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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS DISTRIBUCIÓN Y ABUNDANCIA DE LARVAS DEL ORDEN STOMATOPODA (CRUSTACEA) EN EL TALUD CONTINENTAL DEL SUR DEL GOLFO DE MÉXICO T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: B I Ó L O G A P R E S E N T A : SANDRA ANTONIO BUENO DIRECTORA DE TESIS: DRA. ANA ROSA VÁZQUEZ BADER Cd. Universitaria, D. F. 2015 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. ii Hoja de Datos del Jurado 1.Datos del alumno Antonio Bueno Sandra 58 81 80 88 Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ciencias Biología 307093716 2. Datos del tutor Dra. Ana Rosa Vázquez Bader 3. Datos del sinodal 1 Dra. María Ana Fernández Álamo 4. Datos del sinodal 2 Dr. Sergio Cházaro Olvera 5. Datos del sinodal 3 Dr. José Estuardo López Vera 6. Datos del sinodal 4 Dra. María Adela Monreal Gómez 7. Datos del trabajo escrito. Distribución y abundancia de larvas del Orden Stomatopoda (Crustacea) en el talud continental del sur del Golfo de México 56 p. 2015 iii Este trabajo está dedicado a mis padres, las personas más importantes. Los admiro y en ustedes inspiro mi proyecto de vida. iv AGRADECIMIENTOS Esta tesis fue posible gracias al apoyo y estímulo de gente espléndida que me ayudó a lo largo de este proyecto: Debo agradecer a mi asesora, la Dra. Ana Rosa Vázquez Bader y al Dr. Adolfo Gracia Gasca por su constante paciencia y amabilidad. Su trabajo, sabiduría y constancia fueron inestimables para alcanzar los objetivos de este trabajo. Quiero dar las gracias a los miembros del comité de sinodales, quienes enriquecieron y mejoraron este trabajo con su valiosa experiencia y criterio académico: Dra. María Ana Fernández Álamo Dr. Sergio Cházaro Olvera Dr. José Estuardo López Vera Dra. María Adela Monreal Gómez Además expreso un agradecimiento a la tripulación del B/O Justo Sierra, quienes tienen un papel primordial en la obtención de datos y las muestras biológicas. Su participación llevó a término exitoso las campañas oceanográficas COBERPES I y COBERPES II, en las que el financiamiento para la navegación fue cubierto por la Universidad Nacional Autónoma de México. Es importante para mí reconocer a quienes me han acompañado durante mi formación universitaria. He sido muy afortunada por tener a excelentes académicos, compañeros y amigos de la Facultad de Ciencias y de las instituciones en las que he complementado mi educación a nivel superior: LEPC del ICMyL, LSIG del IB, LEEAC del CINVESTAV y el DEAP del HGGG. Les agradezco el tiempo y dedicación que han ocupado en mi formación. Mención particular merece el estupendo profesor, amigo y tutor Felipe Ernesto Velázquez Montes, quien guio mi formación a lo largo de la licenciatura. Gracias por escucharme. Le agradezco a la Universidad Nacional Autónoma de México, por la formación académica que he recibido en ella desde el bachillerato. v De forma especial le doy las gracias a mis maravillosos amigos por el ánimo que sin saberlo, me proporcionaron mientras estaba trabajando en este proyecto: Ángeles, César, Melissa, y Zayra. Mi aparente abandono y separación no cambia el cariño que les tengo. Quiero reconocer a César especialmente, porque me ayudó enormemente con su auxilio, consejo y crítica constructiva. Es un placer hacer negocios con el tiempo como moneda de cambio. También estoy agradecida con mis compañeras del labo: Magaly, Linda y Edith por recibirme en su amistad y por la paciencia que tienen conmigo. Sus divertidas anécdotas me alegran el día. Finalmente y por encima de todo, agradeceré continuamente a mi extraordinaria familia porque son el profundo sostén de mi persona: papá, mamá, Gabino, Joana, Laura y David. Han tenido que tolerar mis momentos más extraños y mis repetidas ausencias por largo tiempo. Sin ustedes, no sería capaz de alcanzar mis metas. La gratificación más importante se la debo ahora y siempre a mis padres Gabino Antonio y Margarita Bueno, quienes no sólo han financiado mi educación, sino que me han brindado su apoyo y protección desde siempre. Me han dado la oportunidad de seguir mis anhelos con toda la paciencia y el amor que me pueden dar. Mario, siempre estaré en deuda contigo. Ha sido incalculable el cariño que me profesas para seguir adelante. vi CONTENIDO Página ÍNDICE DE TABLAS Y FIGURAS…………………………………………….... vii RESUMEN……………………………………………..………………………….. 1 ABSTRACT……………………………………………..……………………….... 2 I. INTRODUCCIÓN……………………………………………..………………... 3 II. ANTECEDENTES……………………………………………..………………. 6 III. JUSTIFICACIÓN……………………………………………..………………. 7 IV. OBJETIVOS……………………………………………..……………….….... 8 V. HIPÓTESIS……………………………………………..……………………… 9 VI. ÁREA DE ESTUDIO……………………………………………..………..…. 10 VII. MÉTODO……………………………………………..…………………….... 14 VIII. RESULTADOS 8.1 Comportamiento de los parámetros fisicoquímicos………………...… 18 8.2 Composición específica...………………………………………….….. 20 8.3 Morfotipos con mayor densidad y frecuencia 8.3.1 Densidad y frecuencia relativa……………………………… 23 8.3.2 Distribución batimétrica y geográfica…………………….… 24 8.4 Patrones de densidad, riqueza y diversidad 8.4.1 Distribución por nivel de muestreo………………….……… 30 8.4.2 Distribución geográfica……………………………..………. 33 IX. DISCUSIÓN 9.1 Composición……………………………………………..……………. 36 9.2 Patrones de densidad y distribución con respecto a los factores ambientales……………………………..………………………………….. 36 X. CONCLUSIONES……………………………………………..………………. 40 LITERATURA CITADA……………………………………………..……..……. 41 ANEXOS……………………………………………..…………………………… 48 vii ÍNDICE DE TABLAS Y FIGURAS Página Figura 1. Localización y batimetría (m) del Golfo de México………………..… 10 Figura 2. Circulación inferida de la topografía dinámica (m din) de la superficie del mar relativa a 1000 db……………………………………………………….... 12 Figura 3. Sección vertical de salinidad (ups) entre las plataformas continentales de Florida y Yucatán………………………….…………………………………... 13 Figura 4. Zonas de muestreo en la Campaña COBERPES I……………………. 16 Figura 5. Zonas de muestreo en la Campaña COBERES II……………………. 16 Figura 6. Esquema que ilustra la morfología y señala algunos caracteres que ayudaron en la diferenciación de los morfotipos de larvas de estomatópoda…….. 17 Figura 7. Comportamiento de los parámetros ambientales por nivel de muestreo y época de muestreo. ……………………………………………….…………….. 19 Figura 8. Curva de rarefacción del muestreo de larvas de estomatópodos en dos épocas climáticas. …………………………………………….……………..……. 20 Tabla 1. Composición de larvas de crustáceos estomatópodos en el Sur del Golfo de México.…………………………………………….…………....………. 21 Figura 9. Riqueza y densidad de las larvas de Stomatopoda colectadas alSur del Golfo de México en dos épocas climáticas…………………………….……… 22 Figura 10. Larva de Squilla empusa (Superfamilia Squilloidea)…………………. 24 Figura 11. Larva de Neogonodactylus sp. (Superfamilia Gonodactyloidea)……... 25 Figura 12. Larva Morfotipo 32 (Superfamilia Squilloidea)………………………. 26 Figura 13. Larva Morfotipo 19 (Superfamilia Lyiosquilloidea)………………….. 27 Figura 14. Larva de Pseudosquilla sp. (Superfamilia Gonodactyloidea)………… 28 Figura 15. Densidad promedio de larvas de estomatópodos (n>10) en el Sur del Golfo de México.………………………………………………………………….. 29 Figura 16. Densidad promedio (a), riqueza (b) y diversidad (c) de larvas de estomatópodos respecto a la profundidad del arrastre y para las dos épocas de muestreo…………………………………………………………………………… 31 viii Página Figura 17. a) Densidad promedio y b) riqueza de larvas de estomatópodos entre los distintos niveles de arrastre, para la época climática de verano………………. 32 Tabla 2. Densidad, riqueza e índice de diversidad de larvas de Stomatopoda en el sur del Golfo de México………………………………………………………… 34 Tabla 3. Densidades de larvas de estomatópodos reportada en distintas regiones geográficas………………........................................................................................ 37 Figura A. Densidad, riqueza y diversidad en verano: Nivel 1, 20 m……............... 48 Figura B. Densidad, riqueza y diversidad en verano Nivel 2, 100 m…….............. 49 Figura C. Densidad, riqueza y diversidad en verano Nivel 3, 200 m……............... 50 Figura D. Densidad, riqueza y diversidad en verano Nivel 4, 400 y 500 m……..... 51 Figura E. Densidad, riqueza y diversidad en otoño Nivel 1, 20 m……................... 52 Figura F. Densidad, riqueza y diversidad en otoño Nivel 2, 100 m……................. 53 Figura G. Densidad, riqueza y diversidad en otoño Nivel 3, 200 m……................ 54 Figura H. Densidad, riqueza y diversidad en otoño Nivel 4, 400 y 500 m……...... 55 Figura I. Densidad, riqueza y diversidad en otoño Nivel 5, 800 m…….................. 56 1 Distribución y abundancia de larvas del Orden Stomatopoda (Crustacea) en la plataforma y talud continental del sur del Golfo de México RESUMEN En este trabajo el objetivo fue conocer la composición, abundancia y patrones de distribución de las larvas del Orden Stomatopoda en la plataforma y talud continental del sur de Golfo de México. Se muestreó con redes de apertura –cierre en 5 niveles de profundidad (Nivel 1: 20 m; Nivel 2: 100 m; Nivel 3: 200 m; Nivel 4: 400 y 500 y Nivel 5: 800 m) en función del gradiente de profundidad. Se obtuvieron 1088 especímenes (36 morfotipos) pertenecientes a 3 de las 4 superfamilias registradas actualmente en la zona de estudio. La densidad promedio total de larvas de estomatópodos fue de 8.49 ± 14.34 ind/100 m3, riqueza de 3.83 ± 3.14 morfotipos/100 m3 e índice de diversidad H’ = 2.50. La Superfamilia Squilloidea presentó la mayor riqueza y densidad en verano, mientras que en otoño lo fue Gonodactyloidea. Las larvas de Squilla empusa, Neogonodactylus sp., Pseudosquilla sp., el morfotipo 32 (Superfamilia Squilloidea) y el morfotipo 19 (Superfamilia Lysiosquilloidea) presentaron la mayor densidad y frecuencia en el sur del Golfo de México. Los valores máximos de densidad, riqueza y diversidad se obtuvieron en el verano en el estrato somero (Nivel 1, 20 m) frente a zonas con influencia de aguas continentales (río Coatzacoalcos y el oeste de las Lagunas de Carmen y Machona). Las larvas de estomatópodos se registraron desde los niveles someros (20 m) hasta los profundos (800 m), lo que constituye un registro importante ya que solo se habían reportado hasta un máximo de 100 m. Este estudio representa el primer intento para obtener conocimiento de las larvas de estomatópodos en aguas profundas en el sur del Golfo de México. Palabras clave: Ecología, larvas, estomatópodos, distribución, Golfo de México. 2 Distribution and abundance of stomatopod larvae (Stomatopoda: Crustacea) in the continental shelf and slope in the southern Gulf of México ABSTRACT The aim of this paper is to contribute to the knowledgement of composition, abundance and geographical distribution patterns of stomatopod larvae in the continental shelf and slope of the southern Gulf of México. Sampling was done using close-open-close nets in 5 levels (Level 1: 20 m; Level 2: 100 m; Level 3: 200 m; Level 4: 400 y 500 y Level 5: 800 m). A total of 1088 stomatopods (36 morphotypes) were collected, belonging to 3 of the 4 superfamilies registered on the study area. The total mean density of stomatopod larvae found was 8.49 ± 14.34 ind/100 m3, mean richness was 3.83 ± 3.14 morphotypes/100 m3, and diversity index was H’ = 2.50. The Squilloidea superfamily presented the highest richness and density during summer, while was Gonodactyloidea in autumn. Larvae of species Squilla empusa, Neogonodactylus sp., Pseudosquilla sp., morphotypes 32 (Squilloidea Superfamily) and 19 (Lysiosquilloidea Superfamily) were the most frequent and abundant in the southern Gulf of México. The highest density values, richness and diversity found in summer corresponds to shallow strata (Level 1, 20 m), and were registered in front of areas with major influence of continental waters discharge (Coatzacoalcos River and W of the Carmen and Machona Lagoons). The stomatopod larvae were found in a wide bathymetric range (20 to 800 m), larger than previous ones reaching a maximum depth of 100 m. This is the first studying oriented knowledge of mantis shrimps larvae on deep water in the southern Gulf of Mexico. Keywords: ecology, larvae, stomatopods, distribution, Gulf of México. 3 I. INTRODUCCIÓN Los estomatópodos, también conocidos como camarones mantis o esquilas, son un grupo de crustáceos bentónicos que pertenecen al Orden Stomatopoda, único grupo actual de la Subclase Hoplocarida, la cual hasta la fecha comprende 460 especies (Ahyong et al., 2011). En él se incluyen los subórdenes Archeostomatopodea (ya extinto) y Unipeltata. Este último está constituido por siete superfamilias actuales: Bathysquilloidea, Erytrosquilloidea, Eurysquilloidea, Gonodactyloidea, Lysiosquilloidea, Parasquilloidea y Squilloidea (Ahyong et al., 2011). En el Golfo de México el Orden Stomatopoda se encuentra representado por 4 superfamilias, 10 familias, 24 géneros y 45 especies, una de ellas introducida. Es probable que de 8 a 10 de las 45 especies y de 2 a 3 de los 24 géneros reportados sean endémicos, todos pertenecientes a la Superfamilia Lysiosquilloidea (Reaka et al., 2009). Los estomatópodos se distribuyen principalmente en aguas tropicales poco profundas, no obstante, algunas especies se presentan también en aguas templadas o boreales (como algunos squíllidos y lysiosquíllidos) y otras se distribuyen en el talud continental (batysquíllidos; Reaka et al., 2009). Este grupo se caracteriza por presentar quelas en forma de garra, la cual utilizan para desgarrar y macerar a sus presas. Otras características que caben resaltar, es que poseen el sistema visual más sofisticado en el reino animal y son el único grupo de invertebrados en el que se ha documentado el reconocimiento a nivel de individuo (Reaka et al., 2009). Por otro lado, se ha indicado que son organismos indicadores de salud en arrecifes coralinos (Hallock et al., 2004). Algunas especies (i.e. Squilla mantis y Oratosquilla oratoria) son objeto de importantes pesquerías en el Atlántico Este y Pacífico Oeste (Ren et al., 2005; Vila et al., 2013; Kodama et al., 2004). Como la mayoría de los invertebrados marinos, los estomatópodos atraviesan por fases larvarias pelágicas a lo largo de su desarrollo y en la mayoría de las especies los huevos son protegidos por las hembras hasta su eclosión, permaneciendo en su galería hasta el últimoestadio propelágico. Es entonces cuando las larvas se incorporan al ambiente pelágico, forman parte del meroplancton y pasan por una serie de mudas antes de 4 transformarse en postlarvas y pequeños juveniles. En esta última etapa, se establecen en el bentos para comenzar su vida como estomatópodos adultos. Las larvas de estomatópodos presentan tres o cuatro tipos morfológicos distintos, dependiendo de la superfamilia y no necesariamente sucesivos: antizoea, erichthus, pseudozoea y alima (Ahyong, 2004; Schram et al., 2013). En la Superfamilia Lysiosquilloidea las larvas eclosionan como antizoea, que representa a un estadio de desarrollo más temprano que el de las otras superfamilias. La característica más notable de esta larva son sus cinco pares de pleópodos torácicos birrámeos (con ausencia de los segundos toracópodos) y la ausencia de apéndices abdominales. Posteriormente, las antizoeas se desarrollan en larvas de tipo erichthus, las cuales tienen hasta dos dentículos intermedios en el telson y los pleópodos se desarrollan apareciendo progresivamente desde la parte anterior hacia la parte la posterior del abdomen. Por otro lado, las larvas de las superfamilias Squilloidea, Gonodactyloidea y Eurysquilloidea eclosionan como pseudozoeas, que representa un estadio de desarrollo más tardío. Éstas pueden ser distinguidas por la presencia de dos pares de apéndices torácicos unirámeos (segundos toracópodos) y de cuatro a cinco pares de pleópodos. Posteriormente, la pseudozoea de Squilloidea se desarrolla en una larva tipo alima, caracterizada por la presencia de cuatro o más dentículos intermedios en el telson, mientras que la pseudozoea de Gonodactyloidea y Eurysquilloidea se desarrolla en una larva tipo erichthus. El desarrollo larvario de los miembros de las otras superfamilias (i.e. Erytrosquilloidea, Bathysquilloidea y Parasquilloidea) es poco conocido. El número total de estadios larvarios (propelágicos y pelágicos) es muy variable entre las especies de estomatópodos, con un mínimo de tres (Heterosquilla tricarinata) hasta un máximo de once (Oratosquilla oratoria), además de existir variaciones intraespecíficas. Actualmente, en sólo cinco especies de estomatópodos se ha descrito el desarrollo larval completo: Pterygosquilla schizodontia (syn. Squilla armata), Oratosquilla oratoria, Neogonodctylus oerstedii (syn. Gonodactylus oerstedii), Neogonodacylus wenneae (syn. Gonodactylus bredinii) y Heterosquilla tricarinata. El tiempo de los estadios larvales también es variable entre las especies y parece estar estrechamente relacionado con la variación en las condiciones ambientales (temperatura y oxígeno disuelto). Por ejemplo, Kodama et al., 2006 indican que 5 Oratosquilla oratoria retrasa su metamorfosis ante condiciones de hipoxia en la capa de agua más cercana al bentos; por otro lado, el desarrollo completo en laboratorio de Neogodactylus wennerae a 25°C tuvo una duración de 35-40 días, pero cuando se incubó a 30°C el periodo larval disminuyó a 30 días (Morgan y Goy, 1987). En larvas de Squilla mantis se registró que la abundancia está negativamente correlacionada con la profundidad y la distancia a la costa y positivamente con la temperatura superficial, mientras que no tiene correlación con la salinidad superficial (Vila et al., 2013). En cuanto al movimiento y dispersión, las larvas de estomatópodos se pueden desplazar a lo largo de cientos o miles de kilómetros. Aunado a esto, realizan migraciones verticales diarias ascendiendo al anochecer cerca de la superficie para alimentarse y descendiendo a las profundidades al amanecer (Schram et al., 2013). Las larvas de estomatópodos pueden ser abundantes en el plancton, particularmente durante el verano y son presas importantes de los peces pelágicos (Ahyong, 2004). Dichas larvas pueden reconocerse fácilmente por la presencia de apéndices rapaces; sin embargo, a nivel de género y especie existen pocas descripciones completas, lo cual dificulta su determinación taxonómica (Schram et al., 2013). 6 II. ANTECEDENTES Uno de los estudios más completos en el conocimiento de estomatópodos es el que realizaron Schram y Müller (2004) donde analizaron la distribución mundial de especies fósiles y actuales. Manning (1969) contiene información completa acerca de la taxonomía, ecología y distribución en el Atlántico oeste; mientras que Reaka et al., (2009) presentan un resumen y actualización de los registros y distribución de especies del Golfo de México. Por otro lado, Ahyong (1997) analizó las relaciones filogenéticas dentro del orden. Respecto al desarrollo larvario y determinación taxonómica de las especies del Golfo de México, sólo Neogonodactylus oerstedii y N. wenneae tienen su descripción del desarrollo completo, las que incluyen su desarrollo propeágico y pelágico (Morgan y Goy, 1987; Manning y Provenzano, 1963; Provenzano y Manning, 1978). En el resto de las especies sólo se cuenta con descripciones parciales: estadios pelágicos de Squilla empusa (Morgan y Provenzano, 1979), último estadio pelágico de Alima alba (Manning, 1962), primer estadio propelágico de Coronis scolopendra (Rodrigues y Manning, 1992), último estadio pelágico y juvenil de Lysiosquilla scabricauda, (Díaz y Manning, 1998) y últimos siete estadios larvarios de Squilla sp. (Díaz, 1998). Para el Golfo de México, la literatura acerca de la ecología de larvas de crustáceos es escasa. Galván (2012) realizó un estudio sobre las larvas de decápodos en el sur del Golfo de México, en el que analiza la abundancia, distribución espacial y batimétrica en diferentes épocas climáticas. En cuanto a larvas de estomatópodos en costas mexicanas, Álvarez-Cadena et al., (2007) llevaron a cabo un estudio anual del zooplancton donde mencionan la densidad general de larvas del Orden Stomatopoda al norte de Quintana Roo. 7 III. JUSTIFICACIÓN El estado del conocimiento del desarrollo larvario de los estomatópodos es escaso comparado con la información que se ha publicado acerca de la biología de adultos y juveniles, esto a pesar de su importancia comercial y ecológica. Los pocos estudios que se han realizado se restringen a la morfología externa y al número de estadios pelágicos. Por este motivo, en el presente trabajo se pretende aportar información acerca de la abundancia y patrones de distribución de las larvas del Orden Stomatopoda en el sur de Golfo de México. 8 IV. OBJETIVOS Objetivo General Conocer la composición, abundancia y patrones de distribución de las larvas del Orden Stomatopoda en la plataforma y talud continental del sur de Golfo de México. Objetivos Particulares Identificar las larvas del Orden Stomatopoda al menor nivel taxonómico posible. Analizar la distribución espacial y batimétrica de las larvas en dos periodos climáticos. Analizar la influencia de la temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, fluorescencia y clorofila a en los patrones de distribución y abundancia de las larvas en dos periodos climáticos. 9 V. HIPÓTESIS La abundancia y distribución espacial y batimétrica de las larvas de estomatópodos está relacionada con factores ambientales, tales como oxígeno, salinidad, temperatura, fluorescencia y clorofila a los cuales presentan variaciones en los diferentes periodos climáticos, por lo que se espera una distribución diferencial que responda a estos factores. 10 VI. ÁREA DE ESTUDIO El Golfo de México está situado en la zona subtropical entre los 18° y 30° N y los 82° y 98° W. Es una cuenca semicerrada que se comunica con el Océano Atlántico a través del Estrecho de Florida y con el Mar Caribe por el Canal de Yucatán. La batimetría en el Golfo de México es muy variable (Figura 1). Hacia el centro alcanzauna profundidad máxima de 3800 m. En el norte y oeste de la península de Yucatán se extiende una ancha plataforma continental con el perfil del fondo disminuyendo gradualmente en una pendiente débil, mientras que hacia el este hay una plataforma continental angosta. El Banco de Campeche se extiende desde la Laguna de Términos hasta Isla Mujeres y tiene una pendiente suave, con el talud pronunciado y aproximadamente uniforme. La plataforma continental frente a Tamaulipas y Veracruz es muy estrecha y se ensancha frente a la plataforma de Texas - Louisiana y hasta Florida. Figura 1. Localización y batimetría (m) del Golfo de México (citado en Díaz - Flores, 2004). 11 La estacionalidad climática y meteorológica en la costa mexicana del Golfo se caracteriza por tres periodos constantes que se traslapan de manera relativa: el primero es el de secas que se extiende de febrero a mayo, el segundo es el de lluvias de verano que ocurre de junio a octubre con presencia de depresiones tropicales, y el último es el de frentes fríos anticiclónicos (nortes) de octubre a febrero (Day et al., 2004). La precipitación anual en la región es provocada por la invasión de masas de aire frío del norte y húmedos tropicales del Atlántico y el Pacífico (INEGI, 2007). La productividad del Golfo de México es consecuencia de la interacción de procesos terrestres y marinos que convergen en la zona costera y está condicionada por procesos climáticos e hidrológicos (Day et al., 2004). La hidrología de esta región está asociada a la circulación oceánica, los patrones de vientos, las mareas y la temporalidad de la descarga de aguas continentales. La circulación en el Golfo de México es dominada casi permanentemente por el flujo de la Corriente de Lazo, que une a la corriente de Yucatán con la corriente de Florida a través de un gran giro anticiclónico que se desprende de dicha corriente y viaja hacia el oeste. También existe una circulación ciclónica en las plataformas de Florida y Texas - Louisiana y la Bahía de Campeche (Figura 2). En conjunto, la dinámica de estas corrientes genera las cinco masas de agua características del Golfo de México (Monreal -Gómez y Salas de León, 1997). Se sabe que la Corriente de Lazo se mueve anticiclónicamente y que su intrusión hacia el centro del golfo varía estacionalmente, ya que durante la primavera y verano se desplaza hacia el norte y en otoño se repliega hacia Cuba. A consecuencia de su desplazamiento, se generan los giros fríos ciclónicos en la Bahía de Campeche y en las plataformas de Florida y Texas - Louisiana. Estos giros son pequeños en comparación con el tamaño de la corriente, de diámetros de 200 km aproximadamente, pero con velocidad más elevada. Otro aspecto importante del gran giro anticiclónico es su papel en el transporte de sal y calor hacia el interior del golfo (Monreal - Gómez y Salas de León, 1997). Durante el invierno su desplazamiento genera una mezcla que transforma el agua de su núcleo en el Agua Subtropical Subsuperficial del Golfo de México (AStSsGM). Esta masa de agua se caracteriza por una temperatura de 22°C y salinidad de 36.4 ups. 12 Figura 2. Circulación inferida de la topografía dinámica (m din) de la superficie del mar relativa a 1000 db (citado en Díaz - Flores, 2004). Por otro lado, el Agua Subtropical Subsuperficial del Caribe (AStSsC) procede del canal de Yucatán y tiene una temperatura de 22.5°C y una salinidad de 36.6 ups. Mientras tanto, el Agua Común del Golfo de México (ACGM) es formada por la mezcla que se origina de la colisión del giro anticiclónico con el talud y la plataforma continental al oeste del Golfo de México (Vidal et al., 1992), así como al proceso de mezcla convectiva de las capas superiores durante el invierno. El ACGM tiene una temperatura y salinidad característica de 22.5°C y de 36.4 ups, respectivamente. Esta agua puede ser modificada por dos procesos: el primero es que, a consecuencia de la intrusión del ACGM al este de Tamiahua, se genere el intercambio de aguas costeras con las de la plataforma continental; el segundo, es la disminución de su salinidad por las descargas de los ríos durante el invierno (Vidal et al., 1992). En el perfil vertical las masas de agua AStScC, AStSsGM y el ACGM se encuentran sobre los 250 m de profundidad. En la capa intermedia se encuentra un remanente del Agua Intermedia Antártica (AIA). Cuando el AIA entra al Canal de Yucatán, 13 presenta una temperatura de 6.1 a 6.3°C y una salinidad de 34.86 a 34.89 ups, localizándose a una profundidad de entre 700 y 900 m, sin embargo, al llegar al centro del Golfo de México, se encuentra entre los 700 y 850 m. Se ha señalado que esta masa de agua representa el 73.71% del agua del Golfo de México (Monreal - Gómez et al., 2005). A mayores profundidades se encuentra el Agua Profunda Noratlántica (APNA) (Figura 3). Figura 3. Sección vertical de salinidad (ups) entre las plataformas continentales de Florida y Yucatán. (Citado en Monreal - Gómez y Salas de León, 1997). Otros rasgos hidrográficos importantes que influyen en la dinámica del Golfo de México son la surgencia estacional en el oriente de la plataforma de Yucatán y la descarga del sistema de ríos Grijalva - Usumacinta, y de los ríos Pánuco, Coatzacoalcos, Papaloapan, Champotón, Bravo y Mississippi. 14 VII. MÉTODO Este trabajo se llevó a cabo con las muestras de zooplancton obtenidas en dos campañas oceanográficas realizadas a bordo del Buque Oceanográfico Justo Sierra, dentro del proyecto “Comunidades Bentónicas y Recursos Pesqueros Potenciales del Mar profundo del Golfo de México” (COBERPES I y II). La campaña COBERPES I fue realizada en verano del 19 al 29 de agosto de 2009, en cinco zonas de muestreo: Tuxpan, Coatzacoalcos, W de la Laguna Carmen y Machona, W de la Laguna de Mecoacán y Río Grijalva (Figura 4). La campaña COBERPES II se realizó en otoño del 9 al 11 de octubre de 2010, donde se distinguieron las zonas de Cayo Arenas e Isla Contoy (Figura 5). La colecta de muestras se realizó empleando redes de apertura - cierre de 0.75 m de diámetro, con luz de malla de 500 μm y equipadas con un flujómetro (General Oceanics 2030R). Se realizó un muestreo estratificado en transectos orientados a lo largo del gradiente de profundidad de la plataforma y del talud continental (desde 300 hasta 1150 m). Los arrastres se realizaron a lo largo de las 24 horas del día, cada uno con una duración de 15 minutos y una velocidad promedio de 1.6 nudos. En cada lance se determinaron los siguientes niveles: Nivel 1, 20 m; Nivel 2, 100 m; Nivel 3, 200 m; Nivel 4, 400 - 500 y por último el Nivel 5, 800 m. Se obtuvo un total de 66 muestras en COBERPES I y 23 en COBERPES II. Todas las muestras se fijaron en solución de agua de mar con formaldehído al 4% y borato de sodio. Después de 24 horas, se trasvasaron a alcohol al 70% para su posterior análisis en el laboratorio. Los parámetros ambientales de temperatura (°C), oxígeno disuelto (ml/L), fluorescencia (mg/m3) y salinidad (ups) se midieron in situ con la sonda CTD. Los datos de clorofila α superficial (mg/m3) se obtuvieron por percepción remota satelital y sus valores en el perfil vertical se calcularon a partir de la regresión lineal de la fluorescencia y clorofila superficial (verano: y = 0.4139x + 0.1677, R² = 0.37; otoño: y = - 0.0899x + 0.1492, R² = 0.17). En el laboratorio se separaron las larvas de estomatópodos del resto de los organismos del zooplancton bajo el microscopio estereoscópico. La determinación de los morfotipos se realizó de acuerdo a sus características morfológicas más evidentes: forma del caparazón y del cuerpo; espinulación y forma del borde del caparazón y del telson; 15 cantidad de espinas ventrolaterales y anterolaterales del caparazón; presencia de dientes ventrales en el rostro y en las espinasposterolaterales, así como el desarrollo del segundo toracópodo (Figura 6). El índice de diversidad de Shannon-Wiener (H’) se calculó utilizando el software Primer 6, para obtener la diversidad total y en cada zona de muestreo. El índice fue calculado a partir de la siguiente ecuación: H′ = −∑𝑝𝑖 ln 𝑝𝑖 𝑆 𝑖=1 Donde S corresponde al número de morfotipos y pi es la proporción que representa cada morfotipo i del total de la muestra. En este trabajo la diversidad está expresada como “nats por individuo”. Se obtuvieron valores de densidad, riqueza y diversidad para cada estación de muestreo, no obstante, salvo se indique lo contrario, los valores por zona de muestreo se obtuvieron sumando los valores de todas las estaciones que incluyen. El análisis de los datos se realizó utilizando el software EXCEL 2010 y STATISTICA 8. Adicionalmente, los mapas presentados se realizaron en SURFER 11. 16 Figura 4. Zonas de muestreo en la Campaña COBERPES I. Figura 5. Zonas de muestreo en la Campaña COBERES II. 17 Figura 6. Esquema que ilustra la morfología y señala algunos caracteres que ayudaron en la diferenciación de los morfotipos de larvas de estomatópoda. (Modificado de Tang, 2009). a) Vista dorsal del caparazón b) Vista dorsal del telson c) Vista lateral del caparazón Segundo toracópodo Rostro Espina anterolateral Espina mediaEspina posterolateral Telson Urópodo Espina lateral Espina intermedia Espina submedia Dentículos submedios Dentículos intermedios Dentículo lateral Endópodo Proceso ventral Exópodo Espina media Espinas ventrolaterales Rostro I 18 VIII. RESULTADOS 8.1 Comportamiento de los parámetros fisicoquímicos Los valores de las variables ambientales de temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, fluorescencia y clorofila a mostraron una tendencia a disminuir con la profundidad (Figura 7). Durante el verano el nivel superficial (Nivel 1; 20 m; Figura 7) registró los valores más altos de temperatura, salinidad y oxígeno disuelto en comparación con otoño. También en esta época se registró el valor máximo de temperatura frente a la Laguna del Carmen y Machona, mientras que los máximos en salinidad y oxígeno se ubicaron frente a Coatzacoalcos, y por último el máximo de productividad (fluorescencia y clorofila a) se registró en la región W de la Laguna de Mecoacán. Cabe mencionar que las concentraciones de fluorescencia y clorofila a se alcanzaron a registrar hasta el Nivel 3 (200 m, Figura 7). En otoño se registraron concentraciones de fluorescencia y clorofila a a profundidades mayores, esto es hasta el Nivel 3 (200 m; Figura 7). Los valores máximos de temperatura, salinidad y productividad se presentaron frente a Isla Contoy, mientras que la mayor concentración de oxígeno disuelto se observó frente a Cayo Arenas. Los datos de las variables por estación de muestreo se basaron en lo registrado por Galván (2012). 19 Figura 7. Comportamiento de los parámetros ambientales por nivel de muestreo y época de muestreo. COBERPES I COBERPES II 4 8 12 16 20 24 28 32 Temperatura (ºC) 1 2 3 4 5 N iv el COBERPES I COBERPES II 34 .8 35 .2 35 .6 36 .0 36 .4 36 .8 37 .2 Salinidad (ups) 1 2 3 4 5 N iv el COBERPES I COBERPES II 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 3. 5 4. 0 4. 5 5. 0 Oxígeno disuelto (ml/L) 1 2 3 4 5 N iv el COBERPES I COBERPES II -0 .2 0. 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 Fluorescencia (mg/m3) 1 2 3 4 5 N iv el COBERPES I COBERPES II -0 .0 5 0. 05 0. 15 0. 25 0. 35 Clorofila (mg/m3) 1 2 3 4 5 N iv el Verano (COBERPES I) Otoño (COBERPES II) -0 .0 5 0. 05 0. 15 0. 25 0. 35 Clorofila (mg/m3) 1 2 3 4 5 N iv el 20 8.2 Composición específica Se colectó un total de 1088 larvas de estomatópodos pertenecientes a 36 morfotipos (Tabla 1). La Superfamilia Squilloidea fue la mejor representada con 17 morfotipos, de estos sólo se tiene certeza de la determinación para Squilla empusa y Squilla sp. (morfotipo reportado por Díaz, 1998); de la Superfamilia Gonodactyloidea se identificaron tres morfotipos (Pseudosquilla sp., Neogonodactylus sp. y Odontodactylus sp.) y tres más para la Superfamilia Lysiosquilloidea. Los 13 morfotipos restantes no fue posible determinarlos debido a la falta de literatura específica. En la curva de rarefacción (Figura 8) se observó que no se alcanza la constante del número de morfotipos en las dos épocas climáticas, a pesar del aumento de unidades de muestreo. Figura 8. Curva de rarefacción del muestreo de larvas de estomatópodos en dos épocas climáticas. En verano la mayor densidad se encontró en larvas de la Superfamilia Squilloidea (5.08 ind/100 m3), mientras que en otoño fueron las de la Superfamilia Gonodactyloidea (4.59 ind/ 100 m3, Figura 9). Asimismo, la mayor riqueza se registró en la Superfamilia Squilloidea en ambas épocas climáticas (16 morfotipos en verano y 5 en otoño). Es importante señalar que las larvas no determinadas contribuyeron con un 3.59% (2.6 ind/100 m3) de la densidad total y 36.11% (13 morfotipos) de la riqueza (Figura 9). 0 5 10 15 20 0 10 20 30 40 50 60 N um er o de m or fo tip os Unidades de muestreo Verano (COBERPES I) Otoño (COPERBES II) 21 Tabla 1. Composición de larvas de crustáceos estomatópodos en el Sur del Golfo de México. (ND: No Determinado). N o. M or fo tip o Superfamilia Taxón asociado Nivel de arrastre (m) Verano Otoño T ux pa n C oa tz ac oa lc os C ar m en y M ac ho na M ec oa cá n R ío G ri ja lv a C ay o A re na s Is la C on to y 1 Squilloidea - 20,100,200 ● ● ● 18 - 20 ● 22 Squilla sp. 20,100,200 ● ● ● ● ● 23 - 20,100 ● ● 25 - 20,100,200 ● ● ● ● 26 - 20,100,200,500 ● ● ● ● ● 27 - 20,200,400 ● ● ● 28 - 20,100,200 ● ● ● ● 29 - 20 ● 30 - 20 ● 31 - 20,200 ● ● 32 - 20,100,200,400,500 ● ● ● ● 33 - 20,100,200,400,500 ● ● ● ● ● 34 Squilla empusa 20,100,200,400,500 ● ● ● ● ● ● 35 - 20,200 ● ● ● 36 - 20 ● ● 37 - 20 ● 7 Gonodactyloidea Pseudosquilla sp. 20,100,200 ● ● ● ● ● 4 Neogonodactylus sp. 20,100,200,400,500 ● ● ● ● ● ● 15 Odontodactylus sp. 20,100,800 ● ● ● 12 Lysiosquilloidea - 100 ● 19 - 20,100,200 ● ● ● ● ● ● 21 - 20,100,400,500 ● ● ● ● ● ● 2 ND - 800 ● 3 ND - 20,100,200 ● ● ● ● 5 ND - 20,100,200 ● ● ● 6 ND - 20 ● 8 ND - 20,800 ● ● ● ● 9 ND - 20 ● 10 ND - 20,200 ● ● ● 11 ND - 20,100 ● ● 13 ND - 20,200 ● ● 14 ND - 20 ● ● 16 ND - 100 ● 20 ND - 20 ● 38 ND - 20 ● 22 Figura 9. Riqueza y densidad de las larvas de Stomatopoda colectadas al Sur del Golfo de México en dos épocas climáticas. Verano (COBERPES I) 0 1 2 3 4 5 6 7 Densidad (ind/100 m3) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Riqueza (S) Lysiosquiloidea Gonodactyloidea No determinado Squilloidea Su pe rf am ili a Otoño (COBERPES II) 0 1 2 3 4 5 6 7 Densidad (ind/100 m3) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Riqueza (S) Lysiosquiloidea Gonodactyloidea No determinado Squilloidea Su pe rf am ili a 23 8.3 Morfotipos con mayor densidad y frecuencia 8.3.1 Densidad y frecuencia relativa En verano (COBERPES I), de los 31 morfotipos colectados, siete tuvieron una n>10. En este grupo, Squilla empusa fue el morfotipo con valores más altos de densidad y frecuencia relativa (32.35% y 15.68%, respectivamente), mientras que Neogonodactylus sp., el Morfotipo 32 (Superfamilia Squilloidea) y el Morfotipo 19 (Superfamilia Lysiosquilloidea), tuvieron una densidad y frecuencia relativa entre 7% y 15%. Los 27 morfotipos restantes presentaron valores menores al 7% en densidad y frecuencia. En otoño (COBERPES II),de los 24 morfotipos registrados cinco tuvieron una n>10. De este grupo, el valor más alto de densidad y frecuencia relativa nuevamente correspondió a Squilla empusa (32.32% y 18.07% respectivamente). Los siguientes en importancia fueron Neogonodactylus sp. (28.17 en densidad relativa y 14.45% en frecuencia relativa) y Pseudosquilla sp. (17.67 en densidad relativa y 14.45% en frecuencia relativa). Los 21 morfotipos restantes tuvieron valores menores al 5% en densidad y frecuencia. 24 8.3.2 Distribución batimétrica y geográfica Squilla empusa (Superfamilia Squilloidea; Figura 10) se registró desde Coatzacoalcos hasta Isla Contoy en el intervalo de niveles de arrastre de 20 a 500 m. Frente a la Laguna Carmen y Machona se encontró la mayor densidad promedio respecto a las áreas de muestreo (7.39 ind/100 m3; Figura 15). Sin embargo, el máximo registro de individuos por muestra fue de 38.85 ind/100 m3 en el Nivel 1 (20 m) de la Estación F2 (Cayo Arenas). Figura 10. Larva de Squilla empusa (Superfamilia Squilloidea) 25 Neogonodactylus sp. (Superfamilia Gonodactyloidea, Figura 11) fue colectada desde Coatzacoalcos hasta Isla Contoy en los niveles de arrastre de 20 a 500 m. Frente a Cayo Arenas se localizó la mayor densidad promedio respecto a las áreas de muestreo (6.13 ind/100 m3; Figura 15). No obstante, el máximo registro de individuos por muestra fue de 35.13 ind/100 m3 en el Nivel 1 (20 m) de la Estación F2 (Cayo Arenas). Figura 11. Larva de Neogonodactylus sp. (Superfamilia Gonodactyloidea) 26 El Morfotipo 32 (Superfamilia Squilloidea; Figura 12) se distribuyó desde Coatzacoalcos hasta el Río Grijalva en los niveles de 20 a 500 m. En la zona ubicada frente a Coatzacoalcos se localizó la mayor densidad promedio respecto a las áreas de muestreo (4.64 ind/100 m3; Figura 15). Cabe señalar que el máximo registro de individuos por muestra fue de 19.59 ind/100 m3 en el Nivel 3 (200 m) de la Estación B6 (Coatzacoalcos). Figura 12. Larva Morfotipo 32 (Superfamilia Squilloidea) 27 El Morfotipo 19 (Superfamilia Lysiosquilloidea; Figura 13) se localizó desde Tuxpan hasta Cayo Arenas en los niveles de 20 a 200 m. Frente a la Laguna de Mecoacán se localizó la mayor densidad promedio respecto a las áreas de muestreo (10.26 ind/100 m3; Figura 15). Sin embargo, el máximo registro de individuos por muestra fue de 15.08 ind/100 m3 en el Nivel 1 (20 m) de la Estación B1 (Coatzacoalcos). Figura 13. Larva Morfotipo 19 (Superfamilia Lysiosquilloidea) 28 Pseudosquilla sp. (Superfamilia Gonodactyloidea; Figura 14) se encontró desde Coatzacoalcos hasta Isla Contoy en los niveles de arrastre de 20 a 200 m. En la zona ubicada frente a Cayo Arenas se localizó la mayor densidad promedio respecto a las áreas de muestreo (3.24 ind/ 100 m3; Figura 15). No obstante, el máximo registro de individuos por muestra fue de 9.36 ind/100 m3 en el Nivel 1 (20 m) de la Estación F2 (Cayo Arenas). Figura 14. Larva de Pseudosquilla sp. (Superfamilia Gonodactyloidea) 29 Figura 15. Densidad promedio de larvas de estomatópodos (n>10) en el Sur del Golfo de México. Zonas de muestreo ordenadas desde la costa W (Tuxpan), hasta el NE de la Península de Yucatán (Isla Contoy). 0.83 2.32 4.09 4.64 8.54 0.51 7.39 3.19 2.30 1.66 0.64 2.95 1.39 0.39 10.26 5.46 2.52 0.63 4.79 0.44 5.91 6.13 0.49 3.24 0.37 0.52 0.86 Tuxpan Coatza. L. Car.-Mac. L. Mecn. R. Grijalva C. Arenas I. Contoy Zonas de Muestreo Squilla empusa Neogonodactylus sp. Morfotipo 32 Morfotipo 19 Pseudosquilla sp. Taxón 0.83 2.32 4.09 4.64 8.54 0.51 7.39 3.19 2.30 1.66 0.64 2.95 1.39 0.39 10.26 5.46 2.52 0.63 4.79 0.44 5.91 6.13 0.49 3.24 0.37 0.52 0.86 Verano (densidad: ind/100 m3) Otoño (densidad: ind/100 m3) 30 8.4 Patrones de densidad, riqueza y diversidad En este estudio la densidad total promedio fue de 8.49 ind/100 m3, mientras que la riqueza promedio e índice de diversidad totales fueron de 3.83 morfotipos/100 m3 y H’ = 2.50, respectivamente. En verano se obtuvieron los mayores valores en densidad, riqueza y diversidad (9.54 ±14.22 ind/100 m3, S = 31, H’ = 2.35), en comparación con otoño (5.82 ±14.69 ind/100 m3, S = 24, H' = 2.01). 8.4.1 Distribución por nivel de muestreo El comportamiento de la densidad, riqueza y diversidad por nivel de profundidad se puede observar en la Figura 16 y Tabla 2 (Anexo: Figuras A - I). En general se observaron valores máximos a 20 m de profundidad y un decremento posterior con el aumento en la profundidad. Sin embargo, se encontraron dos comportamientos atípicos, en verano la densidad tuvo un aumento entre los 200 y 500 m y en otoño la diversidad encontró su máximo a los 200 m. La distribución vertical de las larvas muestra una mayor concentración en el nimel más superficial (20 m). En verano, la prueba de ANOVA mostró diferencias significativas entre la densidad y riqueza de los distintos niveles (F (3,47) = 6.56, p = 0.00 y F (3,47) = 13.49, p = 0.00, respectivamente). Las pruebas post hoc de Tukey, en ambos casos revelaron que estas diferencias se presentaron entre el Nivel 1 (20 m) y los Niveles 2 a 4 (100 a 400 - 500 m, Tabla 2, Figura 17; Anexo: Figuras A, B, C y D). Con respecto al índice de diversidad, no se detectaron diferencias significativas entre los diferentes niveles analizados (F (3,32) = 2.32, p = 0.09). 31 Figura 16. Densidad promedio (a), riqueza (b) y diversidad (c) de larvas de estomatópodos respecto a la profundidad del arrastre y para las dos épocas de muestreo. Verano (COBERPES I) Otoño (COBERPES II) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 5 10 15 20 25 30 Pr of un di da d (m ) Riqueza (S) b 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 5 10 15 20 Pr of un di da d (m ) Densidad (ind/100 m3) a 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Pr of un di da d (m ) Índice de diversidad (H') c - - 32 Figura 17. a) Densidad promedio F (3,47) = 6.56, p = 0.00 y b) riqueza F (3,47) = 13.49, p = 0.00, de larvas de estomatópodos entre los distintos niveles de arrastre, para la época climática de verano (COBERPES I). (*) Señala el nivel con diferencia estadísticamente significativa. Media Media ±EE Media±2*DE -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Riqueza (S) 4 3 2 1 N iv el b * Media Media ±EE Media±2*DE -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 Densidad (ind/100 m3) 1 2 3 4 N iv el a * 33 Por otro lado, en otoño, la prueba de ANOVA mostró que no existen diferencias significativas entre la densidad, riqueza y diversidad en los niveles de profundidad, (F (4,15) = 1.23, p = 0.33; F (4,15) = 1.68, p = 0.20; F (4,9) = 2.37, p = 0.12, respectivamente) aunque se registraron los valores más altos de densidad y riqueza en el Nivel 1 y de diversidad en el Nivel 3 (Tabla 2; Anexo: Figuras E, F, G, H e I). 8.4.2 Distribución geográfica En verano (COBERPES I) la mayor densidad y diversidad se observó frente a Coatzacoalcos (13.61 ± 17.41 ind/100 m3 y H’ = 2.22, respectivamente), mientras que la mayor riqueza se encontró frente al W de la Laguna Carmen y Machona (S=23). En contraste, la menor densidad se localizó frente al Río Grijalva (6.91 ± 10.29 ind/100 m3) y la menor riqueza y diversidad se registró frente a Tuxpan (S = 6, H’ = 1.13; Figuras A, B, C y D anexas). Es importante señalar que para las zonas de muestreo de este periodo climático, la mayor densidad, riqueza y diversidad se registró en el Nivel 1 (20 m), excepto frente a Tuxpan donde la mayor diversidad se encontró en el Nivel 2 (100 m; Tabla 2). En otoño (COBERPES II) la mayor densidad y riqueza se localizó en la zona frente a Cayo Arenas (10.22 ± 20.23 ind/m3 y S = 17, respectivamente), en cambio,Isla Contoy fue más diversa (H’ = 2.26). A diferencia de los resultados de la época de verano, en otoño la mayor riqueza y diversidad se ubicó entre los Niveles 1 (20 m, en Cayo Arenas) y 3 (200 m, en Isla Contoy), y solamente las mayores densidades se registraron en el Nivel 1 (20 m; Tabla 2; Anexo: Figuras E, F, G, H e I). Debido al bajo número de datos en los niveles muestreados por zona (n>7), no fue posible realizar las pruebas de ANOVA para la densidad, riqueza y diversidad. 34 Tabla 2. Densidad (D: media ± 1D. E., ind/100 m3), riqueza (S) e índice de diversidad (H': log e) de larvas de Stomatopoda en el sur del Golfo de México. (En negritas se señalan los valores más altos). LARVAS DE ESTOMATÓPODOS EN EL SUR DEL GOLFO DE MÉXICO TOTAL: D = 8.49 S = 36 H' = 2.50 Verano (COBERPES I) Otoño (COBERPES II) Tuxpan Coatzacoalcos W Laguna Carmen y Machona W Laguna Mecoacán Río Grijalva TOTAL Cayo Arenas Isla Contoy TOTAL D 8.09±14.63 13.61±17.41 8.61±13.45 9.5±16.27 6.91±10.29 9.54±14.22 10.22±20.23 1.43±1.82 5.82±14.69 S 6 18 23 13 13 31 17 15 24 H' 1.13 2.22 2.19 1.91 1.78 2.35 1.79 2.26 2.01 NIVEL 1 TOTAL NIVEL 1 TOTAL D 3.27±2.13 31.15 ±4.73 22.43±16.94 24.80±19.08 14.90±12.17 19.83±15.16 29.67±32.01 3.65±1.83 16.66±24.78 S 4 16 22 13 12 30 11 8 15 H' 0.74 2.2 2.16 1.82 1.77 2.333 1.52 1.85 1.712 NIVEL 2 TOTAL NIVEL 2 TOTAL D 0.54±0.35 2.58±0.98 3.72±4.93 0.54 2.82 2.65±3.46 3.32±0.37 0.41±0.14 2.16±1.61 S 3 7 10 2 3 14 11 2 11 H' 1.09 1.76 1.96 0.69 1.07 2.263 1.97 0.56 2.009 35 Tabla 2. (continuación) Densidad (D: media ± D. E., ind/100 m3), riqueza (S) e índice de diversidad (H': log e) de larvas de Stomatopoda en el sur del Golfo de México. (En negritas se señalan los valores más altos). LARVAS DE ESTOMATÓPODOS EN EL SUR DEL GOLFO DE MÉXICO VERANO (COBERPES I) OTOÑO(COBERPES II) Tuxpan Coatzacoalcos W Laguna Carmen y Machona W Laguna Mecoacán Río Grijalva Cayo Arenas Isla Contoy NIVEL 3 TOTAL NIVEL 3 TOTAL D - 16.05±25.7 0.78±0.62 0.25±0.10 0.31 5.21±14.24 1.27±0.61 1.02±1.07 1.14±0.72 S - 8 5 2 1 11 8 8 11 H' - 1.89 1.55 0.69 0 2.148 1.95 1.9 2.098 NIVEL 4 TOTAL NIVEL 4 TOTAL D 37.71 0.22±0.17 1.21±0.98 0.28±0.11 0.32±0.09 4.29±11.75 0.49 0.22±0.04 0.30±0.15 S 1 3 5 3 2 6 1 2 2 H' 0 1.04 1.43 1.09 0.63 1.621 0 0.63 0.4506 NIVEL 5 TOTAL NIVEL 5 TOTAL D - - - - - - 0.18 0.08 0.12±0.07 S - - - - - - 1 2 3 H' - - - - - - 0 0.69 1.04 36 IX. DISCUSIÓN 9.1 Composición El registro total de morfotipos de larvas de estomatópodos (36; Tabla 1) está en concordancia con el número total de especies adultas (34) registradas para el sector sur del Golfo de México (Reaka et al., 2009). Dentro de la Superfamilia Squilloidea las larvas de Squilla empusa fueron las que presentaron una mayor densidad y amplia distribución, al respecto, Reaka et al. (2009) y Vázquez-Bader y Gracia (1994) mencionan lo mismo para los adultos de S. empusa y S. chydaea en el sur del Golfo de México. A pesar de que las larvas de S. chydaea no se pudieron determinar con la literatura disponible al momento, es muy probable que el Morfotipo 32 (Squilloidea), el segundo en abundancia, corresponda a esta especie. En lo que se refiere a las superfamilias restantes, existen pocos datos acerca de la abundancia de los adultos que puedan compararse con la densidad de larvas, por lo que sólo se hacen algunos señalamientos en cuanto a su riqueza. Con respecto a la Superfamilia Gonodactyloidea sólo se pudieron determinar larvas a nivel de género (3), entre éstos, la distribución de larvas de Neogonodactylus sp., coincide con la registrada para los adultos entre Veracruz y Quintana Roo (Arenas-Fuentes y Hernández-Aguilera, 2000). En otras regiones como en el Pacífico colombiano también se ha registrado una mayor densidad de larvas de la Superfamilia Squiloidea en comparación con Gonodactyloidea, (Figura 9; Espinal-García et al., 2012). En la Superfamilia Lysiosquilloidea la riqueza fue menor a la conocida ya que sólo se determinaron 3 morfotipos de un total de 17 especies que habitan en el sur del Golfo de México (Reaka et al., 2009). Por último, para Bathysquilloidea no se logró identificar ningún morfotipo similar a la postlarva descrita por Manning (1991). 9.2 Patrones de densidad y distribución con respecto a los factores ambientales La densidad total de larvas de estomatópodos observada en el sur del Golfo de México (8.49 ind/100 m3) es similar a la registrada en otras regiones geográficas (cabe señalar que los métodos de colecta empleados fueron distintos; Tabla 3). 37 Tabla 3. Densidad (ind/m3) de larvas de estomatópodos reportada en distintas regiones geográficas. Autor Región geográfica Muestreador (luz de malla) Densidad total Jivaluk, 2000 Vietnam (Mar de China) Red Bongo (300 μm) Hasta 5 ind/m 3 Tang, 2009 Hong Kong (Mar de China) Red Bongo (500 μm) De 0.03 a 1.06 ind/m 3 Koettker y Freire, 2006 Archipiélago Arvoredo, Brasil (Atlántico) Red cónico-cilíndrica (200 μm) De 0.06 a 0.13 ind/ m 3 Espinal-García et al., 2012 Bahía Málaga, Colombia (Pacífico) Red cónico-cilíndrica (250 μm) De 0.53 a 1.86 ind/m 3 Hernández - Ávila y Gómez, 2014 Isla de Margarita, Venezuela (Mar Caribe) Red (200 μm) Menor a 4 ind/m 3 Heidelberg et al., 2010 Florida Keys, EUA (Estrecho de Florida) Bomba de succión De 0.1 a 0.7 ind/m 3 Álvarez - Cadena et al., 2007 Quintana Roo (Mar Caribe) Red tipo cono truncado (330 μm) De 0.21 a 3.46 ind/m 3 Presente estudio Sur del Golfo de México Red de apertura-cierre (500 μm) 0.08 ind/m 3 Entre los principales factores abióticos que pueden determinar los patrones de distribución y densidad de larvas del zooplancton se encuentran la temporada de reproducción y la respuesta de las variables ambientales ante los cambios estacionales. Por ejemplo, en los decápodos Pachygrapsus gracilis y Farfantepenaeus duorarum se ha observado que existe una relación directa entre el máximo de abundancia de larvas y la temporada de reproducción (Peláez, 1999; Day et al. 2004). Particularmente en los estomatópodos Squilla empusa y S. mantis, la reproducción de los adultos y el máximo de abundancia de larvas en la columna de agua ocurre en verano (Ahyong, 2004; Maynou et al., 2004; Cauich, 2010; Vila et al., 2013), lo cual coincide con el patrón de distribución y densidad observado para las larvas de S. empusa (Figura 15 y 16 a). Diferentes estudios realizados con otras especies de estomatópodos indican que la abundancia de larvas puede presentar variaciones entre temporadas climáticas (otoño: Pyne, 1972; primavera y verano: Jivaluk, 2000; primavera y otoño: Koettker y Freire, 2006) e incluso entre áreas geográficas cercanas (Maynou et al., 2004; Vila et al., 2013). 38 Además de lo mencionado anteriormente, la temperatura, salinidad y concentración de oxígeno disuelto afectan la abundancia y distribución de la biomasa total del zooplancton del sur del Golfo de México (Santamaría, 2007; Figueroa, 2010; Castán, 2013). En particular, para las larvas de crustáceos decápodos se ha mencionado a la temperatura (Peláez, 1999; Galván, 2012), salinidad (Ramírez-Rodríguez et al., 2006) y disponibilidad de alimento (Coria, 2001). Los máximos en densidad, riqueza y diversidad de larvas de estomatópodos en el sur del Golfo de México se localizaron a una profundidad de 20 m, con una temperatura entre 27.54 y 29.76 °C, salinidad de 36.10 a 36.94 ups y concentración de oxígeno disuelto de 3.14 a 3.99 ml/L. Estos resultados son similares a los reportados para las larvas de S. mantis en el Golfo de Cádiz (mayores abundancias entre 20 y 25 m de profundidad y temperaturas de 24°C a 26°C; Vila et al., 2013) y en Oratosquilla oratoria(el nivel de oxígeno en este estudio supera la concentración mínima que permite el desarrollo de las larvas, 2.78 ml/L; Kodama et al., 2006). Asimismo se observó una relación positiva entre la abundancia de larvas de estomatópodos y la descarga de ríos y lagunas costeras (río Coatzacoalcos y las lagunas del Carmen y Machona), lo cual coincide con lo señalado para S. mantis (Maynou et al., 2004; Vila et al., 2013) y en otros grupos del zooplancton en el Golfo de México (Flores, 1999; Peláez, 1999; Martínez, 2001; Becerril, 2004; Espinosa, 2004; González, 2005; Alba, 2006; Santamaría, 2007; Vera, 2007; Sánchez, 2009; Mendoza, 2009; Rodríguez, 2009). No obstante, este señalamiento requiere de estudios posteriores dirigidos a conocer la abundancia de larvas estomatópodos en zonas cercanas a los ríos que desembocan en el Golfo de México. Cabe mencionar que en verano se registra la máxima de precipitación en el sur del Golfo de México, por lo que podría existir una relación entre la abundancia máxima de larvas de estomatópodos y la época de lluvias (Figura 16), de forma similar a lo encontrado en Quintana Roo (Álvarez-Cadena et al., 2007). Otra condición ambiental que tiene efecto sobre la distribución y abundancia del zooplancton del sur del Golfo de México es la dinámica de la circulación oceánica así como las barreras físicas impuestas por la termoclina y picnoclina (Flores, 1999). Por ejemplo, se ha encontrado que el zooplancton en el sur del Golfo de México es transportado desde la plataforma continental a las zonas oceánicas por el movimiento de las masas de agua (Flores, 1999; Ramírez, 2005; Santamaría, 2007) y que posteriormente se concentra en la 39 zona del Banco de Campeche por el movimiento del giro anticiclónico de la región (Ramírez, 2005; Santamaría, 2007). En este estudio la escala de muestreo no permite establecer una relación entre la distribución de las larvas de estomatópodos y los patrones de circulación oceánica, sin embargo, se reconoce como un mecanismo que podría explicar las altas densidades en una región distinta a la zona en que habitan los adultos (Reddy y Stanbogue, 1990). Existen además factores bióticos que podrían modificar el patrón de distribución observado en las larvas de estomatópodos, entre los cuales se puede mencionar el tiempo de desarrollo pelágico (Kinzie, 1968; Pyne, 1972), la capacidad de los individuos para realizar migraciones verticales (Reaka y Manning, 1987; Schram et al., 2013) y los periodos reproductivos de las distintas especies. Finalmente, es preciso mencionar que la baja frecuencia de organismos, no permitió realizar un análisis estadístico adecuado para establecer una relación con las variables analizadas, sin embargo, el patrón de distribución parece estar mejor explicado por la fluorescencia y clorofila a debido a su concentración en la zonas bajo influencia de aguas continentales. 40 X. CONCLUSIONES Las larvas de Squilla empusa (Superfamilia Squilloidea), Neogonodactylus sp. (Superfamilia Gonodactyloidea), Pseudosquilla sp. (Superfamilia Gonodactyloidea), morfotipo 32 (Superfamilia Squilloidea) y morfotipo 19 (Superfamilia Lysiosquilloidea) fueron las más abundantes. La Superfamilia Squilloidea presentó la mayor riqueza específica (S=17). La mayor densidad durante el verano correspondió a larvas de la Superfamilia Squilloidea, mientras que en otoño fueron las larvas de Gonodactyloidea. Las mayores concentraciones de larvas en verano se encuentran en los niveles someros. Las larvas de estomatópodos se registraron desde los niveles someros (20 m) hasta profundos (800 m), lo que constituye un registro importante ya que sólo se habían registrado hasta un máximo de 100 m. En cuanto a la distribución geográfica, los datos obtenidos muestran una mayor concentración de larvas en zonas con influencia de aguas continentales, principalmente en Veracruz y Tabasco, no obstante esto se debe confirmar con estudios posteriores. La contribución de este estudio se enfoca a la comprensión de la ecología de las larvas del Orden Stomatopoda y constituye el primer acercamiento a su conocimiento en aguas profundas del sur del Golfo de México. Las perspectivas para la investigación de este grupo a futuro, deberán incluir estudios a nivel morfológico así como molecular en larvas y adultos; los cuales servirán como una herramienta en la determinación a nivel de especie. 41 LITERATURA CITADA Ahyong, S. T. 1997. Phylogenetic analysis of the Stomatopoda (Malacostraca). 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Densidad, riqueza y diversidad en verano (COBERPES I) 20.5 Densidad (ind/lOO m3) + 0.075 - 9.8 19.5 O 9.801 - 19.525 ~ 29.251 - 38.975 () 38.976 - 48.7 19 a 48.701 - 58.425 • 58.426 - 68.15 18.5 N A "" 18 97 96.5 96 95.5 95 93 92.5 20.5 Riqueza (S) + 1 - 3 19.5 O 4 - 6 ~ 7 - 9 () 10 - 12 19 a 13 - 15 • 16 - 18 18.5 N A "" 18 97 96.5 96 95.5 95 20.5 Diversidad (H') + 0.52 - 0.821 19.5 O 0.822 - 1.123 ~ 1.124 - 1.425 () 1.426 - 1.727 19 a 1.728 - 2.029 • 2.03 - 2.331 18.5 N A "" 18 97 96.5 96 95.5 95 92.5 50 Figura C. Densidad, riqueza y diversidad en verano (COBERPES I) 20.5 Densidad (ind/lOO m3) + 0.075 - 9.8 19.5 O 9.801 - 19.525 ~ 29.251 - 38.975 () 38.976 - 48.7 19 a 48.701 - 58.425 • 58.426 - 68.15 18.5 N A "" 18 97 96.5 96 95.5 95 93 92.5 20.5 Riqueza (S) + 1 - 3 19.5 O 4 - 6 ~ 7 - 9 () 10 - 12 19 a 13 - 15 • 16 - 18 18.5 N A "" 18 97 96.5 96 95.5 95 20.5 Diversidad (H') + 0.52 - 0.821 19.5 O 0.822 - 1.123 ~ 1.124 - 1.425 () 1.426 - 1.727 19 a 1.728 - 2.029 • 2.03 - 2.331 18.5 N A "" 18 97 96.5 96 95.5 95 92.5 51 Figura D. Densidad, riqueza y diversidad en verano (COBERPES I) 20.5 20 Densidad (ind/lOO m 3) + 0.075 - 9.8 19.5 O 9.80 1 - 19.525 ~ 29.25 1 - 38.975 () 38.976 - 48.7 19 a 48.701 - 58.425 • 58.426 - 68.15 18.5 N 18 A 97 96.5 96 95.5 95 93 92.5 20.5 Riqueza (S) + 1 - 3 19.5 O 4 - 6 ~ 7 - 9 () 10- 12 a l3 - 15 • 16 - 18 18.5 N 18 A 97 96.5 96 95.5 95 93 92.5 20.5 Diversidad (H') + 0.52 - 0.821 19.5 O 0.822 - 1. 123 ~ 1.124 - 1.425 () 1.426 - 1.727 a 1.728 - 2.029 • 2.03 - 2.331 18.5 N 18 A 97 96.5 96 95.5 95 93 92.5 52 Figura E. Densidad, riqueza y diversidad en otoño (COBERPES II) 22. 21. 21 92 22. 21. 21 92 22. 21. 21 92 N A a Cayo Arenas 91.5 91 N A a Cayo Arenas 91.5 91 N A a Cayo Arenas 91.5 91 o Mérida Il 90.5 90 89.5 89 88.5 o Mérida Il 90.5 90 89.5 89 88.5 o Mérida Il 90.5 90 89.5 89 88.5 88 87.5 87 86.5 86 88 87.5 87 86.5 86 88 87.5 87 86.5 86 Densidad (ind/IOO m3) + 0.075 - 9.8 O 9.801 - 19.525 ~ 29.251 - 38.975 () 38.976 - 48 .7 a 48.701 - 58.425 • 58.426 - 68.15 Riqueza (S) + 1 - 3 O 4 - 6 ~ 7 - 9 () 10 - 12 a 13 - 15 • 16 - 18 Diversidad (H1 + 0.52 - 0.821 O 0.822 - 1.123 ~ 1.124 - 1.425 () 1.426 - 1.727 a 1.728 - 2.029 • 2.03 - 2.331 53 Figura F. Densidad, riqueza y diversidad en otoño (COBERPES II) 22. 21. 21 92 22. 21. 21 92 22. 21. 21 N A a Cayo Arenas 91.5 91 N A a Cayo Arenas 91.5 91 N A a Cayo Arenas 90.5 90 90.5 90 o o Mérida Il 89.5 Mérida Il 89.5 Mérida Il 89 88.5 89 88.5 88 87.5 87 86.5 86 88 87.5 87 86.5 86 92 91.5 91 90.5 90 89.5 89 88.5 88 87.5 87 86.5 86 Densidad (ind/IOO m3) + 0.075 - 9.8 O 9.801 - 19.525 ~ 29.251 - 38.975 () 38.976 - 48 .7 a 48.701 - 58.425 • 58.426 - 68.15 Riqueza (S) + 1 - 3 O 4 - 6 ~ 7 - 9 () 10 - 12 a 13 - 15 • 16 - 18 Diversidad (H1 + 0.52 - 0.821 O 0.822 - 1.123 ~ 1.124 - 1.425 () 1.426 - 1.727 a 1.728 - 2.029 • 2.03 - 2.331 54 Figura G. Densidad, riqueza y diversidad en otoño (COBERPES II) 23.5
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