.
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Camuflaje
A lo largo de la columna de agua se pueden observar diferentes estrategias de camuflaje: deslumbramiento por movimiento, coincidencia con el fondo, coloración disruptiva y cuerpo plateado
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Patrones de coloración
Eye stripe → Franja que atraviesa el ojo que coincide con el color del ojo ( o parte del color del ojo ), oculta el ojo además de funcionar como camuflaje.
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Ocelos
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Rayas
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Barras
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Modelos de estudio
Entre las especies más utilizadas están el pez cebra y el pez medaka, su estudio ha proporcionado conocimiento sobre los mecanismos celulares y moleculares que impulsan el desarrollo de patrones de color.
Otros peces, como los cíclidos y los guppies, han brindado información importante sobre los genes y los mecanismos moleculares subyacentes a rasgos específicos (manchas ) así como otros adornos de color.
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Origen del color en peces: Estructural
Está asociada con la naturaleza física de las superficies intracelulares y extracelulares que son reflectantes y causan interferencia o dispersión de la luz.
Los cristales de guanina que depositan en la piel justo debajo de las escamas producen el brillo o iridiscencia plateada
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Pigmentos
El color es resultado de la absorción selectiva de longitudes de onda específicas de luz incidente por los pigmentos contenidos dentro de los orgánulos.
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Cromatóforos
Las células pigmentadas que dan color a la piel de los peces se denominan: cromatóforos.
Se encuentran principalmente en las capas superiores de la piel, sin embargo también se encuentran en los ojos y en el interior como alrededor de varios órganos.
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Noguera et al, 2015
Cromatóforos: clasificación
Los cormatóforos se pueden dividir con base en dos características distintivas:
Melanocito (negro/marrón) → Eumelanina
Células pigmentarias sin melanina reflectantes
Iridóforos (reflectantes/iridiscentes) → Cristales de Purinas o Pteridinas
Leucóforos (blanco) → Purinas cristalinas o Pteridinas
Células pigmentarias sin melanina absorbentes
Xantóforos (amarillo) → Pteridinas y Carotenoides
Eritóforos (rojo/naranja) → Pteridinas y Carotenoides
Cianóforos (azul)
Células pigmentarias dicromáticas
Eritro ‐ iridóforos → plaquetas que reflejan la luz y pigmentos carotenoides
Ciano-iridioforos→Pteridinas, carotenoides, ?
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Ciánoforos
Se han descrito recientemente en dos especies de callionímidos: el pez mandarín, Synchiropus superbus , y el pez psicodélico, Synchiropus picturatus.
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Bioluminiscencia
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Chaenophryne longiceps
ALIMENTACIÓN
Algunos pigmentos son obtenidos a través de la dieta.
Los animales no pueden sintetizar carotenoides, ya que dependen de las plantas para su suministro
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Diferencias en los patrones de color de peces
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Cambios en el patrón de coloración
Fisiológicos → Son cambios de color a corto plazo e inducidos por el medio ambiente que implican dispersión o agregación de pigmentos.
En el pez Chrysiptera cyanea, la agregación de melanóforos ocurre en menos de un minuto.
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Cambios en el patrón de coloración
Cambios morfológicos→ A largo plazo, ocurre durante semanas o meses e implica un aumento o disminución en el número de cromatóforos, así como cambios en la morfología de estas células y en la cantidad de pigmentos en su interior.
Ocurre como una respuesta al medio ambiente, los rayos UV, el patrón de fondo, la dieta y el estado social, así como durante las transiciones de etapas de la vida.
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Visión
Los pigmentos visuales y los fotorreceptores de los vertebrados evolucionaron al principio de la evolución en cuatro clases de conos:
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PATRONES DE COLORACIÓN
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Procedimiento
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Selección de especies
En FishBase se filtraron la especies de peces asociados a arrecifes presentes en México y se seleccionaron 64 especies para describir su coloración en Wikidata
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Se consultaron diversas fuentes: bases de datos, guías de identificación y artículos para obtener información sobre la coloración en los peces. Se seleccionaron especies de peces con colores y patrones de colores llamativos para describir en Wikidata.
Se agregó a Wikidata el nombre común, color, patrón de color y habitat para cada especie.
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PECES COSTEROS DEL PACIFICO ORIENTAL, SISTEMA DE INFORMACIÓN EN LÍNEA.
Como fuente principal se utilizó:
Peces Costeros del Pacífico Oriental Tropical: sistema de Información en línea. Versión 2.0 Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, Balboa, República de Panamá. https://biogeodb.stri.si.edu/sftep/es/thefishes/species/2420/on
Surge del libro Fishes of the Tropical Eastern Pacific (1994), el cual contribuyó a la publicación de la primera guía en español en 1998, Peces del Pacifico Oriental Tropical.
Se creó la primera aplicación de guía de campo interactiva y bilingüe en forma de disco compacto en 2002 y en Internet en 2008.
Cada especie contiene:
Diagrama de procedimiento
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PECES
58 especies
de peces óseos
Ostracion meleagris
Wikidata
Fuente
Robertson, D. R . y Allen, Gerald R.(2015). Peces Costeros del Pacífico Oriental Tropical: sistema de Información en línea. Versión 2.0 Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, Balboa, República de Panamá.https://biogeodb.stri.si.edu/sftep/es/pages
Nombre común
Pez- cofre manchado
Cofre moteado
Cuerpo
Hembra
Juvenil
Color: Café
Patrón:Manchas blanco-café
Color: Café
Patrón:Manchas blanco-café
Compuesto por
Hábitat
Arrecife
Color
Café oscuro
Revisión de literatura sobre patrones de coloración
Búsqueda de fuentes con descripciones de patrones de coloración
Selección de variables
Obtención de datos
Búsqueda y selección de propiedades y elementos
Creación de nuevos elementos y propiedades
Descripción del patrón de color en los peces
Curación en Wikidata
6 Variables para curar Wikidata
Parte
Localización
Patrones
Sexo
Etapa de desarrollo
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Propiedades
Caracterizado por https://www.wikidata.org/wiki/Property:P1552
Se aplica a https://www.wikidata.org/wiki/Property:P518
Color https://www.wikidata.org/wiki/Property:P462
Compuesto por https://www.wikidata.org/wiki/Q65964571
Localización anatómica https://www.wikidata.org/wiki/Property:P927
Naturaleza de la declaración https://www.wikidata.org/wiki/Property:P5102
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Elementos
Parte
Aleta dorsal https://www.wikidata.org/wiki/Q1568355
Aleta Pectoral https://www.wikidata.org/wiki/Q363040
Aleta Pélvica https://www.wikidata.org/wiki/Q3335089
Aleta anal https://www.wikidata.org/wiki/Q3335087
Aleta caudal https://www.wikidata.org/wiki/Q7887513
Cuerpo https://www.wikidata.org/wiki/Q170494
Cabeza https://www.wikidata.org/wiki/Q23640
Ojo https://www.wikidata.org/wiki/Q7364
Narina https://www.wikidata.org/wiki/Q858590
Hocico https://www.wikidata.org/wiki/Q167896
Boca https://www.wikidata.org/wiki/Q9635
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Elementos
Parte
Mandíbula https://www.wikidata.org/wiki/Q16370
Opérculo https://www.wikidata.org/wiki/Q1575967
Línea lateral https://www.wikidata.org/wiki/Q280969
Escama https://www.wikidata.org/wiki/Q188488
Sínfisis https://www.wikidata.org/wiki/Q500323
Etapa de la vida
Juvenil https://www.wikidata.org/wiki/Q1516282
Adulto https://www.wikidata.org/wiki/Q378915
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Elementos
Patrón
Mancha https://www.wikidata.org/wiki/Q113496102
Punto https://www.wikidata.org/wiki/Q44946
Raya, linea, banda https://www.wikidata.org/wiki/Q3421342
Banda
Línea https://www.wikidata.org/wiki/Q1228250
Barra https://www.wikidata.org/wiki/Q115099517
Adorno
Ocelo https://www.wikidata.org/wiki/Q760306
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Descripción de la coloración
Propiedades
Forma https://www.wikidata.org/wiki/Property:P1419
Cantidad https://www.wikidata.org/wiki/Property:P1114
Naturaleza de la declaración https://www.wikidata.org/wiki/Property:P5102
Elementos
Pequeño https://www.wikidata.org/wiki/Q24245823
Parcialmente https://www.wikidata.org/wiki/Q100349848
Frecuentemente https://www.wikidata.org/wiki/Q28962312
Principalmente https://www.wikidata.org/wiki/Q91013007
Frontera https://www.wikidata.org/wiki/Q875399
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Descripción de la coloración
Localización
Arriba https://www.wikidata.org/wiki/Q15332375
Anterior https://www.wikidata.org/wiki/Q1867507
Base https://www.wikidata.org/wiki/Q2553861
Posterior https://www.wikidata.org/wiki/Q2132510
Óvalo https://www.wikidata.org/wiki/Q193410
Parte superior https://www.wikidata.org/wiki/Q17525438
Parte central https://www.wikidata.org/wiki/Q27956567
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Procedimiento
Robertson, D. R . y Allen, Gerald R.(2015). Peces Costeros del Pacífico Oriental Tropical: sistema de Información en línea. Versión 2.0 Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, Balboa, República de Panamá. https://biogeodb.stri.si.edu/sftep/es/pages
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Ejemplo
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Robertson, D. R . y Allen, Gerald R.(2015). Peces Costeros del Pacífico Oriental Tropical: sistema de Información en línea. Versión 2.0 Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, Balboa, República de Panamá. https://biogeodb.stri.si.edu/sftep/es/thefishes/species/2420/on
Ostracion meleagris
Ejemplo
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Ejemplo
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Observaciones
Colores
No existe el elemento color azul neón
Patrones de color
El elemento mancha está registrado como punto
El elemento raya también está registrado como banda y línea
Está en proceso registrar las variaciones de patrón de color
Encontrar un elemento para registrar el color en márgenes de aletas
Registrar coloración en Fase inicial y terminal de algunas especies.
Partes
El elemento pedúnculo caudal no existe en Wikidata
No existe el elemento espina pedúncular
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Descripción en Wikidata: Peces vs Colibrí
Descripción de un pez https://www.wikidata.org/wiki/Q2742833
Machos café a café rojizos en el dorso con 2-3 parches grandes negros posteriormente, vientre verde, con puntos blancos; hembras café arriba, amarillenta abajo, con varias barras cafesuscas difusas a lo largo del costado, con muchas puntos blancos.
Descripción de un colibrí https://www.wikidata.org/wiki/Q1260228
Tiene el pico negro, corto y recto. El macho tiene las partes dorsales verdes. Línea blanca detrás del ojo y plumas alrededor de los oídos grises. Gorguera rosa a morado con plumas que se extienden hacia los lados del cuello. Partes ventrales blancuzcas con los ancos canela claro y moteados con verde. Cola redondeada, plumas centrales verdes, las restantes negras con una banda subterminal negra y las tres más externas con la punta blanca. La hembra es similar al macho pero la garganta es blancuzca con puntos verde bronce y tiene solo una mancha blanca detrás del ojo.
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Descripción de un Pez
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Malacoctenus ebisui
Compuesto por
Cuerpo
Cuerpo
Arriba
Parte implicada
Parte implicada
Sexo o genero
Hembra
Abajo
Sexo o genero
Hembra
Costado
Caracterizado por
Barra
Café
Color
Café
Color
Amarillo
Color
Sexo o genero
Hembra
Descripción de un Pez
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Malacoctenus ebisui
Compuesto por
Cuerpo
Cuerpo
Café
Rojo
Color
Color
Caracterizado por
Parche
Negro
Sexo o genero
Macho
Vientre
Color
Verde
Macho
Sexo o género
Parte implicada
Posterior
Vientre
Caracterizado por
Punto
Descripción de Colibrí
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Atthis Heliosa
Compuesto por
Gorguera
Gorguera
Rosa- Morado
Color
Macho
Color
Color
Macho y Hembra
Color
Verde
Bronce
Hembra
Negro
Pico
Costado
Canela
Macho y Hembra
Costado
Caracterizado por
Mancha
Verde
Macho y Hembra
Rectriz
Color
Negro
Verde
Macho y Hembra
Descripción de un Pez
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Apogon Pacificus
Compuesto por
Cuerpo
Rosa
Rojo
Color
Caracterizado por
Caracterizado por
Matiz
Barra
Aleta dorsal
Amarillo
Cabeza�Tronco
Curar una especie de pez como el procedimiento para curar información de colibríes, en la declaración de la especie indica que Apogon pacificus está compuesto por cuerpo, cabeza, tronco y aleta dorsal, siendo que cabeza, aleta, y tronco forman parte del cuerpo, al utilizar la propiedad “Parte implicada” la especie todas las declaraciones están compuesta por el cuerpo y la característica o color se aplica a una parte del cuerpo.
Color
Propiedad “Parte implicada”
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Holacanthus passer
Escamas
Caracterizado por
Color
Azul
Se aplica a:
Centro
Gris azul aterciopelado con los centros de las escamas color azul; una barra blanca en el costado a nivel del borde posterior de la aleta pectoral; aleta caudal amarilla; un parche redondo pequeño de puntos blancos en la nuca directamente al frente del origen de la aleta dorsal; pélvicas blancas; aletas dorsal y anal con bases azuladas, parte externa rosada, y los bordes azules; juveniles anaranjados en la parte anterior, color café atrás, 5-6 barras angostas azules en el costado, un par de barras semejantes en la cabeza, delimitando una banda ancha café por el ojo; bordes de la dorsal y anal azul; aleta caudal naranja.
Se puede utilizar la propiedad “se aplica a” para indicar que el color está en una parte específica del elemento
Distribución
Ostracion meleagris https://www.wikidata.org/wiki/Q497346
Ámbito de distribución https://www.wikidata.org/wiki/Property:P9714
Hábitat https://www.wikidata.org/wiki/Property:P2974
Profundidad https://www.wikidata.org/wiki/Property:P5524
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Etapa del ciclo de vida
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Resultados
Conjunto de datos
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Casos interesantes
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Dimorfismo sexual
Qué tan común es en peces
Qué proporción la presentan
Describir los casos
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Preguntas
¿Qué preguntas puedes hacer en Wikidata con la información que vas a generar?
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Fuentes para descripción de la coloración en Wikidata
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Referencias
65
Referencias
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