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Consorcio de Investigación del Golfo de México (CIGoM) ATLAS DE LÍNEA BASE AMBIENTAL DEL GOLFO DE MÉXICO Sharon Z. Herzka, Rigel Alfonso Zaragoza Álvarez, Edward M. Peters y Gilberto Hernández Cárdenas CoordinaCión general Tomo III Segunda parte Comunidades marinas Sharon Z. Herzka Editora Ana Patricia Arias Torres, Gonzalo Dauden Bengoa, Laura Echeverri García, Aurora Gaona Herández y Uriel Mirabal Gómez Cartografía AT LA S D E LÍ N EA B A SE A M BI EN TA L D EL G O LF O D E M ÉX IC O To m o II I. Se un da p ar te . C om un id ad es m ar in as ® E l golfo de México presenta un amplio intervalo de profundidades y condiciones ambientales, lo cual se refleja en una alta variedad de hábitats que albergan comunidades marinas diversas. Algunas especies habitan en la columna de agua durante toda o parte su ciclo de vida, mien- tras que otras viven en estrecha relación con en el fondo marino. En conjunto, juegan un papel fundamental, sustentando las redes alimentarias, asimilando y reciclando nutrientes y participando en el funcionamiento biogeoquímico y ecológico del ecosistema. Sin embargo, este conocimiento es relativamente escaso sobre las comunidades del centro y sur del golfo de México, particularmente de la región de aguas profundas (> 1000 m) y sobre la extensa plataforma de Yucatán. En este Subtomo se presentan los patrones de distribución y abundancia de las comunidades estudiadas durante 21 cruceros oceanográficos que se llevaron a cabo entre el 2015 y 2019, duran- te los cuales se recolectaron muestras para distintos tipos de análisis de identificación morfológica y molecular. Se colectaron organismos cerca de la superficie, donde la disponibilidad de luz permite la fotosíntesis por productores primarios, y se caracterizaron los principales grupos de fitoplancton, zooplancton y larvas de peces marinos. También se incluyen los peces demersales e invertebrados bentónicos de la plataforma de Yucatán, la región del plegado Perdido en el noroeste del golfo, y parte del talud de la bahía de Campeche, incluyendo mapas de especies con potencial comercial. Del fondo marino, se presentan los patrones de distribución y abundancia de hongos marinos, algunos de los cuales son capaces de degradar hidrocarburos, y de la infauna que habita dentro de los sedimentos. Esta línea base ambiental de las comunidades marinas incluye la caracterización más extensa de la diversidad biológica que se haya llevado a cabo dentro de la Zona Económica Exclusiva mexicana del golfo de México. ATLAS DE LÍNEA BASE AMBIENTAL DEL GOLFO DE MÉXICO Sharon Z. Herzka, Rigel Alfonso Zaragoza Álvarez, Edward M. Peters y Gilberto Hernández Cárdenas Coordinación general Tomo III Segunda parte Comunidades marinas Foto: Sharon Herzka ATLAS DE LÍNEA BASE AMBIENTAL DEL GOLFO DE MÉXICO Sharon Z. Herzka, Rigel Alfonso Zaragoza Álvarez, Edward M. Peters y Gilberto Hernández Cárdenas Coordinación general Tomo III. Hidrografía, biogeoquímica, ecología y biología Segunda parte Comunidades marinas Sharon Z. Herzka Editora ® MR Coordinación editorial y formación: Raúl Marcó del Pont Lalli Diseño general: Álvaro Figueroa Foto de portada: Ma. Dolores Camacho López Primera edición: enero de 2021 D.R. © CICESE Carretera Ensenada-Tijuana No. 3918, Zona Playitas, CP. 22860, Ensenada, B.C. México www.cicese.edu.mx https://atlascigom.cicese.mx ISBN 978-607-95688-9-4 (Obra completa impresa) ISBN 978-607-8811-11-3 (Tomo III impreso) ISBN 978-607-99048-9-0 (Obra completa digital) ISBN 978-607-8811-03-8 (Tomo III digital) Hecho en México / Made in Mexico Foto: Erick Ribera ÍNDICE SUBTOMO 1. COMUNIDADES MARINAS COLABORADORES / 6 AGRADECIMIENTOS / 10 ÍNDICE CARTOGRÁFICO / 12 1 INTRODUCCIÓN / 15 FITOPLANCTON / 16 ZOOPLANCTON / 19 ICTIOPLANCTON / 23 MEGAFAUNA DEMERSAL Y BENTÓNICA / 25 HONGOS MARINOS EN LOS SEDIMENTOS / 27 INFAUNA / 30 2 SELECCIÓN, PREPARACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS / 34 FITOPLANCTON / 24 ZOOPLANCTON E ICTIOPLANCTON / 45 MEGAFAUNA DEMERSAL Y BENTÓNICA / 53 INFAUNA / 61 3 MAPAS / 67 4 REFERENCIAS / 68 6 Fitoplancton Ana C. Aguilar Trujillo Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) ana.aguilar@cinvestav.mx ORCID: 0000-0002-5612-7487 Eva María Fernández Martín Departamento de Innovación Biomédica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) efernandez@cicese.mx ORCID: 0000-0003-4875-7451 Jorge Alfredo Herrera Silveira Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) jorge.herrera@cinvestav.mx ORCID: 0000-0001-7742-0183 María Asunción Lago Lestón Departamento de Innovación Biomédica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) alago@cicese.mx ORCID: 0000-0003-4361-7732 COLABORADORES J. Rubén Lara Lara Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) rlara@cicese.mx ORCID: 0000-0001-6329-5668 Lorena Linacre Rojas Coordinadora fitoplancton Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) llinacre@cicese.mx ORCID: 0000-0003-2650-6643 Ruth Luna Soria Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ruth@cmarl.unam.mx ORCID: 0000-0002-2666-5102 Eduardo Millán Núñez Departamento de Ecología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) emillan@cicese.mx ORCID:0000-0003-2284-301X Uriel Mirabal Gómez Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) umirabal@cicese.mx ORCID:0000-0002-7087-5385 Yamne Ortega Saad Departamento de Innovación Biomédica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) yamne@cicese.mx ORCID: 0000-0002-2727-1914 Citlalli Sánchez Robles Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) csanchez@cicese.mx Karla Sidón Ceseña Departamento de Innovación Biomédica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) ksidon@cicese.edu.mx ORCID: 0000-0002-1884-6130 Mónica Torres Beltrán Departamento de Innovación Biomédica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) mtorres@cigom.org ORCID: 0000-0002-1293-8114 Zooplancton e ictioplancton Naholi David Alejandri Ramírez Facultad de Química Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) naholi.alejandri@gmail.com ORCID: 0000-0001-5651-2388 Maria Clara Arteaga Departamento de Biología de la Conservación Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) arteaga@cicese.mx ORCID: 0000-0002-6647-4511 Paola Gabriela Batta-Lona Marine Sciences Department University of Connecticut (UConn) paola.batta_lona@uconn.edu ORCID: 0000-0002-6477-6110 7 Francesco Cicala Departamento de Biotecnología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) fracicala@gmail.com ORCID: 0000-0003-1116-4310 Laura del Pilar Echeverri García Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) lechever@cicese.mx ORCID: 0000-0002-8259-9429 María Ana Fernández Álampo Facultad de Ciencias Universidad Nacional Autónoma de México(UNAM) mafa@ciencias.unam.mx ORCID: 0000-0001-9228-4386 César Flores Coto Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ORCID: 0000-0003-3426-439X Clara Elizabeth Galindo-Sánchez Departamento de Biotecnología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) cgalindo@cicese.mxORCID: 0000-0001-7514-2327 Aurora Gaona Hernández Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) gaona@cicese.edu.mx Jaime Gasca Pineda Departamento de Biología de la Conservación Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) jaimegasca@yahoo.com ORCID: 0000-0002-3776-1351 Ricardo Gómez Reyes Facultad de Ciencias Marinas Universidad Autónoma de Baja California (UABC) rgomez41@uabc.edu.mx ORCID: 0000-0002-6173-4986 Clara María Hereu Departamento de Biotecnología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) chereu@cigom.org ORCID: 0000-0000-2088-9295 Sharon Z. Herzka Coordinadora zooplancton e ictioplancton Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) sherzka@cicese.mx ORCID ID: 0000-0001-7091-7656 Sylvia P. A. Jiménez Rosenberg Departamento de Plancton y Ecología Marina Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas del Instituto Politécnico Nacional (CICIMAR-IPN) srosenbe@ipn.mx ORCID ID: 0000-0001-7842-6886 Miguel Angel Martínez Mercado Departamento de Biotecnología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) marmigues@gmail.com ORCID: 0000-0003-2429-8772 José Manuel Morales Pulido Departamento de Biotecnología Marina. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) josemorales@cicese.edu.mx Fátima Edith Ordoñez Guillén Departamento de Plancton y Ecología Marina Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas del Instituto Politécnico Nacional (CICIMAR-IPN) edithguillen9@gmail.com Uriel Ordóñez López Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) uriel.ordoñez@cinvestav.mx ORCID: 0000-0001-7702-9360 Marcos Paolinelli Estación Experimental Agropecuaria de Mendoza Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (EEA Mendoza INTA) paolinelli.marcos@inta.gob.ar ORCID: 0000-0003-0098-0646 Javier Robles-Flores Departamento de Biotecnología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) jrobles@cigom.org ORCID: 0000-0002-1431-6204 8 Alfredo Rodríguez Martínez Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN Unidad Mérida (CINVESTAV) alfred_roma13@yahoo.com.mx Anaid Saavedra Flores Departamento de Biotecnología Marina Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) asaavedr@cicese.edu.mx ORCID: 0000-0001-9261-3450 Ricardo J. Saldierna Martínez Departamento de Plancton y Ecología Marina Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas del Instituto Politécnico Nacional (CICIMAR-IPN) rsaldier@ipn.mx ORCID ID: 0000-0002-8637-5107 Amira Uicab Sabido Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) usami179@yahoo.com.mx Faustino Zavala García Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) zavgar@cmarl.unam.mx ORCID: 0000-0003-8340 Megafauna demersal y bentónica Rosalía Aguilar Medrano Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) ORCID: 0000-0002-2294-3435 Brenda Barbosa Nieto Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ORCID: 0000-0001-5812-36421 Ariel Chi Espinola Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) ORCID:0000-0002-3569-5530 Magaly Galván Palmerín Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ORCID: 0000-0001-5833-9419 Martha Alicia González Solis Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) aligongalezsol@outlook.com ORCID: 0000-00002-4989-1129 Adolfo Gracia Gasca Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) gracia@unam.mx ORCID: 0000-0002-5938-3451 Mirella Hernández de Santillana Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) Andrea Yasmin López Chávez Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ORCID: 0000- 0003-0175-742X José Martín Ramírez Gutiérrez Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ORCID: 0000-0002-2305-6141 Juan Carlos Rubio Polania Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) jcrubiopolania@gmail.com ORCID: 0000-0003-4643-1087 Daniel Torruco Gómez Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) dantor@cinvestav.mx ORCID: 0000-0001-9133-8514 Hermelinda Trejo Rosas Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ORCID: 0000-0001-9704-9692 Ana Rosa Vázquez Bader Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ana-rosav@hotmail.com ORCID: 0000-0002-4547-2015 9 María Eugenia Vega Cendejas Departamento de Recursos del Mar Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Mérida (CINVESTAV) maruvega@cinvestav.mx ORCID: 0000-0002-5462-069X Hongos en los sedimentos Ma. Dolores Camacho López Departamento de Microbiología Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) mcamacho@cicese.mx ORCID: 0000-0002-8447-171X Meritxell Riquelme Pérez Departamento de Microbiología Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) riquelme@cicese.mx ORCID: 0000-0002-2580-326X Lucía Romero Hernández Departamento de Microbiología Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) lromero@cicese.edu.mx ORCID: 0000-0001-7215-6926 Lluvia Vargas Gastélum Coordinadora Hongos Departamento de Microbiología Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) lvargas@cigom.org ORCID: 0000-0003-4393-3145 Patricia Vélez Aguilar Departamento de Botánica Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) pvelez@ib.unam.mx ORCID: 000-0002-4449-8977 Infauna Maickel Armenteros Almanza Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) maickel.armenteros@gmail.com ORCID ID: 0000-0002-9736-9247 Alberto de Jesús Navarrete Departamento de Sistemática y Ecología Acuática El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR-Chetumal) anavarre@ecosur.mx ORCID ID: 0000-0002-6581-3761 León Felipe González Morales Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) lgonzalez@cigom.org ORCID ID: 0000-0003-4439-0912 Adolfo Gracia Gasca Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) gracia@unam.mx ORCID ID: 0000-0002-5938-3451 Arely Martinez Arce Departamento de Sistemática y Ecología Acuática El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR-Chetumal) armartarce@ecosur.mx ORCID ID: 0000-0002-8482-372X Ivonne Martínez Mendoza Departamento de Oceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) imartine@cicese.mx ORCID: 000-0002-8435-4839 Daniel Pech Departamento de Ciencias de las Sustentabilidad El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR-Campeche) dpech@ecosur.mx ORCID ID: 0000-0002-3869-017X Octavio Quintanar Retama Instituto de Ciencias del Mar y Limnología Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) oquintanar@cigom.org ORCID ID: 0000-0002-0314-3475 Gerardo Rivas Lechuga Facultad de Ciencias Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) gerardorivas@ciencias.unam.mx ORCID ID: 0000-0003-0075-5609 Axayácatl Rocha Olivares Coordinador Infauna Departamento deOceanografía Biológica Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) arocha@cicese.mx ORCID ID: 0000-0002-2700-9086 10 Todos los grupos de trabajo reconocen a la tripulación del Buque Oceanográfico (B/O) Justo Sierra de la UNAM y al del B/O Alpha Helix del CICESE, y al personal cien- tífico que participó en las numerosas campañas de CI- GOM, por su invaluable apoyo, descomunal esfuerzo y gran profesionalismo. Así mismo, agradecemos a los ca- pitanes y personal de cubierta de los barcos camaroneros utilizados en la colecta de la megafauna en los cruceros GOMEX. También reconocemos la gestión de la Coor- dinación de Plataformas Oceanográficas de la UNAM, al Departamento de Embarcaciones del CICESE y al perso- nal de apoyo administrativo del proyecto CIGOM adscri- to al CICESE, CINVESTAV y el ICML-UNAM, quienes desde tierra hicieron incontables gestiones que permitie- ron realizar las campañas. Agradecemos las revisiones a los textos de Alejandro Huerta Saquero y Gerardo Rivas Lechuga. Fitoplancton: El CICESE agradece a Carmen Bazán-Guzmán por su in- valuable apoyo en toda la logística y las gestiones de com- pra de materiales y equipos requeridos para los cruceros oceanográficos Malla Fina y XIXIMI, y a Martín de la Cruz Orozco por su gran apoyo en el trabajo de campo y labora- torio. También agradecemos por todo el apoyo administra- tivo recibido por Victor Olvera, Pilar Ensaldo y en especial a Yadira Palma Villalobos por su gran eficiencia, entusias- mo y apoyo en todas las gestiones financieras del proyecto. AGRADECIMIENTOS El CINVESTAV agradece a la Biól. Fany del C. Merino Virgilio, por su apoyo en identificación de especies en to- das las campañas GOMEX y Perdido, a la M.C. Giuliana I. Cruz Trejo por su apoyo en campo y procesamiento de muestras, y a la Biól. Daniela Medina Euan por su apo- yo en el procesamiento de muestras de la campaña GO- MEX-05. Agradecemos a Jennyfers Chong Robles por la generación de datos de metagenómica de fitoplancton. Zooplancton e ictioplancton: La Facultad de Ciencias y el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM agradecen a Zayra López-Ca- bello, Alejandra Domínguez-Tavera, Magali Roa Venicio y Leonardo Zamora-Arzate por su apoyo en el procesa- miento de muestras de zooplancton e ictioplancton. El CICESE agradece a Antonio Gómez Gómez, Con- cepción Curiel, Reyna Barradas Argüelles, Brisa Andrea Ramírez García, y a Renata María Goulart Silva por el apoyo en muestreos y procesamiento de muestras de zoo- plancton de los cruceros XIXIMI y Malla Fina, así como a Yadira Palma, Pilar Ensaldo y Víctor Olvera por su gran apoyo con aspectos logísticos, administrativos y financie- ros que hicieron posible los muestreos. Metagenómica de zooplancton: A la Dra. Lorena Durán del Centro de Investigación Científica y de Edu- cación Superior de Ensenada CICESE, por el acceso a los microscopios para tomar fotografías de organismos del zooplancton, adquiridos como parte del proyecto de Cien- cia Básica A1-S-8616 “Ecología química y molecular de dinoflagelados toxigénicos epibentónicos y su comunidad bacteriana”. Infauna: El CICESE, el CINVESTAV y el ICML-UNAM agradecen a los técnicos de laboratorio, la M.C. Celia I. Bisbal Pardo, M.C. Viridiana Tapia Ramírez, Biól. Samantha Guerrero Robles, M.C. Ivette Lara Valerio, Biól. Karen I. Rivera Sán- chez, Biol. Abraham Vargas Espositos, LMRN. Yareli Cota Valentin, Biól. Araceli J. Mercado Santiago, Biól. Francisco F. Velasco López y al Biól. Noe Aguilar por su compromiso, dedicación y extraordinario trabajo en el procesamiento y determinación taxonómica de las muestras obtenidas du- rante las campañas oceanográficas. Al Dr. Carlos Paz-Ríos por su ayuda en la identificación taxonómica de los anfípo- dos, y al Dr. Samuel E. Gómez Noguera por su ayuda en la identificación de copépodos harpacticoides. A los Drs. Ivan Hernández Ávila y José A. Cisterna Céliz, por su ayuda en el análisis de la información. A la M.C. Brenda Martínez Villa por su apoyo en la elaboración de material gráfico. A las MMZC. Sara Balan Zetina y Anabel Hernández León, M.C. Gerardo Quintanilla Terminel, M.C. Arturo Siqueiros Valencia, a los Ingenieros Ricardo Solís, Juan Gómez, Carlos Flores y Rodrigo Avalos por su invaluable trabajo. Especial agradecimiento al M.C. Vicente Ferreira Bartrina (in memo- riam), por su inigualable contribución a los muestreos de sedimentos profundos en las campañas XIXIMI. Hongos en los sedimentos: El CICESE agradece a Vicente Ferreira Bartrina, Ivonne Martínez Mendoza, Yamne Ortega Saad, Karla Sidón Ce- seña y Ricardo Alberto González Sánchez por realizar la colecta de muestras de sedimento durante las diferentes campañas. A Asunción Lago Lestón y Jennyfers Chong Robles por su asistencia en la secuenciación del gen ITS. Megafauna demersal y bentónica: El CINVESTAV agradece al M.C. María D. Blanqueto Manzanero, al Tec. Pesquero Alex Acosta, al M.C. Sergio Zavala Barrera y la Bióloga Mariana Urive Cuevas por realizar la colecta de muestras de megaepifauna durante las campañas oceanográficas. Así mismo, se agradece su apoyo en el procesamiento del material biológico y la com- pilación del registro fotográfico. También se le agradece al Prof. José Fernándo Ordaz Bencomo, el M.C. Juan Carlos Rubio Polania y la Lic. Clara Yuleila Caamal Jiménez por la colecta de los invertebrados de la megafauna. Por último, se agradece el apoyo al Prof. Ordaz y a la Lic. Caamal por su apoyo en el procesamiento y fotografías de esta fauna. El Instituto de Ciencias del Mar y Limnología expresa su agradecimiento al personal científico que participó en la recolección de megafauna a bordo del B/O Justo Sierra y al Ing. Francisco Ponce Núñez por su apoyo en la op- eración de las ecosondas del buque para la detección de fondos arrastrables. 11 Esta investigación ha sido financiada por el Fondo Sectorial CONACYT-SENER-Hidrocarburos, proyecto 201441. Esta es una contribución del Consorcio de In- vestigación del Golfo de México (CIGoM). Reconocemos a PEMEX por promover ante el Fondo la demanda es- pecífica sobre los derrames de hidrocarburos y el medio ambiente. 12 ÍNDICE CARTOGRÁFICO Fitoplancton Abundancia de bacillariophyta (diatomeas) / 68 Abundancia de dynophyta (dinoflagelados) / 69 Abundancia superficial de bacillariophyta (diatomeas) sobre la plataforma de Yucatán / 70 Abundancia superficial de dynophyta (dinoflagelados) sobre la plataforma de Yucatán / 71 Abundancia de Synechococcus / 72 Abundancia de Prochlorococcus / 73 Abundancia de pico-eucariontes / 74 Abundancia relativa de los principales grupos fitoplanc- tónicos eucariota (excluyendo dinoflagelados) a partir de analisis metagenómicos / 75 Abundancia relativa de dinoflagelados y demás grupos fitoplanctónicos eucariotas a partir de análisis metagenómicos / 76 Abundancia relativa de haptophytas a partir de análisis metagenómicos / 77 Zooplancton Biomasa del zooplancton de 0-200 m / 78 Abundancia de zooplancton de 0-200 m / 79 Abundancia relativa de grupos dominantes del zoo- plancton 0-200 m (abril-julio) / 80 Abundancia relativa de grupos dominantes del zoo- plancton 0-200 m (agosto-noviembre) / 81 Abundancia de copepoda de 0-200 m / 82 Abundancia de chaetognatha de 0-200 m / 83 Abundancia de ostracoda de 0-200 m / 84 Abundancia de tunicata de 0-200 m / 85 Abundancia de decapoda de 0-200 m / 86 Abundancia de siphonophorae de 0-200 m / 87 Abundancia de euphausiacea de 0-200 m / 88 Abundancia de pteropoda de 0-200 m / 89 Biomasa superficial del zooplancton sobre la plataforma de Yucatán / 90 Abundancia superficial del zooplancton sobre la plata- forma de Yucatán (abril - julio) / 91 Abundancia relativa de grupos dominantes del zoo- plancton en la superficie sobre la plataforma de Yucatán (abril-julio) / 92 Abundancia relativa de grupos dominantesdel zoo- plancton en la superficie sobre la plataforma de Yucatán (agosto-noviembre) / 93 Abundancia superficial de copepoda sobre la plataforma de Yucatán / 94 Abundancia superficial de decapoda sobre la plataforma de Yucatán / 95 Abundancia superficial de tunicata sobre la plataforma de Yucatán / 96 Abundancia superficial de chaetognatha sobre la plata- forma de Yucatán / 97 Abundancia superficial de siphonophorae sobre la plata- forma de Yucatán / 98 Abundancia superficial de ostracoda sobre la plataforma de Yucatán / 99 Abundancia superficial de pteropoda sobre la plataforma de Yucatán / 100 Abundancia superficial de euphausiacea sobre la plata- forma de Yucatán / 101 Abundancia relativa de familias de zooplancton por metagenómica (gen v9-18s) xiximi-05: junio 2015 / 102 Abundancia relativa de familias de zooplancton por metagenómica (gen v9-18s) xiximi-06: agosto-sep- tiembre 2016 / 103 Diversidad de zooplancton por metagenómica v9-18s (0-200 m) / 104 Ictioplancton Abundancia total de larvas de peces 0-200 m / 105 Riqueza de géneros de larvas de peces 0-200 m / 106 Abundancia relativa de géneros dominantes de larvas de peces 0-200 m (abril-julio) / 107 Abundancia relativa de géneros dominantes de larvas de peces 0-200 m (agosto-noviembre) / 108 Abundancia de Diaphus 0-200 m / 109 Abundancia de Cyclothone 0-200 m / 110 Abundancia de Ctenogobius 0-200 m / 111 Abundancia de Engraulis 0-200 m / 112 Abundancia de Bregmaceros 0-200 m / 113 Abundancia de Coryphopterus 0-200 m / 114 Abundancia de Notolychnus 0-200 m / 115 Abundancia de Gobionellus 0-200 m / 116 Abundancia de Syacium 0-200 m / 117 Abundancia de Sparisoma 0-200 m / 118 Abundancia de Thunnus 0-200 m / 119 Abundancia de Lutjanus 0-200 m / 120 Abundancia total de larvas de peces en la superficie sobre la plataforma de Yucatán / 121 Riqueza de géneros de larvas de peces en la superficie sobre la plataforma de Yucatán / 122 Abundancia relativa de géneros dominantes de larvas de peces en la superficie sobre la plataforma de Yuca- tán (abril-julio) / 123 Abundancia relativa de géneros dominantes de larvas de peces en la superficie sobre la plataforma de Yucatán (agosto-noviembre) / 124 Abundancia de Sardinella en la superficie sobre la plata- forma de Yucatán / 125 Abundancia de Lutjanus en la superficie sobre la plata- forma de Yucatán / 126 Abundancia de Auxis en la superficie sobre la plataforma de Yucatán / 127 Abundancia de Selar en la superficie sobre la plataforma de Yucatán / 128 Abundancia de Sparisoma en la superficie sobre la plata- forma de Yucatán / 129 Abundancia de Haemulon en la superficie sobre la plata- forma de Yucatán / 130 13 Abundancia de Gillellus en la superficie sobre la plata- forma de Yucatán / 131 Abundancia de Gobiosoma en la superficie sobre la pla- taforma de Yucatán / 132 Abundancia de Bothus en la superficie sobre la platafor- ma de Yucatán / 133 Abundancia de Priacanthus en la superficie sobre la plataforma de Yucatán / 134 Abundancia de Chloroscombrus en la superficie sobre la plataforma de Yucatán / 135 Abundancia de Thunnus en la superficie sobre la plata- forma de Yucatán / 136 Xiximi-05 abundancia relativa de géneros de larvas de peces por metagenómica (gen mitocondrial cito- cromo c oxidasa i, o coi) / 137 Xiximi-06 abundancia relativa de géneros de larvas de peces por metagenómica (gen mitocondrial cito- cromo c oxidasa i, o coi) / 138 Peces demersales Abundancia promedio de peces demersales sobre la pla- taforma noroeste (red de arrastre) / 139 Riqueza promedio de peces demersales sobre la platafor- ma noroeste (red de arrastre) / 140 Diversidad promedio de peces demersales sobre la plata- forma noroeste (red de arrastre) / 141 Abundancia relativa promedio de especies de peces demer- sales de interés comercial potencial sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 153 Abundancia promedio de peces demersales sobre la pla- taforma de Yucatán (red de arrastre) / 154 Riqueza promedio de peces demersales sobre la plataforma de Yucatán (red de arrastre) / 155 Diversidad promedio de peces demersales sobre la plata- forma de Yucatán (red de arrastre) / 156 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de peces demersales sobre la plataforma de Yuca- tán (red de arrastre) / 157 Abundancia relativa promedio de especies de peces demersales de interés comercial potencial sobre la plataforma de Yucatán (red de arrastre) / 158 Abundancia promedio de peces demersales sobre la pla- taforma de Yucatán (trampas) / 159 Riqueza promedio de peces demersales sobre la platafor- ma de Yucatán (trampas) / 160 Diversidad promedio de peces demersales sobre la plata- forma de Yucatán (trampas) / 161 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de peces demersales sobre la plataforma de Yuca- tán (trampas) / 162 Abundancia relativa promedio de especies de peces demersales de interés comercial potencial sobre la plataforma de Yucatán (trampas) / 163 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de peces demersales sobre la plataforma noroeste (red de arrastre) / 142 Abundancia relativa promedio de especies de peces demersales de interés comercial potencial sobre la plataforma noroeste (red de arrastre) / 143 Abundancia promedio de peces demersales sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 144 Riqueza promedio de peces demersales sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 145 Diversidad promedio de peces demersales sobre el talud noroeste (trineo bentónico / 146) Abundancia relativa promedio de especies dominantes de peces demersales sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 147 Abundancia relativa promedio de especies de peces demersales de interés comercial potencial sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 148 Abundancia promedio de peces demersales sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 149 Riqueza promedio de peces demersales sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 150 Diversidad promedio de peces demersales sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 151 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de peces demersales sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 152 Megainvertebrados Abundancia promedio de megainvertebrados bentónicos sobre la plataforma noroeste (red de arrastre) / 164 Riqueza promedio de megainvertebrados bentónicos so- bre la plataforma noroeste (red de arrastre) / 165 Diversidad promedio de megainvertebrados bentónicos sobre la plataforma noroeste (red de arrastre) / 166 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de megainvertebrados bentónicos sobre la plataforma noroeste (red de arrastre) / 167 Abundancia relativa promedio de especies de megainver- tebrados bentónicos de interés comercial potencial sobre la plataforma noroeste (red de arrastre) / 168 Abundancia promedio de megainvertebrados bentónicos sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 169 Riqueza promedio de megainvertebrados bentónicos sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 170 Diversidad promedio de megainvertebrados bentónicos sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 171 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de megainvertebrados bentónicos sobre el talud noroes- te (trineo bentónico) / 172 Abundancia relativa promedio de especies de megain- vertebrados bentónicos de interés comercial po- tencial sobre el talud noroeste (trineo bentónico) / 173 14 Abundancia promedio de megainvertebrados bentónicos sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 174 Riqueza promedio de megainvertebrados bentónicos sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 175 Diversidad promedio de megainvertebrados bentónicos sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 176 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de megainvertebrados bentónicos sobre el talud suroeste(red de arrastre) / 177 Abundancia relativa promedio de especies de megain- vertebrados bentónicos de interés comercial poten- cial sobre el talud suroeste (red de arrastre) / 178 Abundancia promedio de megainvertebrados bentónicos sobre la plataforma de Yucatán (red de arrastre) / 179 Riqueza promedio de megainvertebrados bentónicos sobre la plataforma de Yucatán (red de arrastre) / 180 Diversidad promedio de megainvertebrados bentónicos sobre la plataforma de Yucatán (red de arrastre) / 181 Abundancia relativa promedio de especies dominantes de megainvertebrados bentónicos sobre la plata- forma de Yucatán (red de arrastre) / 182 Abundancia relativa promedio de especies de me- gainvertebrados bentónicos de interés comercial potencial sobre la plataforma de Yucatán (red de arrastre) / 183 Hongos en los sedimentos Abundancia relativa de filos fúngicos en los sedimentos / 184 Géneros fúngicos mas abundantes en los sedimentos / 185 Infauna Abundancia total de la meiofauna / 186 Riqueza de la meiofauna / 187 Abundancia relativa de taxones dominantes de la meio- fauna: grupos dominantes / 188 Abundancia relativa de la meiofauna: grupos abundan- tes / 189 Abundancia relativa de la meiofauna: grupos moderada- mente abundantes / 190 Abundancia relativa de la meiofauna: grupos raros / 191 Abundancia total de la nematofauna / 192 Riqueza de géneros de la nematofauna / 193 Diversidad de la nematofauna / 194 Abundancia relativa de géneros dominantes de nemáto- dos: grupo 1 / 195 Abundancia relativa de géneros dominantes de nemáto- dos: grupo 2 / 196 Abundancia total de la macrofauna / 197 Riqueza de la macrofauna / 198 Abundancia relativa de la macrofauna dominante / 199 Abundancia relativa de la macrofauna abundante / 200 Abundancia relativa de la macrofauna rara / 201 15 INTRODUCCIÓN1 L os estudios sobre la diversidad del golfo de Mé- xico llevan varias décadas y diferentes fuentes han compilado la información generada a lo largo de los años (Felder y Camp, 2009; Fautin et al., 2010). Estas obras contienen registros de aproximadamente 15 000 especies marinas incluidas en 40 filos de microorganismos (incluyendo a procariontes y eucariontes), plantas y animales. Compilaciones de es- pecies en diferentes regiones del golfo sugieren diferen- cias regionales en la diversidad (Figura 1, Murawski et al., 2018). Sin embargo, hay que considerar que la Zona Económica Exclusiva (ZEE) de Estados Unidos de Amé- rica, que abarca toda la región norte del golfo, ha estado sujeta a muestreos intensos y monitoreos continuos, por lo cual es probable que sus comunidades tengan una me- jor representación en los inventarios biológicos. Se co- noce mucho menos sobre los patrones de distribución y abundancia de las comunidades de la región central y sur del golfo de México, particularmente en la región de aguas profundas (>1000 m) y sobre la extensa plataforma de Yucatán. Uno de los retos principales que enfrenta el estudio de las comunidades marinas en el golfo de México es su gran extensión geográfica, que abarca aproximadamente 1 577 000 km2. De estos, 745 000 km2, o el 47%, corres- ponden a la ZEE mexicana, la cual si fuese sobreimpuesta sobre el territorio terrestre continental de México, cubri- ría casi el 40 %. La plataforma continental del golfo se ex- tiende desde la costa hasta los 200 m de profundidad, en donde inicia el talud continental. En el talud, la profundi- dad aumenta rápidamente hasta la llanura abisal, que ini- cia a los 3000 m de profundidad. La región más profunda del golfo, conocida como la llanura abisal de Sigsbee, es una planicie muy extensa que se encuentra en la región central a profundidades mayores a los 3200 m, y que se extiende por 95 000 km2. Las especies marinas están adaptadas a habitar en condiciones ambientales particulares, y la presen- cia de un amplio intervalo de profundidades se refle- ja en una alta variedad de hábitats que se caracterizan por comunidades marinas específicas. Los organismos pueden habitar en la columna de agua durante toda o parte su ciclo de vida, o en asociación con el fondo ma- rino. Las especies pelágicas son aquellas que habitan en la columna, y se agrupan en función de las profundida- des en las cuales se encuentran: las epipelágicas habitan desde la superficie hasta los 200 m, las mesopelágicas de 200-1000 m y las batipelágicas desde los 1000 a los 4000 m. Cerca de la superficie, las condiciones ambien- tales como la temperatura y la salinidad son muy varia- bles y la señal estacional es muy marcada como conse- cuencia de la interacción entre el océano y la atmósfera. En contraste, las especies que habitan a altas profundi- dades experimentan un ambiente más estable, pero en- frentan la ausencia de luz, una baja disponibilidad de alimento, temperaturas frías y altísima presión. El plancton (del griego planktón, que va errante o a la deriva) es un conjunto de organismos suspendidos en la columna de agua que se caracterizan por tener una movilidad horizontal limitada con relación a las aguas donde habitan. El plancton engloba una gran diversidad de organismos con tamaños que van desde una milésima parte de 1 mm, como pequeñas bacterias y microalgas, hasta medusas y grandes colonias de organismos gelati- nosos de hasta 2 o 3 metros (Gasca et al., 1996). Dada la gran diversidad de formas y funciones del plancton, se le suele clasificar en tres grupos funcionales principales: el bacterioplancton, compuesto por bacterias (véase tomo X), el fitoplancton, que comprende al plancton autótro- fo capaz de fotosintetizar como las microalgas, y el zoo- plancton, que son principalmente consumidores secun- darios (SOMPAC, 2012; Beaugrand, 2014). En conjunto, el fitoplancton y zooplancton son un grupo dominante en términos de abundancia y biomasa, y conforman la base de la red alimentaria que sustenta a la gran diversidad de organismos que habitan tanto en la columna de agua como en el fondo marino (Gasca et al., 1996, Ceballos et al., 2003). Dentro de los depredadores que dependen de la producción primaria y secundaria del plancton se in- cluyen a diversos invertebrados, peces, tortugas marinas (tomo VII), mamíferos marinos (tomo VIII), y algunos peces pelágicos mayores (tomo IX) como el tiburón ba- llena y las mantarrayas, entre otros. Las características sedimentarias y ambientales del fondo marino, la profundidad, la disponibilidad de alimento y las características particulares de los ciclos de vida de las especies son los factores principales que influyen sobre las comunidades que habitan en el fon- do. Las especies demersales, como ciertos peces, viven en asociación con el lecho marino, mientras que las que se conocen como bentónicas (del griego benthos, que significa fondo del mar) viven en el fondo y suelen te- ner una movilidad limitada o ausente. Los organismos que viven entre las partículas del sedimento se conocen como infauna. También están presentes comunidades de grupos taxonómicos sobre los cuales se cuenta con un conocimiento extremadamente limitado, como las bacterias (tomo X) y los hongos marinos, que juegan un papel fundamental en la descomposición y procesa- miento de la materia orgánica. Como resultado de la amplia extensión geográfica, profundidades y tipos de hábitat que caracterizan el golfo de México, los retos involucrados en el muestreo sistemá- tico y representativo de sus comunidades son sustanciales y a su vez complejos. Cada grupo de organismos requiere de métodos de muestreo particulares, y más allá de la cos- ta, es indispensable el uso de buques oceanográficos espe- cializados. También se requiere de expertos en diferentes grupos taxonómicos, y la implementación de diversas metodologías para la identificación de los organismos. Este subtomo resume los resultados de un esfuerzo am- bicioso y sostenido de cruceros oceanográficos realizados entre el 2015 y 2019, y que en conjuntopermiten la carac- terización de la distribución, abundancia y diversidad del plancton, la fauna demersal y bentónica, la infauna y los hongos de los sedimentos del golfo de México. 16 Subtomo Comunidades marinas Fitoplancton El fitoplancton está constituido por microorganismos fo- tosintéticos acuáticos que flotan arrastrados por las co- rrientes, aunque algunos taxones tienen cierta movilidad otorgada por sus órganos locomotores, como los flagelos, o por medio de vacuolas de gas, que permiten la regula- ción de su densidad y por lo tanto su flotabilidad. Estos organismos unicelulares habitan las aguas superficiales iluminadas de lagos, ríos y océanos, denominada como la zona eufótica. La comunidad del fitoplancton está compuesta principalmente por células procariotas y eucariotas. Los procariotas son organismos que no tienen una mem- brana nuclear por lo cual el ADN se encuentra disperso en el citoplasma, mientras que los eucariotas, sí tienen membrana nuclear y también organelos con membranas. Sus poblaciones están conformadas por organismos que pertenecen a diferentes grupos taxonómicos, incluyen- do Cyanobacteria (algas verde-azules), Chlorophyta (al- gas verdes), Dinophyta (dinoflagelados), Bacillariophyta (diatomeas), Euglenophyta, Haptophyta, Prasinophyta, Chrysophyta, Cryptophyta y Raphidophyta (Pal y Choud- hury, 2014; Reynolds, 2006). La clasificación taxonómica y la evaluación de las relaciones filogenéticas, las cuales establecen el grado de relación entre taxones con bases en su historia evolutiva, ha cambiado a través del tiempo. Originalmente, se basa- ba principalmente en la morfotaxonomía, que se centra en el análisis detallado de rasgos estructurales para cla- sificar a las especies con base en su nivel de similitud, y la caracterización de ciertos rasgos funcionales. Reciente- mente, se han integrado herramientas de la biología mo- lecular al sistema convencional morfológico para clasifi- car a las especies y dilucidar las relaciones filogenéticas. Hoy en día la clasificación y entendimiento filogenético de las microalgas tienen un enfoque multidisciplinario que permite establecer criterios para la identificación adecuada y la ubicación filogenética de cualquier grupo. El fitoplancton tiene un papel trascendental en el funcionamiento de los ecosistemas marinos como pro- ductor primario que sustenta la producción secundaria de muchos otros organismos, desde el zooplancton, has- ta peces e invertebrados de todos los niveles tróficos. En ambientes marinos, los organismos fitoplanctónicos fijan alrededor de 45–55 Pg de carbono al año (1 Pg = 1 × 1015 g), lo cual constituye aproximadamente el 45% de la foto- síntesis sobre la faz de la Tierra (Falkowski y Raven, 2007, Pal y Choudhury, 2014). También juega una función fun- damental en la fijación global de dióxido de carbono a través del proceso de fotosíntesis, con lo cual contribuye a la mitigación de los efectos del cambio climático. Algunos grupos contribuyen a la exportación de carbono orgánico hacia el fondo marino en un proceso conocido como la bomba biológica; en los sedimentos, este carbono orgá- nico se puede almacenar a lo largo de miles y millones de años, y sirve de base para la formación de hidrocarburos de petróleo. Figura 1. Riqueza de especies en diferentes zonas del golfo de México. Fuente: Adaptado de Felder y Camp 2009. Elaboración: Laboratorio de Análisis Espacial, CIGOM. Introducción 17 Tabla 1. Clasificación del fitoplancton de acuerdo a la no- menclatura de tamaños propuesta por Sieburth et al. (1978) y resumida por Reynolds (2006). La distribución, abundancia y composición del fitoplancton es controlada por las propiedades físicas y químicas del ambiente acuático. La luz y la temperatura son los factores físicos principales que controlan su cre- cimiento. Asimismo, dado a las variaciones estructurales y fisiológicas de los organismos, la turbulencia originada por el movimiento del agua afecta directamente su pa- trón de crecimiento, distribución espacial y la formación de florecimientos algales. Dentro de los factores químicos que controlan su crecimiento se encuentra la disponibi- lidad de nutrientes (carbono, nitrógeno, fósforo, sílice y ciertos elementos que se encuentran en muy bajas con- centraciones). La disponibilidad de nutrientes delimita la productividad primaria de los ecosistemas acuáticos, por lo cual su distribución espacial y temporal juega un papel fundamental en la dinámica del fitoplancton (Reynolds, 2006, Pal y Choudhury, 2014). Diversos estudios ecológicos de la comunidad de fitoplancton se enfocan en el análisis de los patrones de distribución de la abundancia de sus diversos componen- tes en relación a las características del ambiente, así como en el uso de un sistema de clasificación funcional que se basa en su tamaño. La forma del espectro de tamaños (de- terminada por la predominancia de células más grandes o más pequeñas) es un indicador de la estructura de la red trófica pelágica que modula el flujo de los elementos biogeoquímicos en un ecosistema. El sistema de escala de tamaños y nomenclatura propuesta por Sieburth et al. (1978) ha sido adoptada en estudios de ecología del fitoplancton (Tabla 1), y permite distinguir grupos con características funcionales particulares y que tienen un papel fundamental en los procesos biogeoquímicos de los océanos. Por ejemplo, el picofitoplancton, que incluyen a picoeucariontes y cianobacterias tales como Synechococ- cus y Prochlorococcus, contribuyen sustancialmente a la producción primaria pero muy poco a la exportación de carbono hacia el océano profundo. Esta fracción de ta- maños conforma una parte importante de la biomasa de fitoplancton, en especial en ecosistemas oligotróficos, tal como ha sido documentado para la región central del gol- fo de México (Linacre et al., 2015). Dado su mayor razón superficie:volumen, este grupo integrado por células muy pequeñas tiene una alta eficiencia en la incorporación de nutrientes y captura de luz. Dentro del nanofitoplancton se encuentran las haptofitas, las cuales incluyen a los co- colitofóridos. Estos organismos forman grandes acumu- laciones conocidas como mareas blancas en las regiones templadas del Atlántico norte. Los cocolitofóridos tienen pequeñas placas de carbonato de calcio llamadas cocoli- tos, y contribuyen sustancialmente al flujo de carbona- to y materia orgánica desde las aguas superficiales a los sedimentos marinos (Balch, 2018). Por ende, este grupo funcional de “calcificadores” tienen un importante papel en el ciclo biogeoquímico del carbono y en la bomba bio- lógica de los ecosistemas marinos. Otros organismos im- portantes en los ciclos biogeoquímicos son los que tienen un impacto directo sobre el ciclo del sílice. Los “silicifi- Nombre Dimensión lineal máxima Picofitoplancton 0.2 – 2 µm Nanofitoplancton 2 – 20 µm Microfitoplancton 20 – 200 µm Mesofitoplancton 200 µm – 2 mm Macrofitoplancton > 2 mm cadores”, tales como las diatomeas, forman parte del mi- crofitoplancton y contribuyen mayoritariamente a la pro- ducción primaria y biomasa durante los florecimientos de primavera en regiones templadas y polares. Las diato- meas aportan eficientemente a la exportación de carbo- no orgánico hacia el fondo marino, ya sea directamente a través del hundimiento de las células, o indirectamente al ser consumidas por los organismos pastoreadores. Diversos grupos de consumidores se alimentan de fitoplancton, incluyendo organismos del mesozooplanc- ton (0.2-20 mm, como por ejemplo copépodos) y del ma- crozooplancton (como por ejemplo, eufáusidos y salpas). También hay pastoreadores unicelulares que forman par- te del microzooplancton (<0.2 mm), tales como ciliados y dinoflagelados heterotróficos y mixotróficos (es decir, organismos con la capacidad de fijar dióxido de carbono a través del proceso de fotosíntesis y además de ingerir directamente partículas orgánicas).Estos consumidores albergan una amplia gama de tamaños (5-200 µm), tie- nen diversos mecanismos de alimentación y sus tasas de ingestión de células están acopladas a las tasas de produc- ción de sus presas nano y microfitoplanctónicas. Estos organismos realizan un papel ecológico importante en la transferencia trófica de materia y energía dentro de los ecosistemas pelágicos marinos. El conocimiento sobre los diversos grupos funcionales, así como de los procesos que controlan su crecimiento, mortalidad, y el destino de la materia orgánica en los océanos, son fundamentales para la comprensión de la dinámica de los ecosistemas marinos (Le Quéré et al., 2005). El golfo de México alberga una gran diversidad fun- cional de especies de fitoplancton (Figura 2), incluyendo a aquellas que componen los grupos de dinoflagelados y diatomeas (Okolodkov, 2003, Krayevsky et al., 2009, Steidinger et al., 2009). Algunos ejemplos de los géneros más comunes de ambos grupos se enlistan en la Tabla 2. Sin embargo, el estudio de fitoplancton en términos de composición taxonómica y abundancia en aguas de la Zona Económica Exclusiva de México ha estado enfocado mayormente a las regiones profundas y costeras, siendo menor su estudio en la plataforma de Yucatán (Hernán- dez-Becerril y Flores-Granados, 1998, Licea y Luna, 1999, Hernández-Becerril et al., 2008, Licea et al., 2004, 2011, 18 Subtomo Comunidades oceánicas 2017, Merino-Virgilio et al., 2013, Zamudio et al., 2013, Escobar-Morales y Hernández-Becerril, 2015). Por lo tan- to, es necesario caracterizar la comunidad fitoplanctónica con una amplia cobertura geográfica, incluyendo la plata- forma de Yucatán, para conocer la distribución espacial y la abundancia de los principales grupos fitoplanctónicos que habitan las aguas mexicanas del golfo de México. La comunidad del fitoplancton es muy diversa en forma y tamaño. Para algunos grupos taxonómicos, la falta de características morfológicas que permiten dis- tinguir entre especies, como ocurre con el picoplancton, limita la identificación taxonómica mediante técnicas Figura 2. Fitoplancton comúnmente observado en las aguas del golfo de México. 1) Oscillatoria spp., Vaucher ex Go- mont, 1892 ‘1893,’ escala 100 µm, 2) Hemiaulus membrana- ceus, Cleve 1873, escala 20 µm, 3) Ornithocercus magnificus, F. Stein 1883, escala 50 µm, 4) Diploneis spp., Ehrenberg ex Cleve, 1894, escala 20 µm, 5) Pyrophacus steinii, (Schiller) Wall y Dale 1971, escala 50 µm, 6) Tripos limulus, (Pouchet) F. Gómez 2013, escala 50 µm, 7) Podolampas elegans, F. Schütt 1895, escala 50 µm, 8) Thalassiosira spp., Cleve, 1873, escala 20 µm, 9) Dictyocha fibula, Ehrenberg 1839, escala 20 µm, 10) Calciosolenia brasiliensis, (Lohmann) J. R.Young in Young y al. 2003, escala 20 µm, y 11) Actinocyclus cuneifor- mis, (Wallich) F. Gómez, Lu Wang y Senjie Lin 2017, escala 50 µm. Fotos: Citlali Sánchez Robles, CICESE y Ruth Luna Soria, UNAM. Tabla 2. Géneros de diatomeas y dinoflagelados registrados comúnmente en las aguas del golfo de México. Diatomeas Dinoflagelados Nitzschia A.H. Hassall, 1845 Cocconeis C.G. Ehrenberg, 1837 Rhizosolenia T. Brightwell, 1858 Chaetoceros C.G. Ehrenberg, 1844 Guinardia H. Peragallo, 1892 Leptocylindrus P.T. Cleve in C.G.J. Petersen, 1889 Navicula J.B.M. Bory de Saint-Vincent, 1822 Thalassiosira P.T. Cleve, 1873 emend. Hasle, 1973 Thalassionema A. Grunow ex C. Mereschkowsky, 1902 Planktoniella F. Schütt, 1892 Mastogloia G.H.K. Thwaites in W. Smith, 1856 Coscinodiscus C.G. Ehrenberg, 1839 Hemiaulus P.A.C. Heiberg, 1863 Cylindrotheca L. Rabenhorst, 1859 Dactyliosolen A.F. Castracane, 1886 Corythodinium Loeblich Jr. y Loeblich III, 1966 Gymnodinium F. Stein, 1878 Gyrodinium Kofoid y Swezy, 1921 Oxytoxum Stein, 1883 Scrippsiella Balech ex A.R.Loeblich III, 1965 Tripos Bory de Saint-Vincent, 1823 Protoperidinium Bergh, 1881 Gonyaulax Diesing, 1866 Podolampas Stein, 1883 Prorocentrum Ehrenberg, 1834 Peridinium Ehrenberg, 1830 Dinophysis Ehrenberg, 1839 Pyrodinium Plate, 1906 de microscopía. Otras técnicas usadas para el estudio y clasificación del fitoplancton, como la citometría de flujo y el análisis de pigmentos con cromatografía (HPLC), se basan en la cuan- tificación de su fluorescencia natural (Biegala et al., 2003; Johnson y Martiny, 2015, Tomo III, Subtomo Hidrografía y Biogeoquímica). Sin em- bargo, aunque estas técnicas son excelentes para cuantificar la comunidad en términos de gran- des grupos, no brindan información taxonómica detallada. Esto, sumado al hecho de que la mayoría de las especies de picoeucariotas permanecen sin cultivar, hace muy difícil su caracterización. Las técnicas de biología molecular permiten ca- racterizar más a detalle la comunidad fitoplanctónica. Una de las más usadas actualmente es la secuenciación del ADN, que permite identificar taxones y establecer las relaciones filogenéticas, o evolutivas, entre ellos. En par- ticular, las últimas tecnologías de secuenciación masiva que aparecieron hace aproximadamente 15 años, y que Introducción 19 continúan en desarrollo, han transformado el estudio de las comunidades microbiológicas en general y del fito- plancton en particular, permitiendo conocer la diversi- dad de la comunidad a través de la secuenciación de sus metagenomas. La caracterización molecular de una comunidad se puede hacer secuenciando todo el material genético de una muestra, o mediante la amplificación y secuenciación de un gen marcador que esté presente en toda la comu- nidad de interés. Los marcadores moleculares más usa- dos son aquellos que contienen información taxonómica, en particular los que se encuentran en la secuencia del gen que codifica la subunidad menor del ARN ribosomal (SSU rRNA, por sus siglas en inglés), que es la 18S para eucariontes y la 16S para procariontes. La información contenida en estos genes ha permitido encontrar nuevos grupos taxonómicos y entender sus relaciones filogenéti- cas con aquellos grupos previamente conocidos. La metagenómica ha revolucionado el conocimien- to de las comunidades fitoplanctónicas marinas en muy poco tiempo, lo que ha permitido descubrir una enorme diversidad que no había sido caracterizada previamente, incluyendo nuevos linajes de especies de fitoplancton. Esto ha modificado sustancialmente el entendimiento de la diversidad, filogenia, evolución y biogeografía del fitoplancton (Caron et al., 2017; Johnson y Martiny, 2015; Pierell- Karlusich et al., 2020). Los resultados obtenidos a través de los estudios moleculares complementan el gran acervo de conocimiento obtenido por medio de la taxo- nomía tradicional que se basa en el estudio de los carac- teres morfológicos y funcionales. Zooplancton Los animales que habitan en sistemas de agua dulce, salo- bre o marinas, y que se caracterizan por vivir a la deriva a merced de las corrientes, reciben el nombre de zooplanc- ton. Por lo general, son organismos con capacidad motriz limitada o ausente, y son relativamente pequeños (entre los 0.2 mm y los 20 cm). El zooplancton está compues- to por una gran diversidad de organismos, que incluyen desde microorganismos eucariontes unicelulares, como los flagelados, los ciliados, los radiolarios y los foraminí- feros, denominados en su conjunto microzooplancton, y una enorme gama de metazoos o animales, tales como las medusas, los crustáceos y las larvas de peces, entre otros. La distribución, composición y abundancia de las especies del zooplancton depende de las condiciones hidrológicas, ambientales, y biológicas de las distintas regiones marinas. Por ejemplo, las comunidades y especies que habitan en la- gunas costeras, estuarios, el talud y plataforma continental, cuencas oceánicas, y las zonas bajo la influencia de volca- nes submarinos son características de cada región (Gasca et al., 1996; Giraldo y Gutiérrez, 2007). De acuerdo a las características de sus ciclos de vida, las especies del zooplanctonse clasifican en dos grandes grupos. El holoplancton incluye a los organis- mos que pasan toda su vida en la columna de agua (por ejemplo, pequeños crustáceos y algunas familias de mo- luscos y anélidos), mientras que el meroplancton agrupa a los organismos que sólo están sujetos al transporte por las corrientes durante una parte de su existencia, ya que eventualmente crecen o se incorporan como juveniles y adultos a las comunidades pelágicas, formando parte del necton, o a las comunidades del fondo marino que se conocen como el bentos. Las etapas larvarias de algu- nos invertebrados bentónicos, como gusanos, erizos, es- trellas de mar, pulpos y cangrejos, así como los huevos y larvas de peces suelen formar parte del meroplancton (Raymond, 1967; Boltovskoy, 1999; Castellani y Edwards, 2017; Santhanam et al., 2019). La importancia del zooplancton radica en que pro- porcionan la principal ruta de transferencia de energía y materia orgánica desde los productores primarios hasta los niveles tróficos superiores, sustentando gran parte de la productividad secundaria. El 98% de la biomasa mari- na corresponde a las multitudes de organismos del fito- plancton y zooplancton, que son en su mayoría micros- cópicos (Gasca et al., 1996; Cifuentes et al., 2003; Sullivan y Kremer, 2011; SOMPAC, 2012; Bertram et al., 2017). De esta manera, el zooplancton es el alimento de muchos miembros de la fauna marina, como algunos peces filtra- dores (por ejemplo, el tiburón ballena y las mantarrayas), aves, tortugas y mamíferos marinos, y la gran ballena azul. En conjunto, estas especies constituyen tan solo el 2% de la biomasa viva. El plancton es muy importante en los ecosistemas marinos, y algunas estimaciones sugieren que a partir de la producción primaria del fitoplancton oceánico se sustenta el crecimiento de cerca de 240 mi- llones de toneladas de diversas especies de peces, de las cuales se pescan anualmente ~80 millones de toneladas (Beaugrand, 2014). El zooplancton está conformado por comunidades altamente complejas y taxonómicamente diversas que incluyen representantes de prácticamente todos los Fi- los que integran el reino animal (Figuras 3-5). Destacan por su abundancia y amplia distribución los copépodos, quetognatos y crustáceos, incluyendo eufáusidos, cladó- ceros, misidáceos, anfípodos y ostrácodos. Muchos de estos crustáceos son pastoreadores, es decir, se alimen- tan del fitoplancton y/o del microzooplancton. También se encuentran las larvas y adultos de moluscos bivalvos, gasterópodos (pterópodos, heterópodos) y cefalópodos, poliquetos, equinodermos (erizos y estrellas de mar) y los briozoos (Santhanam et al., 2019). Otros organismos que suelen ser abundantes y que pertenecen a diferentes linajes de animales corresponden al zooplancton gela- tinoso y semi-gelatinoso. Entre estos se encuentran los taliáceos, apendicularias y las salpas, que son filtrado- res herbívoros y omnívoros, y depredadores como los quetognatos, ctenóforos, medusas y sifonóforos. Los vertebrados forman parte del meroplancton a través de la presencia de huevos y larvas de peces, lo cual tiene una destacada importancia para el estudio de diversas pesquerías y redes tróficas de todo el ecosistema marino (Grahame, 1987). 20 Subtomo Comunidades oceánicas Figura 3. Representantes de los grupos predominantes del zooplancton marino. 1a y 6) copépodos, 1b, 3, y 7) anfípodos hipéridos, 1c) eufáusidos, 1d) ostrácodos, 1f) quetognatos, 2) pterópodos, 1f) tunicados pelágicos doliólidos, 4) pirosomas y 5) salpas. Fotos: Clara María Hereu, CICESE. Figura 4. Representantes de algunas familias de anfípodos hipéridos del golfo de México. 1) Vibiliidae, 2) Phronimidae, 3) Eupronoidae, 4) Lycaeidae, 5) Oxycephalidae, 6) Platyscelidae, 7 y 8) Phrosinidae, 9) Lestrigonidae. Fotos: Clara María Hereu, CICESE. Introducción 21 Figura 5. Representantes de algunas familias de copépodos calanoideos: 1) Aetidadae, 2) Pontellidae, 3) Calanidae , 4) Arietellidae, 5) Temoridae, 6) Scolecitrichidae, 7) Acartidae. Fotos: Clara María Hereu, CICESE. Algunos organismos del zooplancton rea- lizan migraciones horizontales y verticales; estas últimas pueden ser de cientos de metros y ocurrir en períodos diarios, estacionales o en relación al ciclo lunar, entre otros factores. Se cree que es- tos movimientos verticales hacia la profundidad son una respuesta evolutiva a la migración de los depredadores que suben hacia la superficie para alimentarse por la noche, que puede ser una estra- tegia para minimizar gastos energéticos al pasar parte del tiempo en aguas profundas más frías, o que les permiten buscar condiciones más favora- bles para su crecimiento y reproducción (Gasca et al., 1996). El zooplancton juega un papel fundamental en el reciclaje de la materia orgánica y el transporte del carbono orgánico hacia el fondo marino a tra- vés de una amplia variedad de mecanismos, por lo cual contribuyen al funcionamiento de la bomba biológica (Steinber y Landry, 2017; Valiela, 2017). Facilita el proceso de almacenamiento a largo pla- zo del carbono orgánico en los sedimentos al des- plazar grandes cantidades de carbono orgánico y nutrientes desde las capas superiores del océano, en donde se alimenta, hacia las capas más profun- das y viceversa (Fortier et al., 1994; Hays, 2003). La capa- cidad del océano de captar carbono atmosférico y secues- trar esa materia orgánica por largos períodos -la bomba biológica- depende en gran medida del papel que el zoo- plancton juega como consumidor, de tal forma que el car- bono fijado por el fitoplancton a través de la fotosíntesis y consumido por el zooplancton, puede llegar al fondo marino y quedar secuestrado en los sedimentos por lar- gos períodos. Por lo tanto, el zooplancton juega un papel muy importante en la regulación del clima a través de su función en la bomba biológica (Steinberg y Landry, 2017). Dentro de esta comunidad, se producen comple- jas interacciones ecológicas entre los numerosos grupos taxonómicos que la constituyen. Por ejemplo, se observa competencia por alimento, así como interacciones depre- dador-presa. Algunas especies exhiben simbiosis a lo lar- go del ciclo de vida, que se define como una asociación cercana entre dos especies. Cuando solo una especie se beneficia de dicha relación y la otra se perjudica, se cono- ce como parasitismo, mientras que en el comensalismo ambas especies se benefician de la interacción. Esta co- munidad altamente dinámica presenta diferentes adapta- ciones y estrategias de alimentación y reproducción, lo cual les permite ocupar diversos hábitats y niveles trófi- cos (Hulsemann, 1996). La diversidad y la abundancia del zooplancton es muy variable. La mayoría de los organismos del zoo- plancton tienen ciclos de vida cortos, lo cual implica que se reproducen frecuentemente y viven poco tiempo (de días a meses en la mayoría de los casos). En consecuen- cia, suelen responder rápidamente a las condiciones de su entorno, como cambios en la temperatura, la dirección y fuerza de las corrientes oceánicas, y las variables quími- 22 Subtomo Comunidades oceánicas cas del agua, así como la abundancia y hábitos alimenta- rios de los depredadores que los consumen. Por esto, y el hecho de tener ciclos de vida relativamente cortos, el zooplancton funciona como un auténtico “centinela” del ecosistema pelágico (Richardson, 2008). Diversos organismos del zooplancton son útiles como indicadores biológicos y de contaminación am- biental, por lo cual se han usado para la evaluación de la calidad del agua (Haury y Pieper 1988; Sardet, 2015) y para la definición de masas de agua, corrientes o sur- gencias (Russel, 1935, 1939; Fernández-Álamo, 2020a y 2020b). Los organismos crecen y proliferan cuando las condiciones de temperatura, salinidad y alimento son fa- vorables para ellos, lo cual por lo general ocurre duran- te el verano en las regiones cálidas, observándose menor crecimiento,reproducción y abundancia durante el in- vierno (Steindinger y Walker, 1984). La biomasa y composición del zooplancton de las región oceánica y de plataforma del sur del golfo de Mé- xico son vastas y están en constante cambio debido a la variación estacional, a las corrientes marinas que influ- yen sobre el transporte, y posiblemente a los impactos de la actividad humana. Las aguas abiertas del golfo central son menos productivas, lo cual se ve reflejado en una me- nor abundancia y biomasa zooplanctónica como conse- cuencia de una disponibilidad limitada de alimento (Bi- ggs, 1992; Biggs et al., 1997; Zavala-García et al., 2016). Estas comunidades oceánicas se caracterizan por pre- sentar una mayor contribución de formas holoplanctó- nicas que sobre la plataforma continental (Howey, 1976; Suárez-Morales et al., 1990, Heileman y Rabalais, 2009). En algunos casos, las corrientes predominantes pueden transportar organismos desde las plataformas hacia la re- gión profunda o viceversa (Pérez-Brunius et al., 2013), y hay estructuras de circulación oceánica como los giros de mesoescala que concentran o dispersan a los organismos y que influyen sobre la biomasa del zooplancton (Biggs et al., 1988, 1997; López-Salgado y Suárez-Morales, 1998; López-Salgado et al., 2000). Fenómenos oceanográficos locales, como las surgencias, también influyen sobre las comunidades del zooplancton a través de su efecto sobre la disponibilidad de nutrientes y la producción primaria (Suárez-Morales, 1990; Suárez-Morales y Gasca, 1991). En contraste, sobre la plataforma de Yucatán el zooplancton es más productivo, y está integrado por una mayor presencia y diversidad de organismos que forman parte del meroplancton, particularmente formas larvales de especies bentónicas que habitan en la región nerítica. Su mayor abundancia está ligada a una mayor disponi- bilidad y variedad de alimento, derivado de los aportes de aguas continentales que enriquecen las aguas costeras (Campos, 1980; Suárez-Morales, 1997; Zavala-García et al., 2016), en tanto que su distribución está determinada por las corrientes en la región somera con dirección oeste y la influencia de la corriente del Lazo. A lo anterior se suma la influencia de un afloramiento estacional de aguas profundas sobre la plataforma en la región oriental de la península de Yucatán. En aguas mexicanas del golfo de México, hay más registros y estudios sobre el zooplancton de las zonas cos- teras, la plataforma y talud continental que para la región de aguas profundas . En lo que respecta a los patrones de diversidad y abundancia del zooplancton, la mayoría de los estudios se han realizado sobre un número redu- cido de grupos taxonómicos. Son escasos los trabajos en los cuales se estudia simultáneamente toda la comu- nidad zooplanctónica de la región de aguas profundas (Suárez-Morales et al., 2013; Rowe, 2017). El estudio de las comunidades del zooplancton consiste típicamente en la recolección de muestras de agua y su posterior análisis bajo microscopio. El planc- ton más pequeño, que abarca a los organismos menores a 0.2 mm se colecta con botellas especialmente diseñadas para tal fin. Para capturar el zooplancton de mayor tama- ño se utilizan arrastres con redes con una luz de malla de 0.2 mm o mayor, en las cuales quedan atrapados algunos miembros del microzooplancton y la gran mayoría de los metazoos (Castellani y Edwards, 2017). Para la cuantifi- cación e identificación de los organismos zooplanctóni- cos en el laboratorio suele utilizarse el microscopio este- reoscópico que permite distinguir sus diferentes formas para clasificar a los individuos en grupos taxonómicos. Esto implica que se obtiene un grado de resolución taxo- nómica relativamente bajo, llegando muchas veces a cla- sificar los organismos a nivel de filo, clase o incluso hasta orden. Sin embargo, para la comprensión del funciona- miento de las comunidades de zooplancton, se requiere de la caracterización fina de la abundancia y composición de especies. Para esto, se suele observar a los organismos bajo microscopios para obtener una mayor resolución vi- sual de las características morfológicas que permiten su identificación; esta actividad requiere la intervención de taxónomos expertos. Además de identificar las especies, es posible diferenciar individuos de diferentes sexos o que están en diferentes etapas de desarrollo. Por la gran diver- sidad del zooplancton y la dificultad que implica la iden- tificación hasta niveles taxonómicos bajos como género y especie, los taxónomos suelen especializarse en uno o unos pocos grupos. Esto torna el análisis de muestras de zooplancton en una tarea ardua y compleja. Existen técnicas más modernas para el análisis de la composición de la comunidad a partir de sensores bio-ópticos y bio-acústicos o mediante videos obteni- dos en el medio natural o por fotografías de muestras de agua. Si bien permiten disminuir el tiempo de estudio, estas técnicas también presentan limitaciones, dado que es difícil o imposible alcanzar un nivel alto de resolución taxonómica, y no prescinden de la intervención del taxó- nomo (Lombard et al., 2019). Una estrategia que ha cobrado auge recientemente es la metagenómica, la cual permite caracterizar la biodi- versidad presente en una muestra por medio de marcado- res moleculares (o genes de interés) que identifican a las especies presentes. La técnica consiste en la amplificación selectiva de una región específica de un gen taxonómica- mente informativo previamente amplificado por la reac- Introducción 23 ción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) (Buckllin et al., 2016). Hasta la fecha, los marca- dores moleculares más utilizados para la clasificación del zooplancton han sido las regiones hipervariables de los genes ribosomales, tal como la región hipervariable V9 de la subunidad pequeña del ARN ribosomal (o 18S-ARNr), la cual permite discriminar los grupos que conforman el zooplancton hasta el nivel de especie. Sin embargo, de- bido a algunas limitantes del 18S-ARNr, otros marcado- res como el 28S-ARNr y los marcadores mitocondriales 16S-ARNr y citocromo oxidasa subunidad I (COI) están siendo utilizados también en los estudios de metabarco- ding del zooplancton (Amaral-Zettler et al., 2009; Buc- klin et al., 2016). La metagenómica representa múltiples ventajas respecto a los métodos tradicionales (e.g., microscopía) ya que tiene un enorme potencial para la detección de especies crípticas, especies invasoras, parásitos, o especies que aún no cuentan con registros previos en una determi- nada zona. Además permite el análisis de un gran núme- ro de muestras alcanzando un alto grado de resolución taxonómica en un tiempo mucho menor del que llevaría el análisis por microscopía o a través del análisis de imá- genes de videos o fotografías. Sin embargo, los análisis por metagenómica conllevan aún algunos desafíos. Las bases de datos con las que se comparan las secuencias obtenidas de las muestras para atribuirles una clasifica- ción taxonómica pueden estar incompletas para ciertos taxones y suelen ser limitadas geográficamente (Bucklin et al., 2016). Una forma de abordar este problema es la amplificación de secuencias de ADN de organismos in- dividuales previamente identificados por morfología, lo cual podría ayudar a enriquecer las bases de datos. Una limitante adicional consiste en que los cebadores utiliza- dos para amplificar la región de interés no son igualmente informativos para todos los grupos taxonómicos detec- tados y esto podría resultar en que algunos grupos no se vean representados adecuadamente. Aun así, las ventajas de la secuenciación masiva de ADN son numerosas y la comunidad científica que hace uso de ella ha crecido sus- tancialmente en los últimos años (Santoferrara, 2019). La metagenómica representa así una valiosa herramienta para estudiar de manera exhaustiva una comunidad com- pleja y altamente diversacomo es el zooplancton del golfo de México, así como la variabilidad espacial y temporal de sus integrantes. La caracterización de la variación espacio-temporal en la diversidad, abundancia y distribución de los princi- pales grupos del zooplancton bajo condiciones ambien- tales naturales es conducente a tener un marco de refe- rencia que permita comprender y determinar los cambios en respuesta a impactos ambientales antropogénicos de gran envergadura, como son los derrames y arribazones de petróleo, el cambio climático y la contaminación. Es importante señalar que el conocimiento de la comunidad zooplanctónica es esencial para entender la salud del eco- sistema marino, ya que forma una parte fundamental de sus tramas tróficas, resultando prioritario recopilar, des- cribir y clasificar la información de su diversidad, abun- dancia y distribución. Ictioplancton En el golfo de México se ha registrado una amplia diver- sidad de peces óseos marinos, representando el 46 % de la ictiofauna conocida en los mares mexicanos (Espino- sa-Pérez, 2014). Han sido registradas alrededor de 970 es- pecies de peces, de las cuales aproximadamente 230 son explotadas comercialmente (Espinosa-Pérez, 2014). Solo en la bahía de Campeche, incluyendo la plataforma conti- nental, se ha documentado la ocurrencia de aproximada- mente 120 familias (Flores-Coto et al., 2009) y más de 200 especies (Ayala-Pérez et al., 2015; Torruco et al., 2018). Los peces adultos se distribuyen en todos los hábi- tats del golfo de México, desde las lagunas costeras hasta la llanura abisal. Por ejemplo, pueden encontrarse habi- tando en sustratos arenosos y rocosos, en las praderas de pastos marinos, en asociación con arrecifes de coral, y en la columna de agua a cualquier profundidad. Sin em- bargo, se tiene menor conocimiento sobre la ictiofauna adulta de las zonas profundas (200 a 4000 m) del golfo, principalmente debido a su lejanía de la costa, a que los muestreos requieren de artes especializados de captura y embarcaciones grandes, y a la ausencia de actividades de pesca comercial en esas zonas. La mayoría de peces óseos marinos son ovíparos, es decir que el desarrollo del embrión ocurre dentro del huevo. La duración de esta primera etapa de la vida varía entre especies y latitudes; en la zona de estudio es de 24-48 horas aproximadamente (Richards et al., 2006). Existen diversas estrategias para el cuidado de los huevos; en algunas especies de peces los adultos los protegen en sustratos, nidos, o los llevan en su cuerpo. En la mayoría de las especies de peces marinos, par- ticularmente las pelágicas o las que habitan a grandes profundidades, no hay cuidado parental. Los huevos, de alrededor de un milímetro de diámetro, son disper- sados por las corrientes y forman parte del plancton (Miller y Kendall, 2009). Una vez que se ha completado el desarrollo em- brionario, el huevo eclosiona y comienza la etapa larval. Inicialmente las larvas pueden tener tamaños entre los 2-6 mm, y tienen órganos y estructuras rudimentarias. Durante el desarrollo larval, experimentan cambios de forma y tamaño hasta adquirir las características morfo- lógicas de los adultos (Miller y Kendall, 2009). En la ma- yoría de los casos, las larvas alcanzan tamaños de 10-30 mm de largo antes de adquirir la forma característica de los adultos, pero en algunas especies pueden llegar a me- dir más de 100 mm (Richards et al., 2006). Por lo general, las etapas embrionaria y larval son planctónicas, lo que implica que están sujetas al transporte y dispersión por las corrientes, debido a su capacidad natatoria limitada. La duración de la etapa larval varía entre especies, y pue- de durar desde unos días hasta algunos meses. Cuando se han formado por completo los radios de las aletas y 24 Subtomo Comunidades oceánicas terminan de formarse las escamas en el cuerpo, las lar- vas se convierten en juveniles, dejan de ser planctónicas y se dirigen activamente a otros hábitats (Miller y Kendall, 2009). En los ecosistemas marinos, cerca de la superficie es donde hay una mayor concentración del zooplancton del cual se alimentan las larvas. Por ende, las larvas de es- pecies cuyos adultos habitan en diferentes profundidades de la columna de agua suelen encontrarse cerca a la su- perficie. Esto facilita su captura durante muestreos cien- tíficos o programas de monitoreo, por lo cual las etapas tempranas del desarrollo de los peces (huevos y larvas), son las que más representan a este grupo en los estudios ictiológicos, particularmente lejos de la costa. Los principales factores que influyen en la con- formación de las comunidades de larvas de peces son el comportamiento reproductivo de los peces adultos (se- lección de lugares y temporadas de reproducción), y los procesos oceanográficos relacionados con el transporte y la disponibilidad de alimento (León-Chávez et al., 2010; Goldstein et al., 2019). La suma de estos factores deter- mina que en una comunidad de larvas de peces pueden encontrarse especies que se distribuyen en hábitats dife- rentes (costa, plataforma, u océano abierto) en las etapas juvenil y adulta (Flores-Coto et al., 2014). Desde el inicio del estudio de las comunidades de larvas de peces -primero con fines pesqueros y reciente- mente por su uso como bioindicadores ambientales- ha sido manifiesta la necesidad de su correcta identificación taxonómica. Las técnicas clásicas de identificación de larvas de peces se basan en la observación de una com- binación de diferentes caracteres morfológicos como los merísticos (es decir, aquellos que se pueden contar, como el número de paquetes musculares o el número de radios de las aletas), morfométricos (la forma y las proporcio- nes corporales) y patrones de pigmentación (Figuras 6 y 7). Estas características son fácilmente comparables y en muchos casos definitivas para la asignación de grupos taxonómicos (como lo son el orden, familia, género, y es- pecie, entre otros). Aún así, tras más de un siglo de estudios del ictio- plancton, se considera que se conoce aproximadamente entre el 12 y 15% de las larvas de las especies de peces catalogadas a nivel mundial. Esto se debe en gran parte a los cambios muy marcados que presentan las caracte- rísticas morfológicas durante el desarrollo larvario, de tal manera que individuos de la misma especie en una etapa larval temprana son muy distintos de aquellos en etapas larvales avanzadas. Además, especies relaciona- das pueden tener características morfológicas muy si- milares, lo cual dificulta la identificación y requiere de taxónomos expertos. Las tecnologías actuales de análisis genéticos han permitido acortar la brecha para dilucidar la identidad específica de huevos y larvas de peces. Las herramien- tas moleculares son útiles porque permiten resolver en el corto plazo y con mayor precisión diferentes aspectos de la biodiversidad. Sin embargo, existen desventajas en su uso, tales como la destrucción total o parcial del organismo, lo cual limita su adecuada descripción o la posibilidad de realizar estudios posteriores con el ejemplar. Además, el uso de marcadores mole- culares para identificar larvas de peces depende de que las secuencias de referencia estén en bases de datos públicas internacionales. Aunque han habi- Figura 6. Fotografías de larvas peces colectadas en el golfo de México perteneciente a diferentes familias. Se indica el género y especie entre paréntesis si fue posible ese nivel de identificación taxonómica. 1) Antennari- dae (Antennaridae), 2) Exocoetidae, 3) Myctophidae (Nannobrachium), 4) Gobiidae (Psilotris), 5) Mycto- phidae (Hygophum taaningi), 6) Bothidae (Trichop- setta ventralis), 7) Chaetodontidae (Chaetodon), 8) Carangidae (Caranx), 9) Myctophidae (Diaphus), 10) Melamphaidae (Melamphaes typhlops), 11) Apogo- nidae (Apogon lachneri), 12) Gempylidae (Gempylus serpens), 13) Gobiidae (Bathygobius mystacium), 14) Stomiidae (Grammatostomias), 15) Istiophoridae
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