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ZOOGEOGRAFÍA DE RAYAS (CHONDRICHTHYES: BATOIDEA) DEL PACÍFICO ORIENTAL TROPICAL LUIS AUGUSTO MUÑOZ OSORIO UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS PROGRAMA ACADÉMICO DE BIOLOGÍA SANTIAGO DE CALI 2010 ii ZOOGEOGRAFÍA DE RAYAS (CHONDRICHTHYES: BATOIDEA) DEL PACÍFICO ORIENTAL TROPICAL LUIS AUGUSTO MUÑOZ OSORIO UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS PROGRAMA ACADÉMICO DE BIOLOGÍA SANTIAGO DE CALI 2010 iii ZOOGEOGRAFÍA DE RAYAS (CHONDRICHTHYES: BATOIDEA) DEL PACÍFICO ORIENTAL TROPICAL LUIS AUGUSTO MUÑOZ OSORIO Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Biólogo con mención en Zoología Director Andrés Felipe Navia Biólogo, M. Sc. Codirectores Fernando A. Zapata Biólogo, Ph. D. Paola A. Mejía-Falla Bióloga, Ph. D. (cand) UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS PROGRAMA ACADÉMICO DE BIOLOGÍA SANTIAGO DE CALI 2010 iv UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS PROGRAMA ACADÉMICO DE BIOLOGÍA LUIS AUGUSTO MUÑOZ OSORIO, 1983 ZOOGEOGRAFÍA DE RAYAS (CHONDRICHTHYES: BATOIDEA) DEL PACÍFICO ORIENTAL TROPICAL Temas: Zoogeografía, batoideos, regiones biogeográficas, Pacífico Oriental Tropical, riqueza, tamaño corporal, movimientos de placas tectónicas. v Nota de Aprobación El trabajo de grado titulado “ZOOGEOGRAFÍA DE RAYAS (CHONDRICHTHYES: BATOIDEA) DEL PACÍFICO ORIENTAL TROPICAL”, presentado por el estudiante LUIS AUGUSTO MUÑOZ OSORIO, código 0129903, para optar al título de Biólogo con mención en Zoología, fue revisado por el jurado y calificado como: Aprobado ________________ Andrés Felipe Navia Director _________________ Fernando A. Zapata Codirector _________________ Paola A. Mejía-Falla Codirectora _________________ Jurado Dedicada especialmente a Chila Para Rubiel, María Eugenia, Henry y Katherine, por su inmenso apoyo y amor. vii AGRADECIMIENTOS Agradezco inmensamente a Paola A. Mejía-Falla y a Andrés Felipe Navia por su paciencia y guía en todo este proceso y por su ejemplo. Gracias a mis amigos en la Fundación Colombiana para la Investigación y Conservación de Tiburones y Rayas, Fundación SQUALUS, J. Sergio Hleap, Juliana López-García, A. Viviana Ramírez, Luis F. Payán, Rafael Lozano y Alexander Tobón, por su confianza. Indudablemente doy gracias a mis profesores Fernando Zapata, Humberto Álvarez, Manuel Giraldo y Patricia Chacón por aportar en mi formación no solo académica sino también personal. Al profesor Oscar Murillo por su ayuda incondicional. Agradezco a mis amigos Harrison López, Fabián López, Eliana Velazco, Cesar Ortiz, Andrés Quintero, Fernando Ortega y en especial a Julián Velazco, Carlos Saavedra, Jesús Martines, William Cardona y Leonor Valenzuela, por su tiempo y apoyo durante todo este tiempo. viii TABLA DE CONTENIDO RESUMEN ............................................................................................................................. 1 1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 3 2. ANTECEDENTES .......................................................................................................... 6 3. OBJETIVOS E HIPÓTESIS ......................................................................................... 10 3.1. Objetivo General .................................................................................................... 10 3.2. Objetivos Específicos ............................................................................................. 10 3.3. Hipótesis ................................................................................................................ 10 4. MÉTODOS.................................................................................................................... 11 4.1. Área de estudio ...................................................................................................... 11 4.2. Base de datos .......................................................................................................... 11 4.3. Análisis De Datos .................................................................................................. 14 5. RESULTADOS ............................................................................................................. 17 5.1. Riqueza de batoideos a nivel mundial ................................................................... 17 5.2. Riqueza de batoideos en el POT ............................................................................ 19 5.3. Distribución latitudinal de batoideos en el POT .................................................... 21 5.4. Tamaño corporal y riqueza de géneros de rayas en el POT ................................... 23 5.5. Tamaño corporal y riqueza de géneros de rayas en el mundo ............................... 24 5.6. Relación entre el tamaño corporal y la distribución de géneros de rayas del POT en sus bandas latitudinales y en las demás regiones biogeográficas ................................ 25 5.7. Similitud entre regiones biogeográficas ................................................................. 28 5.8. Permeabilidad entre regiones biogeográficas ........................................................ 28 6. DISCUSIÓN .................................................................................................................. 31 7. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 38 8. LITERATURA CITADA .............................................................................................. 40 ix LISTA DE FIGURAS Figura 1. Región del Pacífico Oriental Tropical (POT) considerada en el estudio entre los (25ºN y 5ºS). ......................................................................................................................... 12 Figura 2. Áreas biogeográficas consideradas en el estudio. Tomado y modificado de Spalding et al. (2007). Para el significado de las abreviaturas ver el texto. ......................... 13 Figura 3. Número de géneros de rayas marinas por familia presentes en el mundo. .......... 19 Figura 4. Número de familias y de géneros de batoideos por región biogeográfica. Ver métodos para los detalles de las siglas. ................................................................................. 20 Figura 5. Número de géneros para cada familia de rayas en el Pacífico Oriental Tropical. 20 Figura 6. Número de géneros rayas presentes en cada banda latitudinal (de 5º) en el Pacífico Oriental tropical (POT). .......................................................................................... 22 Figura 7. Cluster resultante del análisis de similitud entre las seis bandas latitudinales del POT y sus respectivos valores de soporte (en porcentaje) de las 1000 iteraciones bootstrap realizadas. ............................................................................................................................. 23 Figura 8. Relación entre el tamaño corporal y la riqueza de especies por género de batoideos en aguas marinas del POT. ................................................................................... 25 Figura 9. Relación entre el tamaño corporal de batoideos en aguas marinas del mundo y la riqueza de especies por género. ............................................................................................ 26 Figura 10. Relación entre el tamaño corporal y la distribución de los géneros de batoideos en el POT y en las demas regionesbiogeográficas. Los circulos negros identifican el número de bandas ocupadas por cada género en el POT y los rombos blancos el número de regiones biogeográficas ocupadas por cada género. ............................................................. 27 Figura 11. Cluster resultado del análisis de similitud entre el POT y las demás regiones biogeográficas (bootstrap corrido 1000 veces). .................................................................... 29 Figura 12. Cretácico Temprano (145.4 – 99.6 Ma). El mar circuntropical de Tethys es evidente. Suramérica se empieza a separar de África, dando el paso al naciente océano Atlántico. Tomado de Briggs (1987). ................................................................................... 35 x LISTA DE TABLAS Tabla 1. Familias y géneros de las rayas presentes a nivel mundial, indicando el número de especies por género (No. spp). .............................................................................................. 18 Tabla 2. Valores del índice de diversidad β de batoideos entre las seis bandas latitudinales del POT. ................................................................................................................................ 22 Tabla 3. Valores de co-variación entre el Pacífico Oriental Tropical y las demás regiones biogeográficas. ...................................................................................................................... 30 1 RESUMEN La zoogeografía es el estudio de los cambios en la distribución de un grupo de animales a través del tiempo y del espacio, los cuales pueden abordarse desde la ecología y la historia geológica. Para entender estos procesos es necesario conocer la distribución del grupo de interés y, con base en ella, proponer una hipótesis de cómo dicho grupo alcanzó la distribución que tiene y qué procesos influyeron en ello. Los peces batoideos son un grupo ampliamente distribuido en aguas marinas, encontrándose desde áreas tropicales hasta regiones polares, en aguas someras y profundas. A partir de información disponible en la literatura y bases de datos electrónicas se construyo una base de datos con 524 especies y 75 géneros de batoideos marinos existentes a nivel mundial. Según la distribución actual de los géneros de rayas en el mundo, la región biogeográfica del Indo-Pacífico Central posee la mayor riqueza de géneros (62.7% de los géneros existentes), seguida por el Indo-Pacífico Occidental (52.0%) y la región templada de Australia (50.7%). La región del Atlántico Occidental tropical cuenta con el 42.7% de los géneros de rayas en sus aguas, mientras que en el Pacífico Oriental Tropical (POT) se registra el 34.7% de los géneros existentes. El menor valor de riqueza de batoideos se registro en la región del Norte del Pacífico Oriental (5.3%) y en las regiones polares (5.3% en el Ártico y 2.7% en el Antártico). Con base en el análisis de similitud a nivel de géneros, la fauna de batoideos del POT es más similar a la del Atlántico Occidental Tropical que a la de las otras 15 regiones biogeográficas marinas. Los géneros de esta región, separada del POT por el Itsmo de Panamá, presentaron mayor dispersión y capacidad para permear barreras geográficas que los del POT. Con base en la evidencia geológica y paleontológica de otros trabajos que destacan la importancia del mar de Tethys en la diversificación de los batoideos, y en los resultados obtenidos en el presente 2 trabajo, se propone a la región del Atlántico Tropical como el origen zoogeográfico de la fauna de batoideos del Pacífico Oriental Tropical. 3 1. INTRODUCCIÓN La biogeografía estudia la distribución geográfica de los seres vivos en el tiempo y el espacio y sus patrones y cambios a través de ellos (Brown & Lomolino 1998, Lomolino 2000, Gómez 2006), y de manera particular, la zoogeografía hace referencia a los patrones de distribución de animales (Musick et al. 2004). Ribera & Álvarez (1989) reconocen cuatro enfoques biogeográficos diferentes: el tradicional, que trata de describir y explicar la biogeografía de especies particulares; el ecológico, que intenta explicar la distribución de especies o grupo de especies en función de sus características ecológicas; el genético, que investiga la diversidad genética entre poblaciones más o menos lejanas de un mismo taxón o entre especies próximas, con el objetivo de poner de manifiesto los factores hereditarios que condicionan la distribución geográfica; y el enfoque histórico, que explica las distribuciones actuales basándose en las distribuciones conocidas de épocas geológicas anteriores. El análisis de patrones de distribución (enfoque ecológico) en conjunto con la historia geológica (enfoque histórico) pueden revelar patrones evolutivos de los taxa estudiados (McEachran & Aschliman 2004); sin embargo, para entender estos procesos, se requiere conocer muy bien las distribuciones actuales de las especies de interés (Palomino 2007). Este conocimiento permite generar hipótesis de similitud entre áreas geográficas (Posada & Mirada 1999) e interpretaciones sobre cómo distintas especies llegaron a distribuirse de manera particular, ya sea por procesos de dispersión, extinción o de especiación por vicarianza (Turner et al. 2001, Palomino 2007). 4 Según Compagno (2005), en el mundo se reconocen aproximadamente 527 especies de rayas, incluidas en 70 géneros, 22 familias y un orden (dentro del Superorden Batoidea), las cuales se distribuyen desde los polos hasta aguas tropicales, y desde la superficie hasta los 3000 m de profundidad, aunque muchas especies presentan una distribución restringida (McEachran & Aschliman 2004). En términos de la riqueza de este grupo de organismos, Last & Yearsley (2002), Musick et al. (2004) y Kyne & Simpfendorfer (2007) plantean que la gran región del Indo-Pacífico occidental, que va desde el oriente de África hasta el Archipiélago Indo-Malayo y las islas de la placa tectónica del Pacífico, poseen los valores más altos de biodiversidad, en comparación con otras regiones del mundo. Los dos últimos autores reconocen a esta región como de alto endemismo y con presencia de unas 123 especies de batoideos en sus aguas. En contraste, la región del Pacífico Oriental Tropical, la cual abarca desde México hasta Perú, presenta tan solo 70 especies , lo que equivale al 13% de las especies existentes (Robertson & Allen 2008), la mayoría de las cuales están distribuidas en aguas someras (Robertson & Allen 1998). El Pacífico Oriental Tropical cuenta con información biológica (p. e. Villavicencio 1993, Villavicencio et al. 1994, Navia 2002, Mejía-Falla et al. 2006, Payán 2006, Castillo et al. 2007, Mejía-Mecardo 2007), ecológica (p. e. Notarbartolo 1988, Nordell 1994, Valadez 2001, Bizarro et al. 2007, Navia et al. 2007, Navia 2009) e incluso de distribución de algunas especies de rayas (p. e. Villavicencio 1991, 1995, Castro-Aguirre & Espinoza 1996, Robertson & Allen 1998, 2008), sin embargo, carece de estudios biogeográficos en este grupo de organismos. De esta forma y con base en lo anterior, se planteó esta 5 investigación, con el fin de proponer una hipótesis sobre el origen zoogeográfico de los géneros de rayas marinas en el Pacífico Oriental Tropical. 6 2. ANTECEDENTES Trabajos en peces y macro-invertebrados marinos en el Pacífico Oriental identifican como posible región de origen zoogeográfico de estos organismos el Indo-Pacífico (Pequeño 2000, Pequeño & Lamilla 2000, Grave 2001, Edgar et al. 2004). Por su parte, Robertson & Allen (2008) y Robertson & Cramer (2009) destacan la relación zoogeográfica de los peces costeros marinos del Pacífico Oriental Tropical con el Atlántico Occidental y con otras áreas del Pacífico como el Indo-Pacífico. Respecto a trabajos zoogeográficos en elasmobranquios a nivelmundial se destacan el de Musick et al. (2004) y McEachran & Aschliman (2004), realizados con los principales taxa de tiburones y rayas, respectivamente. En ambos trabajos se identifican las relaciones filogenéticas de cada taxón y su área de distribución, pero no se incluye el origen biogeográfico de los mismos; a pesar de ello, McEachran & Aschliman (2004) reconocen que la distribución general del grupo podría reflejar la división de Gondwana durante la última parte del Mesozoico. En un área geográfica menor, Last & Yearsley (2002) estudiaron la estructura zoogeográfica de los rájidos en la región de Australasia, comparando la distribución de sus 62 especies en 14 regiones biogeográficas (Pacífico noreste, Pacífico sureste, Atlántico suroeste, Atlántico central oeste, Atlántico norte, Atlántico este, India suroeste, India norte, Pacífico noroeste, Indo-Pacífico oeste, Australia, Nueva Zelanda / Nueva Caledonia, Australasia y Antártica), considerando los datos batimétricos respectivos. Esta investigación concluyó que el origen de la fauna de rayas de la familia Rajidae de esta 7 región proviene del Este de Gondwana antes de su fragmentación en el Cretáceo tardío, desde donde, según los autores, se dispersaron a través del mar de Tethys en un proceso de especiación por vicarianza. En aguas continentales de Suramérica, Lovejoy (1996) abordó aspectos zoogeograficos de rayas dulceacuícolas desde el punto de vista filogenético, identificando el género Himantura como grupo hermano de la familia Potamotrygonidae. A pesar de reconocer las distribuciones de las especies filogenéticamente más cercanas (región costera del Pacífico y del Caribe continental e insular) y la vicarianza como proceso de especiación que favoreció la aparición de este taxón, no logró esclarecer el sitio de origen de este grupo de elasmobranquios. A nivel del Pacífico Oriental Tropical, Mejía-Falla & Navia (datos sin publicar) evaluaron las relaciones entre el tamaño corporal y la profundidad, asi como el tamaño corporal versus el tamaño de rango de los elasmobranquios costeros del Pacífico Oriental Tropical. Estos autores identificaron que las especies de rayas de habitos bentónicos, generalmente de tallas pequeñas, tienen rangos de ocupación más pequeños que las especies pelágicas (con tallas mayores). Así mismo, determinaron que el hábitat, el ancho de la plataforma continental y la vagilidad, condicionan la relación entre la talla y el área y el volumen de ocupación. Castro-Aguirre (1983) en un trabajo sobre la distribución de los elasmobranquios en aguas mexicanas, muestra una ocupación de la región tropical y subtropical tanto para el Pacífico 8 (55% de las especies registradas en el Pacífico mexicano se restringen a la parte norte de la región tropical) como para el Atlántico (41% de los registros se ubican en el Caribe). Cione et al. (2005) registraron fósiles del Mioceno medio a tardío del período Huayqueriense (11 a 7.3 Ma.) en la región Argentina del Paraná, e identificaron como taxa típicos formas de Dasyatidae, de Myliobatoidei, y algunas especies de tiburones (Carcharias acutissima, Carcharhinus spp., Physogaleus aduncus, Heterodontus spp., Squatina spp., Isurus hatalis, Carcharocles megalodon, Hemipristis serra y Squalus spp.), lo cual sirve como evidencia en algunos casos de eventos de extinción local a lo largo del Atlántico, basado en la ausencia actual de poblaciones de estos taxa en esta área. En el Pacífico colombiano, Díaz (1984) agrupó las 19 especies de tiburones registradas hasta esa fecha en cuatro grupos, a partir de un análisis de las distribuciones, a saber: especies circumtropicales (distribuidas a través de los mares tropicales del mundo), especies transpacíficas (taxa cuyo origen puede presumirse en el Indo-Pacífico o Pacífico occidental y atravesaron la barrera del Pacífico Oriental), especies anfiamericanas (distribuidas tanto en el Atlántico occidental como en el Pacífico oriental), y especies endémicas (con distribución restringida a un área específica). Este autor discute factores ecológicos como la capacidad pelágica de algunas especies y la preferencia por ciertos hábitats, como factores que podrían explicar cada distribución. Más recientemente, Navia y colaboradores (datos sin publicar) observaron para los elasmobranquios marinos de Colombia, cinco asociaciones de familias: una exclusiva para el Pacífico, otra para el Caribe, dos agrupaciones con mayoría de familias en una y otra 9 costa, y un último grupo sin diferencias entre estos dos océanos. Estos autores encontraron además que la permeabilidad a barreras geográficas de los elasmobranquios fue más alta entre el Pacífico oceánico y Caribe oceánico, mientras que entre el Pacífico oceánico y el Caribe costero se observa la tasa de recambio más alta o menor similitud, indicando así dificultad de sus especies para conectarse entre estas zonas. A nivel de rayas, estos investigadores encontraron a las familias Rajidae y Urotrygonidae como las de mayor diversidad en el Caribe y en el Pacífico respectivamente. 10 3. OBJETIVOS E HIPÓTESIS 3.1. OBJETIVO GENERAL Evaluar patrones zoogeográficos de los géneros de rayas del Pacífico Oriental Tropical 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Determinar la riqueza de géneros de rayas en el POT, e identificar patrones en la misma. • Analizar la distribución latitudinal de géneros de rayas a través del POT • Evaluar la relación entre la talla máxima promedio de los géneros del POT, y su distribución regional (POT) y mundial. • Comparar la riqueza de géneros de rayas del POT con otras áreas marinas biogeográficas, y analizar posibles patrones de dispersión de los mismos. 3.3. HIPÓTESIS • Debido a la escala taxonómica empleada y a la escala geográfica de estudio, no se espera encontrar ningún patrón en la riqueza latitudinal. • La tasa de recambio de géneros (diversidad beta) a través del POT es baja, dada la ausencia de barreras geográficas en la zona. • No existe relación entre la talla máxima y la distribución de los géneros en el POT, ya que el rango geográfico de muchos de éstos excede el área de estudio. • La riqueza de géneros del POT está más influenciada por la región Caribe y Atlantica, que por otras áreas marinas aledañas. 11 4. MÉTODOS 4.1. ÁREA DE ESTUDIO El Pacifico Oriental Tropical (POT) está localizado en la costa Oeste de América, entre el norte de México y el norte de Perú, incluye cinco islas oceánicas y es una zona aislada por dos potentes barreras geográficas: la primera de ellas es la barrera del Pacífico Oriental, una extensión de 5.000 km de aguas profundas que aísla al Pacifico Oriental de las islas del Pacífico Occidental (Grigg & Hey 1992): la segunda es el istmo de Panamá que separa al Pacifico Oriental del mar Caribe. Los límites norte y sur del POT son considerados entre 25°N y 5°S (Robertson & Allen 2002, Zapata & Robertson 2007, Robertson & Cramer 2009), aunque Mora & Robertson (2005) proponen que la cobertura de esta región está entre 32°N y 8°S. El POT incluye aguas con temperaturas entre los 14ºC y los 28ºC, una de las áreas más lluviosas del planeta, correspondiente a la costa Pacífica de Colombia y un nivel de salinidad relativamente bajo hacia la parte sur de la región (Robertson & Allen 2008). Para este trabajo se consideraron los 25ºN y 5ºS como límites del POT (Figura 1). 4.2. BASE DE DATOS La base de datos usada en este trabajo se construyó a partir de una amplia revisión bibliográfica, basada en documentos que describen la distribución de especies de rayas en el Pacífico Oriental Tropical (POT) y en cada una de las regiones biogeografías consideradas siguiendo a Spalding et al. (2007), estas son: Pacífico Nororiental (PNO), Pacífico Suroriental (PSO), Pacífico Noroccidental (PNOc), Indo-Pacífico Oriental (IPO),Indo-Pacífico Central (IPC), Australasia (AUST), Indo-Pacífico Occidental (IPOc), Atlántico Noroccidental (ANOc), Atlántico Occidental Tropical (AOcT), Atlántico 12 Suroccidental (ASOc), Atlántico Nororiental (ANO), Mediterráneo (M), Atlántico Oriental Tropical (AOT), Atlántico Suroriental (ASO), Ártico (ART), Antártico (ANT) (Figura 2). Figura 1. Región del Pacífico Oriental Tropical (POT) considerada en el estudio entre los (25ºN y 5ºS). Las fuentes de consulta para la construcción de la base de datos correspondieron a los listados de Compagno (1999, 2005), Nelson (2006), Mejía-Falla et al. (2007), guías y catálogos de identificación y distribución de ámbito mundial de la FAO (Bianchi 1985, Fischer et al. 1987, Schneider 1990, Bruin et al. 1994, Fischer et al. 1995, Lloris & Rucabado 1998, Bianchi et al. 1999, Carpenter & Niem 1999, Carpenter 2002, Bonfil & Abdallah 2004, Serena 2005), la base de datos electrónica FishBase (Froese & Pauly 2010), y el catálogo electrónico disponible para el Pacífico Oriental Tropical de Robertson & Allen (2008). 13 Figura 2. Áreas biogeográficas consideradas en el estudio. Tomado y modificado de Spalding et al. (2007). Para el significado de las abreviaturas ver el texto. De cada una de las referencias bibliográficas consultadas se registró la especie y su distribución geográfica conocida (latitudinal y longitudinal). Para determinar el rango total de distribución de cada una de las especies, se asumió una distribución continua entre los registros más extremos, excepto en aquellas especies con una distribución claramente disjunta. Así mismo, para las especies cuya información no coincidió entre fuentes consultadas, se usó el registro más amplio encontrado. La clasificación taxonómica seguida en este trabajo se basó en la propuesta de Compagno (2005), y cuando se encontraron inconsistencias taxonómicas o sistemáticas en los listados de especies para cada región, se consultó el catálogo en línea de Eschmeyer (2010). Con el fin de encontrar una relación entre el tamaño corporal y rango de distribución de los géneros de rayas del POT, se recopiló información de la talla máxima registrada para cada POT PN PSO ANT ASO AOc IP AOT AS IPOc ANO ANOc PNO AUST IPC ART M 14 especie, a partir de las fuentes bibliográficas mencionadas anteriormente, y de trabajos biológicos, ecológicos y/o pesqueros para una especie en particular (Fischer et al. 1995, Mejía-Falla & Navia 2009, Payán et al. 2010). Con estas medidas de longitud total y ancho de disco máximo (para las familias Myliobatidae, Rhinopteridae y Mobulidae) obtenidas para cada especie se halló el tamaño corporal máximo y promedio para cada género. 4.3. ANÁLISIS DE DATOS Los registros de distribución (presencia-ausencia) de batoideos para el POT se organizaron y graficaron por bandas latitudinales de 5º. Se calculó el recambio o diversidad beta (β) de los géneros de batoideos, entre las seis bandas latitudinales que conforman la región biogeográfica del POT, mediante el índice de similitud de Cody, el cual mide el reemplazamiento de géneros entre dichas bandas. Este índice se calcula como: ( ) ab bac 2 1 +−=β donde: a es el número de especies presentes en la banda A b es el número de especies presentes en la banda B c es el número de especies presentes en las bandas A y B. Entre más alto sea el valor del índice beta, menor número de especies compartidas entre las comunidades. Así mismo, se aplicó el coeficiente de similitud de Jaccard (IJ), identificando similitud entre las bandas latitudinales del POT, de la forma: cba cI j −+ = 15 donde: a es el número de géneros presentes en la banda A b es el número de géneros presentes en la banda B c es el número de géneros presentes en ambas bandas A y B. Este índice varía entre 0 cuando no hay géneros compartidos entre las bandas, hasta 1 cuando las dos bandas tienen la misma composición. Para documentar los patrones de riqueza y la distribución de géneros en el POT, se graficó la talla máxima promedio para cada género versus su riqueza, tanto en el POT como a nivel mundial. Así mismo, se graficó la relación entre la talla máxima promedio de cada género y su distribución, la cual fue expresada como el número de bandas latitudinales ocupadas por cada género en el POT, así como el número de áreas biogeográficas ocupadas a nivel mundial. Para establecer la similitud de géneros de rayas entre el POT y las demás regiones biogeográficas se construyó una matriz de presencia-ausencia de los géneros registrados en cada región y se calculó el coeficiente de similitud de Jaccard para evaluar las similitudes entre áreas, aunque este índice no discrimina los géneros que pueden afectar las relaciones entre las unidades geográficas (Smith & Berminghm 2005). Con los resultados de este índice, y aplicando el algoritmo de agrupación UPGMA, se construyó un dendrograma de la similitud entre las regiones biogeográficas. La significancia estadística de los resultados de similitud obtenidos se estimaron usando un bootstraping, técnica que permite realizar un remuestreo de los valores de similitud observados en cada rama del cluster (tantos como el investigador decida). La distribución nula de valores aleatorizados fue contrastada contra el 16 valor de similitud observado, y la proporción de valores aleatorizados menores o mayores al valor de similitud observado se usó para determinar la significancia de la similitud; similitudes que excedieron el percentil 95 de la redistribución de los datos se consideraron significativas, ya que están en un nivel de similitud mayor que el esperado por el azar. Considerando que una de las características ecológicas que limita la distribución de los batoideos es su vagilidad, y con el fin de determinar cómo afecta este fenómeno a las especies de rayas en las zonas estudiadas, se calculó la permeabilidad a barreras geográficas o valor de co-variación, el cual depende de la tasa de recambio o diversidad beta y se estima para pares de zonas con la siguiente ecuación: ( ) ( )( )1, 01100011 − − = NN nnnnxxCov ikij donde: n11 es el número de especies que se encuentran en ambas zonas n10 es el número de especies que se encuentran en la región j pero no en la k n01 es el número de especies que se encuentran en la región k pero no en la j n00 es el número de especies que no se encuentran en ninguna de las zonas N es el número de especies estudiadas. Valores altos de co-variación entre dos zonas geográficas indican faunas similares y por tanto alta permeabilidad entre las zonas. Por último, y a partir de los análisis anteriores se procedió, con base en la historia geológica, a proponer una hipótesis sobre el origen zoogeográfico de los géneros de batoideos del Pacífico Oriental Tropical. 17 5. RESULTADOS 5.1. RIQUEZA DE BATOIDEOS A NIVEL MUNDIAL Compagno (2005) reconoce 527 especies de rayas en aguas marinas y estuarinas, y 20 especies restringidas a cuerpos dulceacuícolas, exclusivas de Suramérica y pertenecientes a la familia Potamotrygonidae, las cuales no fueron consideradas en este trabajo. Este autor agrupa estos taxa en 69 géneros, 22 familias y un orden. Por su parte, Nelson (2006) propone la existencia de 514 especies de batoideos, en 69 géneros, 16 familias y cuatro ordenes (sin considerar las dulceacuícolas). A partir de las fuentes bibliográficas consultadas en este estudio se consideraron 524 especies, 75 géneros y 22 familias de batoideos marinos a nivel mundial (Tabla 1). La familia con mayor número de géneros en aguas marinas es Rajidae, con el 24% de los géneros del mundo, seguida por la familia Arhynchobatidae (14.67%). Por otra parte, ocho familias de batoideos (36%) presentaron sólo un género (Rhinidae, Rhynchobatidae, Zanobatidae,Hypnidae, Torpedinidae, Plesiobatidae, Hexatrygonidae y Rhinopteridae) (Figura 3). 18 Tabla 1. Familias y géneros de las rayas presentes a nivel mundial, indicando el número de especies por género (No. spp). Los géneros presentes en el POT se indican con un asterisco. Familia Género No. spp Familia Género No. spp Pristidae Anoxypristis 1 Platyrhinidae Platyrhina 2 Pristis* 6 Platyrhinoidis* 1 Rhinidae Rhina 1 Zanobatidae Zanobatus 1 Rhynchobatidae Rhynchobatus 4 Narcinidae Benthobatis 4 Rhinobatidae Aptychotrema 3 Diplobatis* 4 Rhinobatos* 36 Discopyge 1 Trygonorrhina 2 Narcine* 18 Zapteryx* 3 Narkidae Crassinarke 1 Arhynchobatidae Arhynchobatis 1 Heteronarce 4 Atlantoraja 3 Narke 3 Bathyraja* 49 Temera 1 Irolita 1 Typhlonarke 2 Notoraja 4 Hypnidae Hypnos 1 Pavoraja 2 Torpedinidae Torpedo 23 Psammobatis 8 Anacanthobatidae Anacanthobatis 9 Pseudoraja 1 Cruriraja 8 Rhinoraja 5 Sinobatis 1 Rioraja 1 Plesiobatidae Plesiobatis 1 Sympterygia* 4 Hexatrygonidae Hexatrygon 1 Rajidae Amblyraja* 10 Urotrygonidae Urobatis* 6 Breviraja 6 Urotrygon* 10 Brochiraja 1 Urolophidae Trygonoptera 4 Dactylobatus 2 Urolophus 20 Dentiraja 1 Dasyatidae Dasyatis* 38 Dipturus* 31 Himantura* 24 Fenestraja 8 Pastinachus 1 Gurgesiella* 3 Pteroplatytrygon* 1 Hongeo 1 Taeniura* 3 Insentiraja 1 Urogymmus 2 Leucoraja 12 Gymnuridae Aetoplatea 2 Malacoraja 3 Gymnura* 10 Neoraja 4 Myliobatidae Aetobatus* 3 Okamejei 10 Aetomylaeus 4 Raja* 29 Myliobatis* 12 Rajilla 15 Pteromylaeus* 2 Rostroraja 1 Rhinopteridae Rhinoptera* 11 Zearaja 2 Mobulidae Manta* 1 Mobula* 9 19 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A na ca nt ho ba tid ae Ar hy nc ho ba tid ae D as ya tid ae G ym nu ri da e H ex at ry go ni da e H yp ni da e M ob ul id ae M yl io ba tid ae N ar ci ni da e N ar ki da e Pl at yr hi ni da e Pl es io ba tid ae Pr is tid ae Ra jid ae Rh in id ae Rh in ob at id ae Rh in op te ri da e Rh yn ch ob at id ae To rp ed in id ae U ro lo ph id ae U ro tr yg on id ae Za no ba tid ae Familia N úm er o de g én er os Figura 3. Número de géneros de rayas marinas por familia presentes en el mundo. Considerando las regiones biogeográficas, el Indo-Pacífico Central (IPC) presentó el mayor número de familias y de géneros (20 y 47, respectivamente), seguida por la región del Indo- Pacífico Occidental (IPOc) (18 familias y 39 géneros); aunque la región del Pacífico Noroccidental (PNOc) (con 18 familias) y Australasia templada (AUST) (con 38 géneros) presentan riquezas genéricas similares a esta región del Indo-Pacífico. Las regiones polares (ART y ANT) y la región del Pacífico Nororiental (PNO) son las áreas con menor número de familias y de géneros distribuidas en sus aguas (Figura 4). 5.2. RIQUEZA DE BATOIDEOS EN EL POT En la región del Pacífico Oriental Tropical se registraron 62 especies, 26 géneros y 13 familias de batoideos marinos, correspondientes al 11.8%, 34.7% y 59.1% de las descritas a nivel mundial. Las familias Rajidae y Dasyatidae, con cuatro géneros cada una corresponden a las mejor representadas, seguidas de Myliobatidae con tres géneros. Por su 20 parte, las familias Gymnuridae, Pristidae, Rhinopteridae y Torpedinidae, están representadas en el área por un solo género (Figura 5). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 P O T P S O P N O PN O c IP O IP C A U S T A O cT A N O c A S O c A N O M A O T A S O IP O c A R T A N T Regiones biogeográficas N úm er o de ta xa Número de Familias Número de Géneros Figura 4. Número de familias y de géneros de batoideos por región biogeográfica. Ver métodos para los detalles de las siglas. 0 1 2 3 4 5 P ris tid ae R hi no ba tid ae P la ty rh in id ae N ar ci ni da e To rp ed in id ae A rh yn ch ob at id ae R aj id ae U ro try go ni da e D as ya tid ae G ym nu rid ae M yl io ba tid ae R hi no pt er id ae M ob ul id ae Familias Nú m er o de g én er os Figura 5. Número de géneros para cada familia de rayas en el Pacífico Oriental Tropical. 21 Para esta región se registró un género endémico (Platyrhinoidis, restringido al área entre la bahías de San Sebastián, de San Carlos y de Santa Rosalía alrededor de la península de Baja California [México]), correspondiente al 3.8% de la diversidad de batoideos del POT, y ocho géneros anfiamericanos (Zapteryx, Discopyge, Psammobatis, Sympterigia, Gurgesiella, Urobatis, Urotrygon y Diplobatis) siendo los dos últimos exclusivos del trópico. Asi mismo, se determinaron 17 géneros de amplia distribución y ninguno transpacífico o circumtropical. 5.3. DISTRIBUCIÓN LATITUDINAL DE BATOIDEOS EN EL POT La distribución latitudinal de la riqueza de estos 26 géneros en el POT no mostró una diferencia importante entre las bandas, siendo las de 10º-5ºN y 0º-5ºS las de mayor riqueza con 22 géneros cada una (Figura 6). La primera banda tuvo mayor presencia de géneros de la familia Dasyatidae y Myliobatidae, y la segunda banda de géneros de las familias Rajidae, Dasyatidae y Myliobatidae. Basados en el índice de diversidad β, la mayoría de las bandas latitudinales presentaron bajo recambio de géneros (valores del índice de Cody menores a 0.128), con excepción de la banda más al sur (0-5ºS), la cual presentó valores más altos de recambio con las cuatro bandas del norte (Tabla 2). La mayor similitud entre géneros, se presentó entre las bandas vecinas 20º-15ºN y 15º-10ºN (compartiendo los mismos géneros), mientras que la mayor diferencia se observó entre las bandas 10º-5ºN y 0º-5ºS, con los géneros Bathyraja, Sympterygia, Amblyraja, Dipturus, Gurgesiella e Himantura. 22 Figura 6. Número de géneros rayas presentes en cada banda latitudinal (de 5º) en el Pacífico Oriental tropical (POT). Tabla 2. Valores del índice de diversidad β de batoideos entre las seis bandas latitudinales del POT. Bandas latitudinales 25-20ºN 20-15ºN 15-10ºN 10-5ºN 5-0ºN 0-5ºS 25-20ºN 0.000 - - - - - 20-15ºN 0.048 0.000 - - - - 15-10ºN 0.048 0.000 0.000 - - - 10-5ºN 0.069 0.068 0.068 0.000 - - 5-0ºN 0.121 0.130 0.128 0.046 0.000 - 0-5ºS 0.209 0.215 0.215 0.999 0.093 0.000 El análisis de similitud entre el número de géneros por bandas latitudinales en el POT mostró tres posibles asociaciones faunísticas: los géneros que habitan entre los 25º y 10ºN, con similitudes entre bandas de 80 y 100%. Un segundo grupo conformado por los géneros que se distribuyen entre las bandas de 10ºN y 0º, los cuales tienen una similitud del 80%, y 23 una cercanía de 60% con las bandas 25º y 10ºN. Por ultimo, y con una clara diferencia en la composición de los géneros se encuentra la banda 0º-5ºS (Figura 7). Todos los nodos del cluster tienen soporte entre 50 y 100% de las 1000 iteraciones del bootstrap. Figura 7. Cluster resultante del análisis de similitud entre las seis bandas latitudinales del POT y sus respectivos valores de soporte (en porcentaje) de las 1000 iteraciones bootstrap realizadas. 5.4. TAMAÑO CORPORAL Y RIQUEZA DE GÉNEROS DE RAYAS EN EL POT El 50% de los géneros de batoideos registrados en el POT presentan tamaños corporales pequeños (entre 0 y 100 cm), aunque sólo tres géneros presentaron longitudes totales menores a 50 cm (Diplobatis, Urotrygon y Narcine), cuatro presentaron valores promedio entre los 90 y 100 cm (Platyrhinoidis, Amblyraja, Sympterygia y Dasyatis), y tan solo cinco 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Disimilitud 0.-5. 5.-0. 10.-5. 15.-10. 20-15 25-20 B an da s 100 51 56 62 87 24 géneros superaron valores de 200 cm de tamaño corporal (Gymnura, Mobula, Taeniura, Pristis y Manta), siendo el último el de mayor tamaño (910 cm Ad) (Figura 8). El 65% de los géneros presentaron una riqueza muy baja (máximo dos especies),siendo la mayor parte de ellos de tallas pequeñas (menores a 200m). Así mismo, la mayor frecuencia en relación entre el tamaño corporal y el número de especies por género en el POT se presentó alrededor de los 100 cm de tamaño corporal (Figura 8), pues entre los 75 cm y los 125 cm se concentran 29 especies (el 46.8% de las especies registradas en esta región). Uno de los géneros más pequeños (Urotrygon) presentó la mayor riqueza de especies en esta región biogeográfica; de manera contraria, los géneros de mayor tamaño corporal (excepto Mobula) no incluyen más de dos especies (Figura 8). 5.5. TAMAÑO CORPORAL Y RIQUEZA DE GÉNEROS DE RAYAS EN EL MUNDO El patrón encontrado con los géneros de batoideos en el POT coincide con lo observado a nivel mundial. En este caso, el 67% de los 75 géneros son pequeños (entre 0-100 cm), y el 83% incluyen menos de 10 especies (Figura 9). El género con mayor número de especies fue Bathyraja, el cual presenta una talla promedio de 121.4 cm. Del otro extremo de la medida de tamaño corporal, el patrón coincide con lo observado en el POT; tan sólo el 13% de los géneros superan los 200 cm y no poseen más de 10 especies (Figura 9). 25 50% 31% 12% 0% 0% 0% 4% 0% 0% 4%0 30 0 200 400 600 800 1000 1200 Talla máxima promedio (cm) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 N úm er o de e sp ec ie s p or g én er o 65% 15% 4% 8% 4% 0% 4% 0 30 Figura 8. Relación entre el tamaño corporal y la riqueza de especies por género de batoideos en aguas marinas del POT. 5.6. RELACIÓN ENTRE EL TAMAÑO CORPORAL Y LA DISTRIBUCIÓN DE GÉNEROS DE RAYAS DEL POT EN SUS BANDAS LATITUDINALES Y EN LAS DEMÁS REGIONES BIOGEOGRÁFICAS La mayoría de los géneros registrados para el POT (61.5%) se distribuyeron en las seis bandas latitudinales de esta región; y sólo el 15.4% se ubicaron en una sola banda (Figura 10): Platyrhinoidis en la banda más al norte (25º-20ºN) donde se ubica su localidad típica, y los géneros Sympterygia, Dipturus y Gurgesiella que se distribuyen en la banda más al sur (0º-5ºS), así como en la región biogeográfica vecina (Pacífico Suroriental). Los géneros Taeniura y Pteromylaeus se ubicaron en tres bandas latitudinales del POT (10º-5ºN, 5º-0ºN 26 y 0º-5ºS), los géneros Torpedo, Bathyraja y Amblyraja en cuatro bandas y el género Himantura en cinco bandas (Figura 10). A nivel del POT no se observó una relación directa entre entre la talla y la distribución de los géneros, pues tanto el género más grande (Manta) como el más pesqueño (Diplobatis) ocuparon las seis bandas de esta región geográfica (Figura 10). 67% 19% 9% 1% 1% 0% 1% 0% 0% 1%0 80 0 200 400 600 800 1000 1200 Talla máxima promedio (cm) 0 10 20 30 40 50 60 N úm er o de e sp ec ie s p or g én er o 67% 16% 5% 3% 3% 1% 1% 3% 0% 1% 0% 0 80 Figura 9. Relación entre el tamaño corporal de batoideos en aguas marinas del mundo y la riqueza de especies por género. 27 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Talla máxima promedio (cm) 0 2 4 6 8 10 12 14 N úm er o de b an da s e n el P O T ( ) 0 2 4 6 8 10 12 14 N úm er o de á re as b io ge og rá fic as ( ) Figura 10. Relación entre el tamaño corporal y la distribución de los géneros de batoideos en el POT y en las demas regiones biogeográficas. Los circulos negros identifican el número de bandas ocupadas por cada género en el POT y los rombos blancos el número de regiones biogeográficas ocupadas por cada género. La relación entre la talla máxima promedio y el número de regiones biogeográficas ocupadas por los 26 géneros que habitan el POT es positiva entre 20 y 125 cm Lt, talla a partir de la cual se reduce levemente el número de regiones ocupadas por cada género (Figura 10). Siendo el único género endémico de esta región, Platyrhinoidis no se ajusta al patrón descrito pues a pesar de tener una talla mediana (100 cm Lt) solo ocupa una región biogeografica (Figura 10). En la misma figura se observa que los géneros anfiamericanos (p.e. Diplobatis, Urotrygon, Urobatis) tienen tallas pequeñas y ocupan un máximo de 4 28 regiones, mientras que los géneros cosmopolitas como Torpedo, Rhinobatos, Raja y Dasyatis, con tallas entre 80 y 220 cm Lt ocupan entre 12 y 14 regiones biogeográficas. 5.7. SIMILITUD ENTRE REGIONES BIOGEOGRÁFICAS El coeficiente de similitud de Jaccard, mostró que la fauna de batoideos del Pacífico Oriental Tropical tiene mayor similitud de géneros con el Atlántico Occidental Tropical (Figura 11). Así mismo, estas dos zonas presentan similitud de géneros con el grupo conformado por las áreas biogeográficas del resto del Atlántico (excepto el suroccidental) y el Mediterráneo. Tambien se observó, que la menor similitud de géneros de batoideos del POT se presenta con la agrupación formada por la región del Indo-Pacífico (Indo-Pacífico Central, Indo-Pacífico Occidental), el Pacífico Noroccidental y Australasia. 5.8. PERMEABILIDAD ENTRE REGIONES BIOGEOGRÁFICAS La fauna de batoideos del Pacífico Oriental Tropical presentó valores más altos de co- variación con la región biogeográfica del Atlántico Occidental Tropical (Tabla 3), indicando así una mayor similitud de géneros entre las dos regiones y por tanto, alta capacidad de la fauna de rayas para permear las barreras geográficas existentes entre estas zonas (en este caso la ruta marina de Panamá). Lo contrario ocurre entre el POT y las regiones biogeográficas Ártica, Antártica y Pacífico Nororiental, que presentaron los menores valores de variación, indicando un menor tránsito de los géneros entre estas regiones y un alto recambio de fauna entre las mismas. 29 Figura 11. Cluster resultado del análisis de similitud entre el POT y las demás regiones biogeográficas (bootstrap corrido 1000 veces). En este sentido, y dado que las regiones Mediterranea y Atlántico Nororiental son las que siguen en orden de permeabilidad al Atlántico Occidental Tropical, se sugiere un gradiente de dispersión de los géneros de batoideos, desde el Atlántico Tropical Oriental hacia el POT, a través de la ruta marina del Atlántico. 30 Tabla 3. Valores de co-variación entre el Pacífico Oriental Tropical y las demás regiones biogeográficas. Regiones biogeográficas Pacífico Oriental Tropical Atlántico Occidental Tropical 0.1281 Mediterráneo 0.1113 Atlántico Nororiental 0.1005 Pacífico Noroccidental 0.0962 Atlántico Suroccidental 0.0956 Atlántico Oriental Tropical 0.0956 Pacífico Suroriental 0.0929 Atlántico Noroccidental 0.0832 Atlántico Suroriental 0.0778 Australasia Templada 0.0583 Indo-Pacífico Occidental 0.0535 Indo-Pacífico Oriental 0.0497 Indo-Pacífico Central 0.0281 Ártico 0.0210 Antártico 0.0172 Pacífico Nororiental 0.0075 31 6. DISCUSIÓN A nivel de las regiones biogeográficas, el mayor número de familias se encontró en la región del Indo-Pacífico Central (20), seguida del Indo-Pacífico Occidental (18) y el Pacífico Noroccidental (18), estas regiones además poseen la mayor riqueza de géneros (47, 39, 33 respectivamente). Estos resultados concuerdan con la propuesta de McEachran & Aschliman (2004) quienes proponen que la región del océano Índico es el sitio de mayor de radiación de los batoideos, debido la alta riqueza de estos elasmobranquios distribuidos en esta región. En contraste, las zonas polares Ártica y Antártica presentaron la menor riqueza de familias (2), géneros (4) y especies (6 y 8 respectivamente), lo cual es de esperarse por las grandes restricciones que imponen las condiciones ambientales de estos hábitats, en los cuales un cambio en la temperatura del mar tiene efectos significativos en la comunidad (Aronson & Blake 2001). La distribución espacial de los géneros de peces batoideos a través del POT no mostró ninguna tendencia particular en cuanto alnúmero de géneros que ocurren por cada banda latitudinal, hecho que puede estar influenciado por el nivel taxonómico utilizado para el análisis (géneros) y por la escala misma del trabajo, la cual cubre un área considerada netamente tropical. El uso de géneros y no de especies reduce la importancia informativa de los endemismos, los cuales según Navia & Mejía-Falla (2006) muestran una tendencia de mayor riqueza en la zona central del POT (6 a 12 grados de latitud norte). Lo que también fue encontrado por Hleap (datos sin publicar) para los elasmobranquios costeros del Pacífico americano, donde el efecto de dominio medio (EDM) explicó más del 50% de la riqueza y su variación laitudinal. 32 A pesar de esto, un análisis detallado de los índices de similitud y de la diversidad beta entre bandas, muestran que sí puede haber algunas diferencias entre la composición de los géneros a través del POT. Por ejemplo, la similitud de géneros observada entre la ultima banda latitudinal de esta región biogeográfica (0º-5ºS) respecto a las cinco bandas restantes, es de tan solo 30% de los taxa, así como sus tasas de recambio con las demás bandas son las más altas. Esto suguiere una influencia de los géneros de rayas con mayor riqueza y distribución en el Pacífico Suroriental, sobre la diversidad de batoideos en el POT. En este caso en particular, el género Sympterygia sólo se reporta para la banda sur del POT con una especie, pero ya que su mayor riqueza y su rango de distribución se concentra en las regiones australes del continente americano, se infiere que su presencia en la banda 0º-5ºS del POT obedece al límite norte de la distribución de este género. La alta similitud de géneros presentes entre las bandas 20º-15ºN y 15º-10ºN, corroborada por tener exactamente los mismos géneros de batoideos (100% de similitud y cero tasa de recambio), sugiere que la fauna típica de batoideos del POT podría caracterizarse a partir de estas bandas. Este trabajo muestra que la mitad de los géneros que aportan a la riqueza de batoideos en el POT son de tamaño pequeño (< 100 cm de tamaño máximo), lo cual ya había sido mencionado por (Mejía-Falla & Navia 2008), quienes además relacionan estas tallas con hábitos bentónicos y restricción a ambientes costeros. Estos batoideos pequeños aportan el 50% de riqueza total de rayas registrada en el POT, y a nivel global el 67% del total de géneros. Del extremo opuesto, rayas con tamaños corporales grandes (> 200 cm), 33 considerados géneros pelágicos, representan el 20% de la riqueza en el POT y16% de la totalidad de los batoideos a nivel mundial. Este estudio mostró que la relación entre talla y riqueza de géneros tiene un comportamiento similiar tanto en el POT como a nivel mundial. En las dos escalas, el valor más frecuente entre las variables se establece entre 75 y 125 cm talla máxima, registrando el 46.8% y el 54.0% del total de géneros respectivamente. Este patrón de riqueza es un ejemplo de lo que Hutchinson & MacArthur (1959, citado por Brown 1995) denominan “tamaño modal”, un tamaño corporal no tan pequeño, relativamente especializado y que permite una mejor división del espacio y los recursos desde el punto de vista ecológico. Esto facilita el uso eficiente del recurso y permite el incremento en el tamaño poblacional, lo que se refleja en una mayor oportunidad de especiación y mayor probabilidad de éxito de las nuevas especies. Con respecto a la distribución de los géneros de batoideos en el POT, este trabajo no encontró relación directa entre la talla máxima de los géneros y el número de bandas ocupadas, lo cual es atribuido a la escala utilizada pues tanto el género más grande (Manta) como los más pequeños (Diplobatis y Urotrygon) estuvieron presentes en las seis bandas analizadas. En este sentido, mientras el género Manta está representado por una sola especie en el POT, los géneros más pesqueños tienen entre 1 y 8 especies en la misma área geográfica. Por el contrario, Mejía-Falla & Navia (2008) reportaron una relación positiva y significativa entre el tamaño corporal y el área de ocupación de las especies de rayas en el POT. 34 Entre las 16 regiones biogeográficas comparadas con el Pacífico Oriental Tropical, el Atlántico Occidental Tropical es la región que presenta los mayores valores de similitud y de permeabilidad de géneros, compartiendo 21 géneros a saber: Pristis, Rhinobatos, Zapteryx, Diplobatis, Narcine, Torpedo, Amblyraja, Dipturus, Gurgesiella, Raja, Urobatis, Urotrygon, Dasyatis, Himantura, Pteroplatytrygon, Gymnura, Aetobatus, Myliobatis, Rhinoptera, Manta y Mobula. Grant & Leslie (2001) y Banford et al. (2004) proponen que dos eventos geológicos son las principales causas cronológicas de la distribución y especiación marina en el Atlántico Tropical y el Pacífico Oriental: la apertura en el Cretácico (145.4 – 65.5 Ma) del Océano Atlántico y la aparición del Istmo de Panamá en el Plioceno (5.332 – 2.588 Ma). El primer evento, la apertura del Océano Atlántico Sur durante el Cretácico (Figura 12), es la base del modelo biogeográfico de Rosen, el cual propone que el corredor del mar de Tethys sirvió como canal de dispersión para muchos taxas distribuidos globalmente y que por tanto, las especies marinas del Atlántico Tropical serian ancestros de las poblaciones distribuidas en el Nuevo Mundo (Banford et al. 2004). McEachran & Aschliman (2004) proponen, basados en la actual riqueza de especies, que el mar de Tethys (Proto-Atlántico Central), es el segundo centro de radiación de estos elasmobranquios, luego de la región del Indo-Pacífico Oeste. 35 Figura 12. Cretácico Temprano (145.4 – 99.6 Ma). El mar circuntropical de Tethys es evidente. Suramérica se empieza a separar de África, dando el paso al naciente océano Atlántico. Tomado de Briggs (1987). El segundo evento importante para la especiación marina del trópico americano es el levantamiento de Centroamérica (Banford et al. 2004), el cual fue fundamental en la determinación de los patrones biogeográficos no sólo de organismos acuáticos (Collin & Maintenton 2002), sino también de vegetales y animales terrestres (por ejemplo Raven & Axelrod 1975, Briggs 1987, Marshall 1988, Marshall et al. 1982, Rogers 1990), favoreciendo la ampliación del rango de distribución de unos y reduciendo o llevando a la extinción a otros en procesos de depredación y uso de hábitats. Según McEachran & Aschliman (2004), los patrones de distribución y riqueza de algunos géneros de batoideos anfiamericanos tales como Zapteryx, Diplobatis, Gurgesiella, Urobatis y Urotrygon han sido influenciados por este fenómeno, mientras que en taxas de mayor tamaño y según Norris (2000) los modelos de vicarianza y de especiación por alopatría son menos 36 importantes en la evolución de organismos pelágicos pues en estos la dispersión no es una limitante. Otro evento geológico que podría ser importante en la diferenciación de la fauna de batoideos del POT con las demás regiones biogeográficas marinas, fue la separación durante el Eoceno del Indo-Pacífico y el Atlántico Central. Esta separación permitio que los taxa de la región del Indo-Pacífico estuviesen aisladas durante más tiempo de aquellas del Atlantico occidental, y con mayor razón de los taxa del POT, los cuales se aislaron por completo solo hasta el Mioceno. Esta situación se hace evidente al observar la baja similitud y permeabilidad entre las tres áreas marinas que componen el Indopacífico y el POT. En un trabajo de Navia y colaboradores (datos sin publicar) acerca de la zoogeografía de elasmobranquios de aguas marinas en Colombia, se documenta el efecto que sobre los patrones de riqueza y distribución de batoideos ha tenido la emersión del Itsmo de Panamá. Estos autores registran cómo los géneros de origen Atlántico tienen mayor número de especiesy más amplia dispersión en la costa Caribe, mientras los mismos géneros solo conservan una especie con distribución restringida en el Pacífico Oriental (p.e. Torpedo, Raja). Caso contrario se da para Urotrygon y Rhinobatos, los cuales han desarrollado mayor especiación y distribución en el Pacifico Oriental que en el Atlántico. Algunos trabajos para grupos específicos de batoideos registran el mar de Tethys como centro de origen y una importante ruta de dispersión para estas especies. Long (1994) sugiere que las rayas de la familia Rajidae evolucionaron en el oeste del mar de Tethys y el 37 mar Boreal del Norte durante el Cretácico tardío (99.6 – 65.5 Ma). Last & Yearsley (2002), analizaron la zoogeografía de las especies de Rajiformes del hemisferio sur, llegando a conclusiones similares a las de Long (1994). Adnet & Cappetta (2008) encontraron restos fósiles de géneros de batoideos cuya actual distribución es netamente tropical y la mayoría de sus especies habitan en el hemisferio Sur (p.e. Rhinobatos y Dasyatis), en áreas pertenecientes al antiguo Mar del Norte. Estos hallazgos apuntan a que el Mar del Norte es uno de los centros de origen de estos taxa de batoideos marinos y el mar de Tethys su posible ruta de dispersión. Con base en todo lo anterior se ratifica la hipótesis que el origen zoogeográfico de los generos de batoideos del Pacifico Oriental Tropical se encuentra en la región del Atlántico Occidental Tropical, punto desde el cual, se dispersaron hacia el POT a través del corredor del mar de Tethys. Posterior a este evento, y con la emersión del itsmo de Panamá se iniciaron procesos de especiación alopátrica y extinciones locales (como de los taxa Heterodondiformes y Triaenodon en el Caribe) que han llevado a las actuales diferencias en riqueza entre estas dos áreas geográficas. 38 7. CONCLUSIONES La gran diversidad de batoideos distribuidos en las cuatro regiones biogeográficas que conforman el área del Indo-Pacífico (Indo-Pacífico Oriental, Indo-Pacífico Central, Australasia Templada e Indo-Pacífico Occidental) la posiciona como el área de principal radiación de estos elasmobranquios. Según la evidencia geológica y los registros paleontológicos las migraciones de rayas que iniciaron a partir del Cretácico no lograron atravesar la barrera geográfica del Pacífico Oriental, situación reflejada en el resultado del análisis de similitud, pudiendo afirmar que la fauna de batoideos del Pacífico Oriental Tropical no derivó mayoritariamente de la región del Indo-Pacífico. Los resultados del análisis de permeabilidad muestran un tránsito mayor de rayas entre la región biogeográfica del Atlántico Occidental Tropical hacia el Pacífico Oriental Tropical, que con otra área. El presente trabajo suigiere que la distribución de los batoideos en las regiones biogeográficas marinas esta influenciada por los procesos históricos de movimiento de placas tectónicas. Así como se observa una alta permeabilidad de rayas entre el Pacífico Oriental Tropical y el Atlántico Occidental Tropical, también la mayor similitud de los elasmobranquios distribuidos en el POT se presentó con esta región Caribe. Este resultado es coherente con otros trabajos, situando al Atlántico Tropical como el segundo centro de radiación de rayas y como el origen de los géneros distribuidos del otro lado del Istmo de Panamá, 39 levantamiento geográfico que permitió el proceso de especiación de los organismos marinos entre estas dos masas de agua. Teniendo en cuenta la similitud y permeabilidad encontrada entre los géneros del Pacífico Oriental Tropical y el Atlántico Occidental Tropical, y la evidencia fósil de batoideos a lo largo del Atlántico, se sugiere que la mayoría de los géneros hallados en el POT provienen de la región caribe. Así como esta barrera geográfica evitó la dispersión de rayas desde el Indo-Pacífico hacia América, la aparición del Istmo de Panamá favoreció el proceso de especiación de los taxa que se dispersaban a través del corredor de Panamá. Estos eventos ponen de manifiesto la importancia de las barreras geográficas en los procesos de especiación, al aislar poblaciones reproductivas. Lo que finalmente lleva a sugerir que el origen biogeográfico de la fauna de rayas de la región biogeográfica del Pacífico Oriental Tropical es el área que hoy corresponde al Atlántico Occidental Tropical, basados en la similitud y permeabilidad de los batoideos allí distribuidos, en el registro fósil y en la evidencia geológica. 40 8. LITERATURA CITADA ADNET. S. & H. CAPPETTA. 2008. New fossil triakid shark from the early Eocene of Prémontré, France, and comments on fossil record of the family. Acta Paleontologica Polonica 53(3): 433-448 ARONSON, R. B. & D. B. BLAKE. 2001. 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