universidad autónoma de baja california sur área de conocimento
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR ÁREA DE CONOCIMENTO DE CIENCIAS DEL MAR DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE BIOLOGÍA MARINA TESIS DESCRIPCIÓN DE UNA NUEVA ESPECIE DE ABANICO DE MAR DEL GÉNERO EUGORGIA (CNIDARIA: OCTOCORALLIA: GORGONIIDAE) DEL ARCHIPIÉLAGO REVILLAGIGEDO, MÉXICO QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: BIÓLOGO MARINO PRESENTA: URSULA ANDREA OLVERA MORENO DIRECTOR: DR. CARLOS ARMANDO SÁNCHEZ ORTIZ LA PAZ, BCS, MÉXICO, 17 ABRIL DE 2015 Esta tesis de licenciatura se realizó dentro del “Programa de Investigación para la Conservación de la Fauna Arrecifal” de la Universidad Autónoma de Baja California Sur (PFA-UABCS), bajo la dirección del Dr. Carlos Armando Sánchez Ortiz. La investigación fue realizada con los apoyos de los proyectos: SEMARNATCONACyT 2004-01-445 “Biogeografía y sistemática molecular de los abanicos de mar y corales blandos (Cnidaria: Octocorallia) del Pacífico Mexicano y Golfo de California”; PROMEP 2006 “Evaluación del efecto de la captura acuarística sobre las poblaciones naturales de fauna arrecifal, y bases para su manejo en el suroeste del Golfo de California”; CONABIO 2013-JF190/13 “Inventario sobre la fauna sésil y flora marina en Islas del Pacífico de Baja California Sur” y el Proyecto de Monitoreo Ecológico (ProMares) UABCS-SCRIPPS-CBMC (Archipiélago de Revillagigedo 2006, Archipiélago de Islas Marías 2010 y Golfo de California 1998-2015). También esta tesis forma parte de los productos del Cuerpo Académico UABCS-CA-43 “Ecosistemas marinos y sus servicios ambientales”. PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN PARA LA CONSERVACIÓN DE LA FAUNA ARRECIFAL A.P. 19-B, LA PAZ, BCS 23080, MÉXICO, TEL (612) 123-8800 EXT 4130 DEDICATORIA Este trabajo está dedicado a mi padre por todo su apoyo, desde el inicio de esta aventura me motivó a seguir adelante hasta concluirla. Eres y seguirás siendo mi héroe. A mi bruja y nueva compañera Dinorah Moguel, mil gracias por todos tus cuidados, cariño, paciencia, apoyo y por recordar todo aquello que yo olvido… A Rafael Cruz y su familia por adoptarme y cuidarme como parte de su maravillosa familia. A mis amigas Rebeca y Alejandra por brindarme miles de momentos de diversión y aprendizaje. A Carlos Sánchez por sus regaños y consejos, muchos de ellos marcaron mi rumbo. AGRADECIMIENTOS A la Universidad Antónoma de Baja California Sur y a todas las excelentes personas que tuve como profesores, en especial a Héctor Reyes, Sergio Flores y Aurora Rebolledo por sus grandes enseñanzas. A todos los integrantes actuales y pasados del Proyecto Fauna Arrecifal por su apoyo, consejos y asesorías. A mis revisores Jáime Gómez, Leonardo Huato, Rafael Riosmena y Gerardo Barba. CONTENIDO LISTA DE FIGURAS………………………………………………………………….. LISTA DE TABLAS………………………………………………………………….. RESUMEN…………………………………………………………………………….. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………… Las escleritas calcáreas como carácter taxonómico diagnóstico ANTECEDENTES……………………………………………………………………. JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………… OBJETIVOS GENERAL Y PARTICULARES…………………………………….. ÁREA DE ESTUDIO…………………………………………………………………. METODOLOGÍA……………………………………………………………………… Descripción morfológica cualitativa de Eugorgia nov. sp……………………. Colecta de los organismos Análisis morfológico externo Análisis morfológico interno Descripción morfológica cuantitativa de las escleritas de Eugorgia nov. sp. Proporción de escleritas Análisis intraespecífico Análisis interespecífico Índices de proporción Documentación multimedia RESULTADOS………………………………………………………………………… Descripción morfológica cualitativa de Eugorgia nov. sp……………………. Diagnosis del género Eugorgia Descripción de Eugorgia nov. sp. Eugorgia nov. sp.-variación amarilla (colonia tipo 1) Eugorgia nov. sp.-variación roja (colonia tipo 2) Descripción cuantitativa de las escleritas de Eugorgia nov. sp……………… Proporción de escleritas Análisis intraespecífico Análisis interespecífico DISCUSIÓN……………………………………………………………………………. Subórdenes Scleraxonia, Calcaxonia y Holaxonia …………………………… Familias del suborden Holaxonia del Pacífico Oriental Tropical……………. Distinción taxonómica de Eugorgia nov. sp…………………………………… Morfometría para la distinción de Eugorgia nov. sp………………………….. Variación intraespecífica Variación interespecífica Aspectos biológicos de Eugorgia nov. sp……………………………………… Biogeografía de los octocorales en el Archipiélago de Revillagigedo……… CONCLUSIONES……………………………………………………………………... LITERATURA CITADA………………………………………………………………. ANEXOS……………………………………………………………………………..... I III IV 1 4 8 9 9 13 13 14 16 17 17 31 41 41 41 46 49 52 52 54 55 60 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Registro geográfico de las especies del género Eugorgia. 1, E. alba; 2, E. ampla; 3, E. aurantiaca; 4, E. bradleyi; 5, E. daniana; 6, E. excelsa; 7, E. multifida; 8, E. nobilis; 9, E. panamensis; 10, E. purpurascens; 11, E. quercifomis; 12, E. rubens; 13, E. siedenburgae y 14, Eugorgia nov. sp. (en rojo). 7 Figura 2. Archipiélago de Revillagigedo. Ubicación de las islas: A, Clarión; B, Roca Partida; C, Socorro; D, San Benedicto. Escala de A-D igual a 2 km. 10 Figura 3. Esquematización de las corrientes oceánicas que influencian al Archipiélago de Revillagigedo. CC= Corriente de California; NECC= Contracorriente Norecuatorial; WMC= Corriente Costera del Oeste de México (tomado de Kessler, 2006). Figura 4. Colonia tipo 1 de Eugorgia nov. sp. - variación amarilla. Crecimiento de Eugorgia nov. sp. en varios planos simples. Fotografiada in situ, (fotografía obtenida de internet: www.gettyimages.com). Figura 5. Colonia tipo 1 de Eugorgia nov. sp. - variación amarilla. A, Detalle de la colonia; B, ramillas terminales; C, escleritas presentes en esta especie; D, coloración en vivo. Figura 6. Número máximo de ramificaciones de Eugorgia nov. sp. - variación amarilla. Inicia en la divergencia de la base en dos ramas principales y se continúa hasta llegar a las ramillas terminales tomando en cuenta todas las bifurcaciones. Figura 7. Escleritas cenenquimales de Eugorgia nov. sp. - variación amarilla (colonia tipo 1). A, husos; B, husos curvos; C, cabrestantes; D, dobles discos incompletos; E, cabrestante espinoso o delgado; F, dobles discos completos (diagnóstico del género Eugorgia); G, cruz. Figura 8. Colonia tipo 2 de Eugorgia nov. sp. - variación roja. A, Detalle de la colonia; B, ramillas terminales; C, escleritas presentes en esta especie; D, detalle de los surcos longitudinales transversales. Figura 9. Escleritas cenenquimales de Eugorgia nov. sp. - variación roja (colonia tipo 2). A, husos; B, husos curvos; C, cabrestantes; D, dobles discos incompletos; E, dobles discos completos (diagnóstico del género Eugorgia); F, cabrestante espinoso o delgado. 12 21 22 23 25 28 30 Figura 10. Comparación de la proporción de los tipos de escleritas en cuatro I especies del género Eugorgia, grupo “daniana”. Figura 11. Índice de proporción (ancho/largo) de los distintos tipos de escleritas de Eugorgia nov. sp. En el eje x, las tres colonias de Eugorgia nov. sp. variación amarilla comprenden de a-c, mientras que las tres colonias variación roja van de la d-f. Figura 12. Comparación de los husos curvos (ancho) entre especies de Eugorgia. Eugorgia nov. sp., E. multifida y E. daniana integran el Grupo I, Eugorgia nov. sp. y E. aurantiaca el Grupo II y E. excelsa queda excluida en el grupo III. Figura 13. Grupos de especies de Eugorgia derivados del índice de proporción (ancho/largo) de las escleritas. En rojo, aquellas especies distintas al resto de los grupos. 31 35 37 39 Figura 14. Comparación del índice de proporción (ancho/largo) de las escleritas por tipos entre especies de Eugorgia. N representa el número de escleritas medidas. 40 Figura 15. Semejanzas morfológicas. Grupo I Semejanza en la forma de la colonia entre a, Pacifigorgia stenobronchis y b, Eugorgia aurantiaca. Grupo II Semejanza tipo de ramificación entre c, Heterogorgia verrucosa; d, Leptogorgia cuspidata; e, Eugorgia alba y f, Psammogorgia teres. 43 Figura 16. Detalle de las escleritas antocodiales y los cálices en Gorgoniidae (E. multifida) y Plexauridae (H. verrucosa). Foto tomada de Breedy et al., 2009 y Breedy y Guzmán, 2011. Figura 17. Tipos de escleritas presentes en especies de los géneros Eugorgia y Leptogorgia. Fotos tomadas de Breedy et al., 2009 y Breedy & Guzmán, 2007. 44 45 II LISTA DE TABLAS Tabla 1. Biometría del largo y ancho de las escleritas de Eugorgia nov. sp. 19 Tabla 2. Biometría del largo y ancho de las escleritas de Eugorgia nov. sp. variación amarilla. 24 Tabla 3. Biometría del largo y ancho de las escleritas de Eugorgia nov. sp. variación roja. 29 Tabla 4. Proporción de los tipos de escleritas en cuatro especies de Eugorgia grupo “daniana”. Porcentajes de los tipos de escleritas en Eugorgia nov. sp. y tres especies del grupo “daniana”. Escleritas cruces no se contaron por su baja incidencia (˂1%). Tabla 5. Comparación de la variación intraespecífica de las longitudes del largo y ancho de las escleritas de cinco especies de Eugorgia. Celdas en gris, casos con diferencia significativa (P>0.05) entre colonias de la misma especie. Las variaciones amarilla y roja de Eugorgia nov. sp. se muestran debajo de la especie. 32 34 Tabla 6. Variación intraespecífica en los índices de proporción (ancho/largo) de las escleritas. Celdas en gris casos con diferencia significativa (P>0.05). Las variaciones en color de Eugorgia nov. sp. se muestran bajo la especie. 35 Tabla 7. Variación interespecífica entre biometrías del largo y ancho de las escleritas. Celdas en gris casos con diferencia significativa (P>0.05). Los husos se evaluaron con Kruskal-Wallis. 36 Tabla 8. Grupos de especies formados por su similitud en el índice de proporción (ancho/largo) de las esclerita. Celdas en gris casos con diferencia significativa (P>0.05). 38 Tabla 9. Presencia-ausencia de los distintos tipos de escleritas del género Eugorgia. Celdas en gris indican presencia en cada especie. Doble disco completo (DDC); doble disco incompleto (DDI); cabrestante (C); cabrestante delgado (CD); huso (H); huso de disco (HD); huso curvo (HC); Cruz (Cz) y Barras antocodiales (BA). 48 Tabla 10. Comparación de las características morfológicas del grupo “daniana” y Eugorgia nov. sp. 64 III RESUMEN En el Pacífico mexicano existe una extensa franja de arrecifes rocosos costeros altamente dinámicos que albergan una elevada diversidad y abundancia de abanicos de mar (gorgonaceos), sin embargo son pocos los estudios sobre taxonomía, biología y ecología. El Archipiélago Revillagigedo tiene características oceanográficas únicas y se localiza a más de 402 km del macizo continental, condiciones que han limitado las expediciones científicas y propician la posibilidad de encontrar nuevas especies. El género Eugorgia comprende 13 especies validas divididas en 4 grupos: “ampla”, “daniana”, “rubens” y “siedenburgae”, los cuales se distinguen por el tipo de ramificación, forma de los cálices, tamaño y proporción de las escleritas, y coloración de las colonias y escleritas. Las escleritas son utilizadas en las descripciones taxonómicas con propósitos cualitativos, sin embargo desde su descubrimiento se ha indagado sobre su posible utilidad en análisis morfométricos y taxonomía cuantitativa. Eugorgia nov. sp. pertenece al grupo “daniana” y se distingue por poseer colonias densamente ramificadas, crecimiento en varios planos simples y por presentar dos cromotipos (rojo y amarillo). Estas características morfológicas son resultado de un proceso de endemismo y aislamiento poblacional propio de las condiciones oceanográficas y los procesos de dispersión de Eugorgia nov. sp. Las biometrías de largo y ancho de escleritas de Eugorgia nov. sp., y de las especies del grupo “daniana” muestran diferencias intraespecíficas e interespecíficas. Sin embargo, no es completamente confiable diferenciar a cada especie por el tamaño de sus escleritas, debido a que las tallas de éstas siempre se traslapan. El uso de las escleritas como carácter diagnostico cuantitativo requiere nuevas investigaciones que exploten su potencial taxonómico. Con la descripción de Eugorgia nov. sp. aumenta a 14 el número de especies nominales del género Eugorgia y contribuye al conocimiento de la diversidad de octocorales de la costa del Pacífico mexicano. IV INTRODUCCIÓN El phylum Cnidaria está compuesto por dos grandes clados monofiléticos (Anthozoa y Medusozoa) diferenciados por su morfología, anatomía, historia de vida y actualmente soportado con estudios filogenéticos (Daly et al., 2007). Dentro de la clase Anthozoa, se encuentra la subclase Octocorallia que comprende ~3400 especies descritas dentro de 350 géneros y 49 familias, e incluyen al coral azul, coral rojo, coral rosa, corales blandos, abanicos de mar y plumas de mar (Williams & Cairns, 2015). Los octocorales tienen pólipos que se distinguen por presentar ocho tentáculos pinnados y ocho mesenterios en la cavidad gastrointestinal (Alderslade & McFadden, 2007). Estos se encuentran distribuidos en todos los ambientes marinos, desde las aguas tropicales y someras hasta las zonas frías y profundas de todos los océanos (incluyendo los polos) (McFadden et al., 2010). Es un taxón con especies conspicuas que en algunos lugares llegan a ser el grupo numéricamente dominante (Brusca & Brusca, 2003). Bayer (1982) clasificó a los octocorales en tres órdenes: Alcyonacea, Pennatulacea y Helioporacea. Sin embargo, aún existen enormes dificultades y gran incertidumbre en la interpretación de las relaciones filogenéticas y clasificación taxonómica de los órdenes, familias y géneros que componen a esta subclase (Sánchez, 2003; Sánchez, 2004; McFadden et al., 2010). Las principales características diagnósticas en la clasificación e identificación taxonómica de los octocorales son la estructura colonial y las microestructuras de soporte calcáreo llamadas escleritas; siendo la morfología de los pólipos y los tejidos blandos relativamente invariables y de escasa relevancia como carácter taxonómico (McFadden, 2010). Dentro del orden Alcyonacea se encuentra el suborden Holaxonia con formas coloniales conocidas como abanicos de mar. Éstas presentan un eje central con una cámara nuclear compuesta por gorgonina y algunas veces con pequeñas cantidades de calcita (Daly et al., 2007). Holaxonia incluye a los abanicos de las familias Acanthogorgiidae (6 géneros), Keroeididae (5 géneros), Plexauridae (38 géneros) y 1 Gorgoniidae (14 géneros) (Williams & Cairns, 2012). La familia Gorgoniidae se caracteriza por poseer hidroxiapatita en el esqueleto carbónico (Macintyre et al., 2000) y se integra por 14 géneros: Eugorgia, Eunicella, Gorgonia, Guaiagorgia, Hicksonella, Leptogorgia, Olindagorgia, Pacifigorgia, Phycogorgia, Phyllogorgia, Pinnigorgia, Pterogorgia, Pseudopterogorgia y Rumphella; distinguiéndose entre ellos por la forma estructural de las ramas, el material que compone al eje y por el tipo de escleritas (Daly et al., 2007). Sin embargo, los caracteres morfológicos de diagnóstico presentan elevada variabilidad fenotípica y numerosas homoplasias desde orden hasta especie (convergencia o cambio evolutivo paralelo que hace que dos organismos presenten un mismo carácter adquirido independientemente). En la actualidad aún no se cuenta con marcadores moleculares que distingan a las especies, lo que ha dificultado la precisa identificación de sus unidades biológicas y taxonómicas (Alderslade, 1987; Bridge et al., 1995), causando desánimo en la investigación taxonómica y por consecuencia biológica y ecológica de esta fauna (Bayer, 1951; Sánchez, 2004). La escasez de estudios taxonómicos y la compleja identificación de los morfotipos de octocorales han provocado que existan zonas marinas donde se desconoce esta fauna (Hernández-González, 2014). Bayer (1981c) categorizó al Pacífico Oriental Tropical como un área con profundo desconocimiento de la biota octocoralina. Recientemente la Dra. Odalisca Breedy (Universidad de Costa Rica) y el Dr. Héctor Guzmán (Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales) han realizado un esfuerzo de investigación taxonómica sobresaliente re-describiendo y describiendo nuevas especies de los géneros más diversos y abundantes del Pacífico Oriental Tropical como Pacifigorgia, Leptogorgia, Heterogorgia y Eugorgia (Breedy & Guzmán, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008, 2011, 2012 y 2013; Breedy et al., 2009, 2012). Pese a lo anterior, el Pacífico mexicano continúa con enorme desconocimiento sobre las especies de octocorales que habitan en esta región, quedando un número considerable de especies sin describir (Sánchez, 2004; Hernández-González, 2014). 2 Los octocorales desempeñan una relevante función en el ecosistema béntico como microhábitat de una diversa biota asociada, además son usados como organismos bioindicadores en programas de monitoreo ambiental. Algunas especies han demostrado ser fuente natural de productos bioactivos de uso para la farmacología y tratamiento de enfermedades crónicas (Breedy & Calvo, 2000, Sánchez, 2004). Las escleritas calcáreas como carácter taxonómico diagnóstico Desde las primeras descripciones de octocorales realizadas por Linneo & Pallas en el siglo XVIII hasta la actualidad, la clasificación de las familias, géneros y especies se basan entre otros, en la morfología de los microcomponentes esqueléticos calcáreos llamados escleritas (Bayer, 1981b). La presencia/ausencia y la combinación entre las formas, tipo, frecuencia y arreglo micro-esquelético de las escleritas en pólipos y cenénquima son algunas de las propiedades fundamentales para su clasificación taxonómica (Alderslade, 2001). No obstante, las escleritas son estructuras de difícil y compleja evaluación taxonómica, debido a la enorme variación intraespecífica que genera dificultades en la delimitación entre los tipos de escleritas e incluso entre individuos, poblaciones y especies de octocorales (Lewis & Von Wallis, 1991). A pesar de que los taxónomos reconocen la relevancia diagnóstica de estas estructuras a nivel específico, aun no se han evaluado las posibles variaciones intraespecificas e interespecíficas cuantitativamente, siendo el estudio de Vargas et al. (2010) el único que utiliza un método cuantitativo para evaluar y determinar el número de morfotipos de escleritas en especies del género Pacifigorgia. En consecuencia, para proporcionar certidumbre en la identificación y comprender con mayor certeza la riqueza de los abanicos de mar del Pacífico mexicano, se requiere efectuar críticas y detalladas revisiones taxonómicas, y la detección y descripción de nuevas especies. En esta tesis de licenciatura se realizó la descripción taxonómica morfológica de una posible nueva especie de abanico de mar del género Eugorgia y se detallan las variaciones morfológicas intra e interespecíficas. 3 ANTECEDENTES Los abanicos de mar pertenecientes a la familia Gorgoniidae componen una de las faunas más diversas y abundantes del Pacífico Oriental Tropical y Subtropical (Sánchez, 2004), pese a ello ha habido relativamente pocos investigadores interesados en estudiarlos taxonómicamente. Las primeras descripciones de especies en esta región fueron realizadas por Valenciennes (1846), quien realizó esquemas para describir especies de abanicos de Mazatlán, Sinaloa (Pacifigorgia arenata, P. cribrum y P. stenobronchis), posteriormente a mediados del siglo XIX Adisson Emery Verrill realizó la más extensa descripción de especies (~50 spp.) de octocorales para el Pacífico Oriental (Verrill, 1864, 1866, 1868, 1869 y 1870). Kükental (1924), Hickson (1928), Stiasny (1941, 1943) y Bayer (1951, 1953, 2000) continúan describiendo especies y realizando revisiones de la fauna octocoralina en el Pacífico Oriental. Recientemente, Breedy y Guzmán (2002 a 2014) realizaron destacadas revisiones taxonómicas y descripciones de nuevas especies de los géneros Pacifigorgia, Leptogorgia y Eugorgia, incrementando el número de artículos científicos a 63 (20 artículos publicados entre 2009 y 2015). El suborden Holaxonia es el grupo que cuenta con la mayor cantidad de géneros y especies registradas para el Pacífico mexicano (Pérez, 2009 y este estudio). Bayer (1951) realizó una revisión de la nomenclatura de la familia Gorgoniidae concluyendo que numerosas y diversas confusiones en la sistemática de los octocorales se deben a la aceptación de especímenes inadecuados o erróneamente descritos, favorecido por la falta de ejemplares en buen estado y/o ilustraciones de las escleritas confiables. En el Pacífico Oriental Tropical se encuentran registrados cuatro géneros de la familia Gorgoniidae: Eugorgia, Leptogorgia, Pacifigorgia y Phycogorgia. Por su similitud morfológica colonial y de sus escleritas, las especies de los géneros Pacifigorgia y Eugorgia fueron inicialmente clasificados dentro del género Leptogorgia. Verrill (1868) erigió el género Eugorgia para separar aquellas especies 4 contenidas en Leptogorgia que presentaran escleritas de cabrestantes de tipo doble disco (Fig. 17). En la actualidad las 13 especies nominales de Eugorgia se distribuyen en el Pacífico Oriental Tropical y Subtropical (Baja California, México hasta Perú) ocurriendo en arrecifes rocosos poco profundos (<50 m) (Fig. 1). Aunque algunas especies del Atlántico Occidental alguna vez fueron consideradas especies del género Eugorgia por la presencia de escleritas-husos con discos y dobles discos (Bayer, 1952). Posteriormente, al redefinirse el género Leptogorgia para separarlo de Lophogorgia, Bayer (1956, 1961) regresó a las especies del Atlántico Occidental a Leptogorgia, quedando únicamente las especies el género Eugorgia distribuidas en el Pacífico Oriental (Breedy et al., 2009). Dentro de Eugorgia las especies han tenido múltiples cambios taxonómicos desde sus descripciones originales. Horn (1860) describió E. aurantiaca sin designar un holotipo. Posteriormente, Studer (1883) describió a E. forreri y recientemente Breedy et al. (2009) sinonimizó ambas especies como E. aurantiaca. En el caso de E. nobilis descrita por Verrill (1868), menciona una variación morfológica que denomina E. nobilis var. excelsa por su forma flabelada, pero Breedy et al. (2009) consideraron a esta variación como una especie distinta (E. excelsa), debido a que E. nobilis tiene ramas más gruesas y aplanadas, con una mayor proporción de escleritas-husos y de tamaño mayor de husos (0.15 mm) respecto a E. excelsa (0.10 mm). Bielschowsky (1929) describió E. alba a partir de una variación morfológica de E. bradleyi distribuida en las costas del Salvador. Ochenta años después, Breedy et al. (2009) confirmaron esta designación taxonómica y separación específica, enfatizando que las características morfológicas de E. alba son particularmente similares a las colonias de Leptogorgia alba (Duschassaing & Michelotti, 1864), siendo las escleritas dobles discos el carácter morfológico que las separa en distintos géneros. De las especies que fueron reubicadas al género Eugorgia, se encuentra E. ampla descrita originalmente en el género Leptogorgia por Edwards & Haime (1857). 5 Posteriormente, Verrill (1868) reubicó L. ampla en Eugorgia ampla. En el caso de E. panamensis descrita por Duchassaing y Michelotti (1864) en el género Lophogorgia, Breedy et al. (2009) corrigieron su posición taxonómica genérica. En el mismo trabajo separan a E. ampla de su variación morfológica E. ampla purpurascens Verrill (1968) como nueva especie (E. purpurascens), basándose en la ausencia de ramificaciones tupidas, la presencia de escleritas dobles discos completos y por poseer escleritas husos más pequeñas y menos abundantes. Basados en la morfología colonial junto con los tipos y formas de las escleritas Breedy et al. (2009) realizaron un análisis filogenético distinguiendo cuatro linajes de Eugorgia: 1) Grupo “ampla” constituido por ocho especies: E. ampla, E. alba, E. querciformis, E. bradleyi, E. excelsa, E. nobilis, E. panamensis y E. purpurascens; por presentar cálices poco prominentes y ramificado con variaciones irregulares o dicotómicos. 2) Grupo “daniana” con tres especies: E. aurantiaca, E. daniana y E. multifida; por la presencia de cálices prominentes y ramificado pinnado. 3) Grupo “rubens” representado por E. rubens, particularmente similar en morfología a las especies del grupo “daniana”, pero con considerables diferencias en la distribución de los pólipos y el tamaño de las escleritas. 4) Grupo “siedenburgae” y su única especie (Eugorgia siedenburgae), se distinguen por su máximo número de ramificación (10) y sus colonias bicolor. 6 Figura 1. Registro geográfico de las especies del género Eugorgia. 1, E. alba; 2, E. ampla; 3, E. aurantiaca; 4, E. bradleyi; 5, E. daniana; 6, E. excelsa; 7, E. multifida; 8, E. nobilis; 9, E. panamensis; 10, E. purpurascens; 11, E. quercifomis; 12, E. rubens; 13, E. siedenburgae y 14, Eugorgia nov. sp. (en rojo). No obstante, a pesar del interés en la farmacognosia marina sobre los octocorales y el aumento de la diversidad gamma con la descripción de nuevas especies en el Pacífico Oriental Tropical, en las costas mexicanas y sus islas, los abanicos de mar han sido escasamente estudiados (Pérez, 2009). Particularmente del Archipiélago Revillagigedo existen pocos estudios sobre macroinvertebrados, debido en gran parte a la separación de más de 402 km de Cabo San Lucas y del macizo continental. Williams & Breedy (2004) solo mencionaron la presencia de Pacifigorgia sp. en dichas islas. Bedolla (2007), realizó un estudio ecológico de 7 macroinvertebrados de arrecifes rocosos en el Archipiélago de Revillagigedo describiendo un elenco sistemático de los octocorales con precisión a género para la familia Gorgoniidae (Eugorgia sp., Leptogorgia sp., Pacifigorgia sp. y Pacifigorgia cf. agassizii) y Plexauridae (Muricea sp.1, Muricea sp. 2, Muricea apressa Verrill, 1868 y Muricea austera Verrill, 1868). Esto hace evidente la necesidad de realizar estudios taxonómicos para aumentar la certidumbre y precisión del número de especies presentes en el archipiélago. El Programa de Investigaciones sobre la Conservación de la Fauna Arrecifal (PFA) de la UABCS, ha realizado extensas recolecciones de octocorales en el Pacífico mexicano, Golfo de California e Islas Oceánicas desde 1998 al 2014, por lo que cuenta con la más amplia colección de octocorales disponible en México. Una de las regiones exploradas es el Archipiélago de Revillagigedo, donde se han registrado varias especies de abanicos de mar (ver Bedolla, 2007) incluido el género Eugorgia, no obstante aún no se cuenta con ninguna descripción taxonómica de abanicos de mar en el sitio. En este estudio se describe una posible nueva especie del género Eugorgia descubierta en una expedición al Archipiélago Revillagigedo (enero 2000), además se comparan las escleritas de esta nueva especie con las escleritas de las especies del grupo “daniana” JUSTIFICACIÓN A pesar de que los octocorales son un componente frecuente, numéricamente dominante y que proveen microhábitat a gran cantidad de organismos en los arrecifes rocosos del Pacífico mexicano y Golfo de California, el conocimiento taxonómico (diversidad) y ecológico (distribución y abundancia) es sumamente escaso. Por ello, las descripciones y revisiones taxonómicas de los octocorales en nuestro país aportan información sobre la riqueza específica marina, fundamental para posteriores estudios biológicos, ecológicos y genéticos multidisciplinarios que contribuyen a comprender e inferir la biodiversidad, ecología y conservación de los ecosistemas rocosos de la costa de México. 8 OBJETIVO GENERAL Describir taxonómicamente a los especímenes del género Eugorgia recolectados en el Archipiélago de Revillagigedo como una posible nueva especie de abanico de mar. OBJETIVOS PARTICULARES • Definir las características morfológicas que permitan proponer una posible nueva especie y designar una serie tipo. • Determinar las variaciones intraespecíficas de Eugorgia nov. sp. y las variaciones interespecíficas de la morfología externa de las colonias tipo (género Eugorgia). • Definir las características diagnósticas de la morfología de las escleritas para diferenciar a la nueva especie. • Establecer un análisis cuantitativo intraespecífico e inter-específico (grupo “daniana”) de biometría de las escleritas. • Realizar la diagnosis de la posible nueva especie tomando en cuenta las características que definen la identificación taxonómica a nivel familia, género y especie. ÁREA DE ESTUDIO El Archipiélago Revillagigedo fue declarado como Reserva de la Biosfera en 1994, éste se sitúa entre los 18º 20’ y 19º 20’ N y entre los 110º 46’ y los 114º 45’ O a una distancia de 402 km al sur-oeste de Cabo San Lucas, Baja California Sur y a 681 km al oeste de Manzanillo, Colima. El Archipiélago de Revillagigedo está constituido por cuatro islas: Socorro, Clarión, San Benedicto y Roca Partida. En total las cuatro islas presentan una superficie de 6,367 km2 y todas son de origen volcánico que emergieron a lo largo de Fractura de Clarión y en el límite septentrional de la cordillera oceánica Los Matemáticos (Richards, 1959, 1964; Bohrson, et al., 1996; Sistemas de Información Geográfica de la Dirección General de Manejo para la 9 Conservación-CONANP, 2003) (Fig. 2). A diferencia de otros archipiélagos de México (p.e. islas Marías o el Archipiélago de las Grandes Islas), donde las islas se localizan a una distancia “corta” entre ellas, el Archipiélago de Revillagigedo se caracteriza por tener una considerable distancia entre sus islas, posiblemente resultado de eventos geológicos temporalmente independientes que favorecieron un mayor aislamiento de su fauna costera y los procesos de especiación biológica de los organismos que han colonizado estas islas desde sus orígenes. El último evento volcánico registrado fue el del volcán Bárcena en Isla San Benedicto en Agosto-Diciembre 1952 (Richards, 1959). Figura 2. Archipiélago de Revillagigedo. Ubicación de las islas: A, Clarión; B, Roca Partida; C, Socorro; D, San Benedicto. Escala de A-D igual a 2 km. Este complejo insular se encuentra situado en el Pacífico mexicano en los límites de 10 dos regiones marinas: al noreste, el borde oriental del Giro del Pacífico nororiental y al sureste, el Pacífico oriental, otorgándole características oceánicas de transición en términos de masas de agua, vientos dominantes y centro de presión atmosféricas. Las islas son estacionalmente influenciadas por dos centros de presión atmosférica: una de alta presión del Pacífico norte (noreste) con poca influencia y, otra de baja presión de la zona de convergencia intertropical (sureste) con una mayor influencia que generan dominancia de vientos hacia el sur (Ortega et al., 1995). Debido a que se encuentra en el límite septentrional del cinturón tropical del Pacífico oriental, presenta variaciones térmicas estacionales e interanuales y se considera como una zona biogeográfica y oceanográfica de transición. La temperatura superficial promedio del agua varía entre los 23-27°C durante el año, con incremento climatológico de aproximadamente 1-5°C durante el periodo más cálido (julioseptiembre) y disminución de 1-5°C en la época más fría (junio-marzo) (Fiedler y Taller, 2006). Esta modesta variación en la temperatura es resultado de la influencia de dos corrientes principales: la Corriente de California (CC) que transporta relativamente cerca de la costa aguas frías (15-21°C) de baja salinidad hasta el suroeste del complejo insular y la Contracorriente Norecuatorial (CNCE) formada por agua tropical superficial de elevada temperatura pero baja salinidad y originadas en la zona de convergencia intertropical (Fig. 3) (Ketchum, 1998; Sistemas de Información Geográfica de la Dirección General de Manejo para la ConservaciónCONANP, 2003; Kessler, 2006). Kessler (2006) reporta la posible influencia de la Corriente de Tehuantepec y de la Corriente de Costa Rica en la región de Islas Revillagigedo. Sin embargo, actualmente no se tienen evidencias observacionales de que ésta última cruce al norte el golfo de Tehuantepec debido a la presencia del flujo anticiclónico que se produce en esta cuenca. La salinidad superficial en el complejo insular Revillagigedo, es intermedia, tomando valores de 34.5 sin significativas variaciones a lo largo del año y manteniéndose 11 hasta una profundidad de 60-80 m en donde se localiza la haloclina y la termoclina aproximadamente a 60 m de profundidad. La profundidad de la capa de mezcla usualmente se encuentra entre 40-60 m con una transparencia promedio de 30 m de profundidad (Fiedler & Taller, 2006) que sugiere es un ecosistema predominantemente oligotrófico. La CC transporta nutrientes provenientes de latitudes altas hasta el complejo insular Revillagigedo, mientras que el flujo ecuatorial masas de agua cálida, que en conjunto producen moderadas concentraciones de fitoplancton y producción primaria permanentes (Pennington et al., 2006). Estas características oceanográficas favorecen la presencia de fauna con afinidad templada, tropical e Indopacífica (Garth, 1965, 1992; Bernard et al., 1991; Lessios et al., 1996; Edgar et al., 2004). Figura 3. Esquematización de las Corrientes oceánicas que influencian al Archipiélago de Revillagigedo. CC=Corriente de California; NECC= Contracorriente Norecuatorial; WMC= Corriente Costera del Oeste de México (tomado de Kessler, 2006). 12 METODOLOGÍA Descripción morfológica cualitativa de Eugorgia nov. sp. Colecta de los organismos En enero de 2000 se realizó una expedición de investigación a las Islas Revillagigedo donde se recolectaron ocho organismos no identificados pertenecientes al género Eugorgia mediante buceo autónomo, usualmente a menos de 30 m de profundidad. Posteriormente, en Febrero de 2006 y 2011 se fotografiaron y censaron los octocorales de la zona, detectando de nuevo estos especímenes de Eugorgia no identificados. Los ejemplares fueron preservados en seco y unos fragmentos de especímenes fueron preservados en etanol al 95% para su posterior análisis genético. Los especímenes de Eugorgia nov. sp. actualmente se encuentran depositados en el Laboratorio Proyecto Fauna Arrecifal (PFA) de la UABCS, con los números de colecta UABCS 304, 305, 318, 320 y 1074-1077. Estos ocho ejemplares se establecieron como serie tipo, para revisar las características morfológicas diagnósticas taxonómicas de esta nueva especie. Análisis morfológico externo Una característica relevante en Eugorgia nov. sp. es la variación en color de las colonias, ya que pueden ser de color amarillo o rojo. Por ello se examinaron de forma independiente ambos cromotipos. De la colonia tipo (amarillo) y de un paratipo (rojo) se identificó la forma de crecimiento de las ramas (varios planos), la talla (altura y ancho) y la presencia o ausencia de surcos en la colonia; se estableció el tipo de ramificación (mono, dicotómicas o pinnadas), y el aspecto y la tendencia de la misma; también se midió el diámetro, ángulo y crecimiento del tallo principal, ramificaciones primarias, secundarias y terminales tomando en cuenta su forma (planas, cilíndricas, compresas). Además, se evaluó lo retráctil de los pólipos en el cenénquima, el tipo de crecimiento de la colonia, el número máximo de ramificado y el color, con las variaciones en tonalidad que presentan las ramificaciones principales y terminales, así como las diferencias en color entre las colonias vivas y preservadas. 13 Análisis morfológico interno De toda la serie tipo se obtuvieron escleritas y de las especies previamente identificadas a nivel especie del género Eugorgia presentes en la colección del laboratorio PFA para su exanimación en microscopio óptico compuesto (MOC). Para la extracción de las escleritas, en un vial eppendof se coloca una fracción de ~1cm2 de una ramificación principal del holotipo, se adiciona hipoclorito de sodio (cloro comercial) sumergiendo la fracción y se deja en reposo entre 10-15 minutos. Posteriormente se decanta el hipoclorito de sodio y se le agrega agua destilada para lavar la muestra. Se deja reposar la muestra durante cinco minutos y se decanta el agua destilada. El proceso de lavado con agua destilada se repite al menos dos veces. Al final se agrega alcohol al 75% para su posterior procesamiento. Durante todo el procedimiento debe cuidarse la permanencia de las escleritas y el eje de la colonia dentro del vial eppendorf. En la elaboración de las laminillas, se coloca una pequeña cantidad de escleritas en un portaobjetos y se espera a que el alcohol se evapore para poder barnizar con Cytoseal y cubrir con cubreobjetos. Las muestras fueron observadas en el MOC a un aumento de 10× y 40×. Las escleritas y eje de la colonia tipo y del ejemplar perteneciente a la serie tipo con variación en color se observaron en el microscopio electrónico de barrido (MEB) en el CIBNOR (La Paz) colocando una pequeña cantidad de las escleritas y un fragmento del eje en un cuadro de aluminio que se bañó con iones de oro. Descripción morfológica cuantitativa de las escleritas de Eugorgia nov. sp. Proporción de escleritas Con el fin de obtener la proporción de cada morfotipo de las escleritas en Eugorgia nov. sp. y las especies con mayor similitud morfológica a esta: E. aurantiaca, E. daniana y E. multifida (grupo “daniana”) se observaron muestras de las escleritas de estas especies en el MOC y se contabilizó el número de dobles discos (DD), dobles discos incompletos (DDI), cabrestantes (C), cabrestantes delgados o espinosos (CD), 14 husos (H), husos curvos (HC) y cruces (C) encontrados en un número de campos específico para cada especie, obtenido mediante una curva de acumulación de cada tipo morfológico. En la descripción de especies es necesario emplear métodos cuantitativos que nos permitan tener mayor certidumbre en la identidad de una especie biológica. Por lo tanto, en este trabajo se evaluaron las posibles ventajas derivadas de la comparación estadística entre las medidas de las escleritas de diferentes especies, con el fin de ratificar la separación morfológica de Eugorgia nov. sp. y las especies del género Eugorgia con mayor similitud morfológica a la nueva especie. Análisis intraespecífico Debido a que Eugorgia nov. sp. cuenta con dos cromotipos, se realizaron pruebas estadísticas para observar posibles diferencias en las medidas de las escleritas de las colonias amarillas y rojas; además, se incluyó a E. aurantiaca, E. daniana, E. multifida y E. excelsa (grupo externo) en esta evaluación con el propósito de evidenciar las variaciones en tamaños de estas estructuras dentro de cada especie (variación intraespecífica) y entre especies (variación interespecífica). Para llevar a cabo este análisis morfométrico se usaron tres colonias por especie nominal y tres colonias rojas y tres amarillas para Eugorgia nov. sp. Se tomaron fotografías digitales de las cuatro formas de escleritas más frecuentes: DDI, H, HC y C. Mediante el programa AxionVision LE versión 4.2 se obtuvieron medidas del largo y ancho de 120 escleritas por colonia (30 por tipo de esclerita). Los datos fueron sometidos a comparación de medias con pruebas de normalidad (t-student) y posteriormente se realizaron análisis de varianza de una vía (ANOVA) en el programa STATISTICA 8.0. Análisis interespecífico Para identificar las posibles diferencias entre las medidas de las escleritas de 15 Eugorgia nov. sp. y las del grupo “daniana”, se usaron los datos del análisis intraespecífico. Para Eugorgia nov. sp. se eligieron al azar 360 datos de largo y ancho (número de datos usados en las especies a comparar) con el fin de estandarizar el número de medidas por especie Posteriormente se sometieron a pruebas a priori y se realizaron análisis de varianza de una vía. Índices de proporción Para obtener valores adimensionales que permitieran una comparación general de la esclerita, se obtuvo el índice de proporción de cada tipo de esclerita por especie. Al igual que el análisis con medidas biométricas, se llevaron a cabo dos pruebas: intra e interespecífica con los datos de proporción de escleritas. En el análisis intraespecífico se usaron los valores (largo y ancho de DDI, H, HC y C) de las tres colonias pertenecientes a cada especie y se compararon entre ellas. Por otra parte, el análisis interespecífico consistió en comparar las medidas de cada tipo de escleritas entre especies. Utilizando los valores de cada morfotipo de las escleritas como un grupo de datos por especie. En todos los casos se realizaron pruebas de normalidad (t-student). En los casos donde se obtuvo que la distribución de frecuencia cumple con el supuesto de normalidad se realizaron análisis de varianza de una vía, mientras que los datos que no tuvieron una distribución normal, se analizaron con la prueba Kruskal-Wallis. Todos los análisis estadísticos se realizaron en STATISTICA 8.0. Documentación multimedia Las colonias vivas se fotografiaron durante las expediciones al Archipiélago de Revillagigedo en 2006 y 2011 con una cámara CANON-D9. Las escleritas se fotografiaron en un microscopio óptico compuesto equipada con una cámara OLYMPUS EVOLT E-330 y las colonias secas se fotografiaron con una cámara NIKON D200. Las imágenes del MEB se tomaron con un microscopio electrónico Hitachi s-3000n en las instalaciones del Centro de Investigaciones Biológicas del Noreste S.C. con la supervisión de Ariel Villacorta. 16 RESULTADOS Descripción morfológica cualitativa de Eugorgia nov. sp. La posición taxonómica del género Eugorgia ha sido modificada por diferentes autores debido a las similitudes y diferencias en las características morfológicas externas con otros géneros. Sin embargo, después que Verrill en 1868 estableciera la presencia de escleritas dobles discos como carácter diagnóstico del género Eugorgia, quedaron restringidas a este género las especies que las poseyeran. Familia Gorgoniidae Lamouroux, 1812 Genero Eugorgia Verrill, 1868 Lophogorgia (pars) Horn, 1860: 233 Gorgonia (pars) Verrill, 1864; 1866: 327 Leptogorgia Verrill, 1864: 32 Eugorgia (pars) Verrill, 1868a: 414 Eugorgia Verrill, 1868: 406-407; Studer 1887: 64-65; Bielschowsky 1918: 39; 1929: 170; Kükenthal 1924: 343; Stiasny 1951: 63; Bayer 1951: 99; 1981: 921; Breedy et al., 2009: 1-46. Especie tipo: Leptogorgia ampla Verrill, 1864 subsecuentemente designada como Eugorgia ampla Verrill, 1868: 386. Diagnosis del género Eugorgia La forma de la colonia generalmente es flabeliforme y arbustiva con crecimiento en múltiples planos o lateral simple (un solo plano). El crecimiento de las ramas puede ser dicotómico irregular (parcial) o cercanamente pinnados (por secciones). Las ramas son delgadas y en ninguna de las especies del género existe anastomosis. Las colonias se adhieren a sustratos rocosos y cuando se observan en ambientes arenosos, estos se anclan a cochas y rocas dispersas. La colonia se encuentra soportada por un eje que interiormente contiene filamentos orgánicos generalmente mineralizados de carbonato-hidroxiapatita (CHAp). Los pólipos se retraen completamente en el cenénquima formando cálices ligeros o prominentes y estos se 17 distribuyen en series de filas longitudinales o dispersos sobre las ramas (Anexo Tabla 11) (Verrill, 1870; Macintyre et al., 2006; Breedy, 2009). Internamente las especies del género Eugorgia contienen diversas escleritas en el cenénquima; las formas dominantes son: cabrestantes, husos, husos de discos y dobles discos. Estas últimas, sólo se presentan en éste género. Las formas de escleritas menos frecuentes son: cruces y antocodiales. En Eugorgia el color de las colonias y las escleritas es variado con tonos amarillo, naranja, rojo, violeta, marrón, e incluso combinaciones de estos. El género Eugorgia es endémico del Pacífico Oriental desde el sur de California, EUA a Perú (Breedy et al., 2009). Descripción de Eugorgia nov. sp. Dentro de la colección de octocorales del laboratorio de PFA-UABCS se identificaron ocho colonias que pertenecen a la nueva especie de Eugorgia nov. sp. Estas colonias fueron originalmente recolectadas durante enero de 2000 en la localidad “El Boiler” (localidad tipo), en la Isla San Benedicto del Archipiélago de Revillagigedo. Eugorgia nov. sp. presenta una forma flabeliforme y arbustiva, con crecimiento en uno o varios planos simples. El crecimiento de las ramas es parecido al pinnado. A partir de la quinta y sexta ramificación surgen ramillas delgadas, cortas y próximas entre sí, que producen colonias densamente ramificadas. Estas ramillas miden ≤0.4 cm de largo y son más evidentes en la parte superior de las colonias. Las colonias de esta especie pueden ser completamente rojas o amarillas, por lo que se asignaron dos cromotipos a esta especie: la colonia designada como tipo (Eugorgia nov. sp. var. amarilla) y de un isotipo (Eugorgia nov. sp. var. roja). Las escleritas de Eugorgia nov. sp. más abundantes son dobles discos incompletos, husos y husos curvos, las frecuentes son dobles discos incompletos y cabrestantes delgados y las escleritas con forma de cruces fueron raramente observadas (Tabla 1). 18 Tabla 1. Biometría del largo y ancho de las escleritas de Eugorgia nov. sp. Largo ̅ 𝒙 Máx. Ancho Min. ̅ 𝒙 Esclerita N Máx. Mín. Doble disco completo 59 0.050 0.057 0.040 0.037 0.043 0.027 Doble disco incompleto 180 0.061 0.077 0.047 0.044 0.054 0.033 Cabrestante 180 0.073 0.084 0.056 0.042 0.051 0.032 Cabrestante delgado 68 0.047 0.054 0.032 0.024 0.036 0.016 Huso 180 0.098 0.151 0.072 0.038 0.053 0.028 Huso curvo 180 0.102 0.136 0.076 0.038 0.049 0.025 Cruz 14 0.073 0.092 0.057 0.065 0.090 0.031 Eugorgia nov. sp. - variación amarilla (colonia tipo 1) Es una colonia de forma flabeliforme y arbustiva, con un crecimiento en varios planos simples (Fig. 4); las ramas crecen de forma similar a pinnada y presenta tallas hasta 35.3 cm de alto y 32.4 cm de ancho (Fig. 5a). Las ramificaciones principales se derivan del tallo y rápidamente divergen en dos ramas secundarias que continuarán subdividiéndose en dos vertientes hasta llegar a la 13° ramificación (ramillas terminales). Presenta surcos longitudinales poco evidentes y discontinuos que solo se observan en las ramificaciones principales. No presenta sujetador ni parte del cenénquima del tallo. El tallo en su parte más ancha mide 1.91 cm de diámetro, las dos ramificaciones primarias con diámetros de 1.25-1.3 cm, las ramificaciones secundarias de 7 mm de diámetro y las ramificaciones terminales entre 1-2 mm de diámetro. Las ramificaciones principales son aplanadas y divergentes; mientras que las terminales, suelen ser cilíndricas. Los pólipos se retraen completamente en sus cálices bilabiados, son incoloros y presentan un acomodo en hileras irregulares a lo largo de las ramificaciones. Sin embargo, en las ramificaciones principales se pueden observar orientados en hileras paralelas a ambos lados de los surcos longitudinales transversales. Los cálices se vuelven más evidentes al acercarse a las ramificaciones terminales, mientras que en la base son poco visibles (Fig. 5b). 19 A partir de la quinta y sexta ramificación, surgen ramillas cortas, delgadas y próximas entre sí, que crecen hacia ambos lados, arriba y debajo de las ramas, cubriendo todos los espacios disponibles entre las ramificaciones principales, volviéndose más abundantes en los bordes de la colonia e incluso se observan encimadas. Estas ramillas cortas presentan longitudes entre 0.14 - 0.94 cm de largo y no son exclusivas de las ramificaciones finales, sino que pueden aparecer a cualquier altura de la colonia, apreciándose un denso ramificado (Fig. 4). Las especies del género Eugorgia del grupo “daniana” tiene ramificaciones similares a Eugorgia nov. sp. sin embargo, la longitud más pequeña registrada para las ramificaciones terminales es de 0.21 cm (E. daniana), mientras que las ramas terminales más largas son de E. aurantiaca con 2.68 cm (Anexo Tabla 11). Para evaluar el número de máxima ramificación, a partir del tronco se contó el número de divisiones de una rama, tomando en cuenta solo aquellas ramificaciones que conducen hasta el máximo valor posible (Fig. 6). El número de máxima ramificación fue de 13 contando las ramificaciones terminales, las cuales son obtusas y presentan una longitud promedio de 𝑥̅ = 0.41 cm. La colonia preservada en seco presenta una coloración amarillo ámbar y los organismos frescos son amarillo brillante (Fig. 5d). El eje es color marrón oscuro en el tallo y las ramificaciones principales, tomando tonalidades más suaves conforme avanza a las ramas terminales en donde se torna color ámbar. 20 Figura 4. Colonia tipo 1 de Eugorgia nov. sp. – variación amarilla. Crecimiento de Eugorgia nov. sp. en varios planos simples. Fotografiada in situ, (fotografía obtenida de Internet: www.gettyimages.com). 21 A B C D Figura 5. Colonia tipo 1 de Eugorgia nov. sp. - variación amarilla. A, Detalle de la colonia; B, ramillas terminales; C, escleritas presentes en esta especie; D, coloración en vivo. 22 Figura 6. Número máximo de ramificaciones de Eugorgia nov. sp. – variación amarilla. Inicia en la divergencia de la base en dos ramas principales y se continúa hasta llegar a las ramillas terminales tomando en cuenta todas las bifurcaciones. Las escleritas del cenénquima de Eugorgia nov. sp. var. amarilla son principalmente dobles discos incompletos, cabrestantes y husos, sin embargo también fue posible observar dobles discos completos, cabrestantes delgados, husos curvos y cruces (Fig. 7). El tamaño de las escleritas dobles discos incompletas fue de 𝑥̅ = 0.057mm de largo y 𝑥̅ = 0.044 mm de ancho, con una máxima de 0.057 mm de largo y 0.049 mm 23 de ancho. Los cabrestantes presentaron longitudes de 𝑥̅ = 0.072 mm de largo y 𝑥̅ = 0.043 mm de ancho, con una máxima de 0.083 mm de largo y 0.048 mm de ancho. Los husos tuvieron una media de 𝑥̅ = 0.092 mm de largo y 𝑥̅ = 0.039 mm de ancho, con una máxima de 0.111 mm de largo y 0.046 mm de ancho. Los husos curvos tienen 𝑥̅ = 0.099 mm de largo y 𝑥̅ = 0.037 mm de ancho con un máximo de 0.118 mm de largo y 0.049 mm de ancho. Los husos y husos curvos presentaron entre 3-5 verticilos de tubérculos. Las escleritas dobles discos incompletos y cabrestante, son muy similares en sus medidas, sin embargo en los cabrestantes se encuentran ejemplares más largos (Tabla 2). Tabla 2. Biometría del largo y ancho de las escleritas de Eugorgia nov. sp. variación amarilla. Largo Esclerita Doble disco completo N ̅ 𝒙 Máx. 9 0.049 0.054 Ancho Mín. ̅ 𝒙 Máx. Mín. 0.04 0.037 0.043 0.027 Doble disco incompleto 90 0.057 0.069 0.049 0.044 0.049 0.038 Cabrestante Cabrestante delgado 90 0.073 0.083 0.062 0.043 0.048 0.035 5 0.041 0.052 0.032 0.019 0.022 0.016 Huso 90 0.092 0.111 0.072 0.039 0.046 0.034 Huso curvo 90 0.099 0.118 0.081 0.037 0.047 0.029 Cruz 3 0.058 0.061 0.057 0.057 0.059 0.056 24 Figura 7. Escleritas cenenquimales de Eugorgia nov. sp. variación amarilla (colonia tipo 1). A, husos; B, husos curvos; C, cabrestantes; D, dobles discos incompletos; E, cabrestante espinoso o delgado; F, dobles discos completos (diagnóstico del género Eugorgia); G, cruz. 25 Eugorgia nov. sp. variación roja (colonia tipo 2) La colonia tiene forma flabeliforme y arbustiva, con crecimiento en un solo plano y medidas de 27.57 cm de alto por 8.75 cm en la parte más ancha. La ramificación principal nace del tallo y diverge en dos ramas secundarias que seguirán subdividiéndose en dos vertientes hasta llegar a las ramas terminales (Fig. 8a). Presenta surcos longitudinales poco evidentes y discontinuos mucho más notorias en las ramificaciones principales (Fig. 8d). La base del tallo principal mide 3.67 cm de diámetro, no presenta cenénquima y a partir de él surge el tallo principal con diámetro de 1.64 cm; las dos ramificaciones primarias tienen diámetros de 0.53 y 0.59 cm y esta última es la continuación directa del tallo. Las ramificaciones secundarias miden 0.32 cm de diámetro y las ramificaciones terminales presentan entre 1-2 mm de diámetro. Las ramificaciones principales son aplanadas y divergentes, mientras que las terminales son casi cilíndricas y obtusas. Los pólipos se retraen completamente en sus cálices bilabiados, son incoloros y se acomodan en hileras irregulares a lo largo de las ramificaciones. Sin embargo, en el tallo son escasos y poco evidentes. Los cálices se vuelven más evidentes al acercarse a las ramificaciones terminales, mientras que en la base son poco visibles. De forma similar a Eugorgia nov. sp. var. amarilla, la variación roja presenta ramillas cortas, delgadas y próximas entre sí que producen colonias altamente densas y tupidas. Estas ramillas crecen hacia ambos lados, arriba y debajo de las ramas, cubriendo todos los espacios disponibles entre las ramificaciones principales. Además de crecer en las ramificaciones primarias y secundarias, son las formadoras de las ramificaciones finales haciéndose más evidentes en estas zonas; sin embargo, pueden aparecer a cualquier altura de la colonia. Estas ramillas presentan longitudes de entre 0.16 cm y 0.8 cm de largo (Fig. 8b). Este tipo de ramificación es único entre el género Eugorgia (diagnóstico de la especie descrita aquí), y a pesar de que presenta similitudes con la ramificación del grupo “daniana”, las especies que lo conforman tiene ramillas considerablemente más largas. 26 El número de máxima ramificación de la variedad roja es de 10 tomando en cuenta las ramas terminales. La disminución en el número en ramificaciones y el diámetro de las mismas, en comparación con Eugorgia nov. sp. var. amarilla puede deberse a que el ejemplar de Eugorgia nov. sp. var. roja era considerablemente más pequeña y elongada que la colonia tipo de la variedad amarilla. La colonia presenta una coloración rojo carmín, sin embargo los organismos frescos poseen un color rojo granate (Fig. 8a). El eje es color marrón oscuro en el tallo y las ramificaciones principales, tomando tonalidades más claras en las ramificaciones terminales (ámbar). Las escleritas del cenénquima son principalmente dobles discos incompletos, cabrestantes y husos. Sin embargo, también fue posible observar dobles discos completos, cabrestantes delgados, husos curvos y cruces (Fig. 8c y 9). 27 A B E D Figura 8. Colonia tipo 2 de Eugorgia nov. sp. variación roja. A, Detalle de la colonia; B, ramillas terminales; C, escleritas presentes en esta especie; D, detalle de los surcos longitudinales transversales. 28 La longitud de las escleritas dobles discos incompletas fue de 𝑥̅ = 0.066 mm de largo y 𝑥̅ = 0.046 mm de ancho, con una longitud máxima de 0.074 mm de largo y 0.051 mm de ancho. Los cabrestantes presentaron longitudes promedio de 𝑥̅ = 0.076 mm de largo y 𝑥̅ = 0.045 mm de ancho, con una máxima de 0.088 mm de largo y 0.051 mm de ancho, los husos con una longitud promedio 𝑥̅ = 0.114 mm de largo y 𝑥̅ = 0.038 mm de ancho, con una longitud máxima de 0.151 mm de largo y 0.045 mm de ancho. Los husos curvos tienen 𝑥̅ = 0.112 mm de largo y 𝑥̅ = 0.040 mm de ancho con un máximo de 0.130 mm de largo y 0.049 mm de ancho. Los husos y husos curvos presentan de entre 3-5 verticilos de tubérculos. Las escleritas dobles discos incompletos y cabrestante se traslapan considerablemente en sus longitudes, sin embargo en las escleritas cabrestantes se hallan tallas más largas (Tabla 3). Tabla 3. Biometrías del largo y ancho de las escleritas de Eugorgia nov. sp. variación roja. Largo Esclerita Doble disco N ̅ 𝒙 Máx. Ancho Mín. ̅ 𝒙 Máx. Mín. 6 0.049 0.054 0.047 0.034 0.037 0.032 Doble disco incompleto 30 0.066 0.074 0.055 0.046 0.051 0.038 Cabrestante 30 0.076 0.088 0.066 0.045 0.051 0.039 2 0.053 0.054 0.053 0.029 0.034 0.024 Huso 30 0.114 0.151 0.089 0.038 0.045 0.029 Huso curvo 30 0.112 0.130 0.037 0.040 0.049 0.031 Cabrestante delgado Cruces 1 0.055 0.055 0.055 0.04 0.04 0.04 29 Figura 9. Escleritas cenenquimales de Eugorgia nov. sp. variación roja (colonia tipo 2). A, husos; B, husos curvos; C, cabrestantes; D, dobles discos incompletos; E, dobles discos completos (diagnósticos del género Eugorgia); F, cabrestante espinoso o delgado. 30 Descripción cuantitativa de las escleritas de Eugorgia nov. sp. Proporción de escleritas En las cuatro especies revisadas (E. aurantiaca, E. daniana, E. aurantiaca y Eugorgia nov. sp.), las escleritas dominantes son los dobles discos incompletos, componiendo entre 40-78% del total observado (únicamente en E. multifida este porcentaje es menor y esta especie no tiene escleritas de doble disco completo). Los cabrestantes también son un grupo predominante, manteniéndose cerca del 20% (en E. daniana es cercano al 10%), mientras que los husos y los husos curvos varían entre el 3% y el 15%. Los dobles discos y los cabrestantes delgados son las escleritas con menores proporciones 3% (Tabla 4; Fig.10). Figura 10. Comparación de la proporción de los tipos de escleritas en cuatro especies del género Eugorgia, grupo “daniana”. En Eugorgia nov. sp. las proporciones se mantuvieron cercanas a lo anteriormente 31 mencionado, las escleritas más abundantes fueron los dobles discos incompletos (49%) y los cabrestantes (16%), seguidos por los husos (15%) y husos curvos (13%). Los dobles discos y cabrestantes delgados fueron poco frecuentes (3%) y las cruces fueron observadas raramente (<1%). Tabla 4. Proporción de los tipos de escleritas en cuatro especies de Eugorgia grupo “daniana”. Porcentajes de los tipos de escleritas en Eugorgia nov. sp. y tres especies del grupo “daniana”. Escleritas cruces no se contaron por su baja incidencia (<1%). Esclerita Doble disco completo Eugorgia nov. sp. E. multifida 5% E. aurantiaca E. daniana 3% 3% Doble disco incompleto 49% 44% 53% 78% Cabrestante 16% 22% 32% 11% 3% 4% 3% 1% Huso 15% 16% 6% 4% Huso curvo 13% 14% 3% 4% 6 6 8 8 Cabrestante delgado # campos Se observó que la disposición de las escleritas es en forma de estratos. Se identificaron claramente dos estratos, el primero se encuentra pegado al eje y está formada por husos y sus variantes; el segundo estrato rodea a la capa interna, forma los montículos de los pólipos y se compone por escleritas cabrestantes, dobles discos (principalmente incompletas) y las variedades de estas escleritas. Este estrato parece presentar una mayor densidad de escleritas, lo que podría estar relacionado con la mayor proporción de escleritas dobles discos y cabrestantes observados. De las 13 especies nominales de Eugorgia, tres de ellas (E. aurantiaca, E. daniana y E. multifida) son las que comparten el mayor número de características morfológicas externas e internas con Eugorgia nov. sp. Las longitudes del largo y ancho de las escleritas de estas especies junto con E. excelsa (como grupo externo) fueron analizadas estadísticamente para encontrar posibles diferencias entre ellas (ANDEVA). 32 Los análisis se dividieron en dos comparaciones: 1) el análisis intraespecífico (entre colonias de la misma especie), con un total de tres colonias analizadas por especie y 30 escleritas de cada morfotipo por colonia; y 2) el análisis interespecífico (entre especies) con un total de 90 escleritas por morfotipo obtenidas de la suma de las medidas obtenidas por las tres colonias de cada especie. En la comparación de las medidas de las escleritas intra e interespecífico, los datos se sometieron a pruebas de normalidad, resultando normal en todos los caso (P>0.05), excepto en E. aurantiaca en el largo de los husos (H largo). Análisis intraespecífico Se realizaron análisis de varianza por especie, obteniendo diferencias significativas (P<0.05) en la mayoría de las comparaciones, siendo E. multifida y E. excelsa las especies con menor variación entre las escleritas de las colonias examinadas. En el caso de E. multifida, únicamente los dobles discos incompletos mostraron variación estadísticamente significativa (largo P=0.00011 y ancho P=0.03221), mientras que en E. excelsa, el ancho de los dobles discos incompletos y los husos (DDI P=0.01622 y H P=0.00000), al igual que el largo de los husos curvos y de los cabrestantes (HC P=0.00039 y C P=0.01078) son los que difirieron estadísticamente significativos (Tabla 5). Las dos variaciones en color en Eugorgia nov. sp., presentaron diferencias significativas, sin embargo, Eugorgia nov. sp. var. roja resultó con variaciones en todas sus medidas a excepción del ancho de los husos (P=0.08091). Eugorgia nov. sp. var. amarilla presentó diferencias significativas (P=0.00007) en el largo de los dobles discos incompletos (Tabla 5). No obstante, al comparar ambos cromotipos, se encontró que no existió disgregación del tamaño de las escleritas de las colonias por variación de coloración amarilla o roja. 33 Tabla 5. Comparación de la variación intraespecífica de las longitudes de largo y ancho de las escleritas de cinco especies de Eugorgia. Celdas en gris, casos con diferencia significativa (P>0.05) entre colonias de la misma especie. Las variaciones amarilla y roja de Eugorgia nov. sp. se muestran debajo de la especie. Tipo de escleritas Doble disco Huso Huso curvo Cabrestante incompleto Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho Eugorgia nov. sp. var. amarilla var. roja E. multifida E. aurantiaca E. daniana E. excelsa Al comparar los índices de proporción (Ancho/Largo) de las escleritas entre individuos de la misma especie, en todos los tipos de escleritas se encontraron diferencias estadísticas significativas, excepto en E. multifida que es muy estable en sus medidas de longitud de escleritas, excepto en las escleritas de doble disco incompletas. En todas las especies las longitudes de las escleritas cabrestantes fueron poco variables (sin diferencia estadística significativas), excepto en E. daniana (Tabla 6). Los cromotipos de Eugorgia nov. sp. presentan diferencias significativas; Eugorgia nov. sp. var. amarilla, en dobles discos incompletos (P=0.00005) y Eugorgia nov. sp. var. roja en los cabrestantes (P=0.02021) (Tabla 6). Pese a lo anterior, no se observó separación de la longitud de las escleritas de las colonias por color. En las escleritas dobles discos incompletos y los cabrestantes, resultaron con menor variación entre colonias en la comparación del índice de proporción (Fig. 11). Estos análisis de varianza realizados con el índice de proporción (Ancho/Largo) de escleritas, resaltan las diferencias entre colonias de la misma especie, y a diferencia de los resultados con las variables largo y ancho, disminuyeron las variaciones interespecíficas. 34 Tabla 6. Variación intraespecífica en los índices de proporción (ancho/largo) de las escleritas. Celdas en gris casos con diferencia significativa (P>0.05). Las variaciones en color de Eugorgia nov. sp. se muestran bajo la especie. Índice de proporción ESCLERITAS Doble disco incompleto Huso Huso curvo Cabrestante Eugorgia nov. sp. Amarilla Roja E. multifida E. aurantiaca E. daniana E. excelsa Índice de proporción de escleritas en Eugorgia nsp. Índice de proporción (Ancho/Largo) 0.80 Doble disco incompleto 0.70 Cabrestante 0.60 0.50 Huso 0.40 0.30 Colonia Huso curvo a b c var. amarilla d e f var. roja Figura 11. Índice de proporción (ancho/largo) de los distintos tipos de escleritas de Eugorgia nov. sp. En el eje x, las tres colonias de Eugorgia nov. sp. variación amarilla comprenden de a-c, mientras que las tres colonias variación roja van de la d-f. 35 Análisis interespecífico Los análisis de varianza realizados en la comparación entre especies muestran diferencias significativas en todas las longitudes medias analizadas, sin embargo, se pueden observar grupos de especies que comparten características, o por el contrario, especies que se separan por su variación en algún carácter. Éste es el caso de E. multifida, especie que presenta los husos curvos más largos (𝑥̅ = 111.86) (Fig. 12) y E. excelsa mostró los husos curvos más anchos (Tabla 7). Los dobles discos incompletos de E. excelsa fueron los más pequeños (𝑥̅ L=49.43 y A=39.51), quedando separada de las demás especies (Tabla 7). El grupo integrado por Eugorgia nov. sp., E. multifida y E. daniana, presenta las mayores proporciones en dobles discos incompletos (𝑥̅ L= 61.46 y A= 43.52; L= 60.92 y A= 47.95; L= 60.90 y A= 45.91). Sin embargo, Eugorgia nov. sp. muestra una media menor en el ancho de estas escleritas. E. aurantiaca no pasó la prueba de normalidad del largo de los husos por lo que se aplicó una prueba Kruskal-Wallis para evaluar las diferencias en la meda de la longitud, y solo E. multifida presenta diferencias en relación con las medias de las demás especies (Tabla 7). Tabla 7. Variación interespecíficas entre biometrías de largo y ancho de las escleritas. Celdas en gris, casos con diferencias significativa (P>0.05). Los husos se evaluaron con Kruskal-Wallis. Doble disco incompleto Largo Ancho Huso Largo Ancho Huso curvo Largo Ancho Cabrestante Largo Ancho Eugorgia nov. sp. E. multifida E. aurantiaca E. daniana E. excelsa 36 Husos curvos (ancho) 43 42 F(4, 535)=11.883, p=.00000 III Ancho (µm) 41 40 I 39 38 37 36 II 35 Eugorgia nov. sp. E. aurantiaca E. excelsa E. multifida E. daniana Especies Figura 12. Comparación de los husos curvos (ancho) entre especies de Eugorgia. Eugorgia nov. sp., E. multifida y E. daniana integran el Grupo I, Eugorgia nov. sp. y E. aurantiaca el Grupo II y E. excelsa queda excluida en un Grupo III. Las comparaciones interespecíficas con el índice de proporción (ancho/largo) de las escleritas mostraron que existieron diferencias significativas entre las medias de Eugorgia nov. sp., E. excelsa y E. multifida (Tabla 8; Fig. 13). Eugorgia nov. sp presentó la relación ancho-largo menor en los dobles discos incompletos, indicando que estas escleritas son proporcionalmente más largas que anchas en comparación con las demás especies (Tabla 8; Fig. 13). E. excelsa, mostró la mayor relación ancho-largo en los husos y husos curvos y E. multifida fue la especie con menor relación ancho-largo en los husos (en ambos casos se agrupan independientemente). E. aurantiaca y E. daniana aparecieron agrupadas en todos los índices de proporción, debido a que la relación ancho-largo de sus escleritas fue similar (Tabla 8; Fig. 13). 37 Las comparaciones interespecíficas y su posible diferenciación a partir de las longitudes de largo y ancho de sus escleritas, es factible con un tamaño de muestra adecuado. De acuerdo con los datos obtenidos, 30 mediciones de biometrías de tres réplicas (colonias) por morfotipo de esclerita, es suficiente para alcanzar la curva de acumulación y encontrar diferencias estadísticamente significativas entre especies (Fig. 14). Los dobles discos incompletos y los husos son las escleritas con mayor diferencia entre especies. Sin embargo, en todos los tipos de escleritas se traslapan las longitudes medidas, denotando la gran similitud en morfología de las escleritas entre especies (Fig. 14). Tabla 8. Grupos de especies formados por su similitud en el índice de proporción (ancho/largo) de las esclerita. Celdas en gris casos con diferencia significativa (P>0.05). Especie Esclerita Eugorgia nov. sp. E. daniana E. aurantiaca E. multifida Media 0.71194 Doble disco incompleto 0.75872 0.76741 0.78998 E. excelsa 0.80830 E. multifida E. aurantiaca 0.34965 0.38713 E. daniana Huso 0.39251 Eugorgia nov. sp. 0.39369 E. excelsa 0.43862 Eugorgia nov. sp. E. aurantiaca 0.58337 0.60395 E. excelsa Cabrestante 0.60947 E. daniana 0.62702 E. multifida 0.62838 E. multifida E. aurantiaca 0.35211 0.36215 Eugorgia nov. sp. Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV Huso curvo 0.37851 E. daniana 0.38141 E. excelsa 0.40923 38 Figura 13. Grupos de especies de Eugorgia derivados del índice de proporción (ancho/largo) de las escleritas. En rojo, aquellas especies distintas al resto de los grupos. 39 Figura 14. Comparación del índice de proporción (ancho/largo) de las escleritas por tipos entre especies de Eugorgia. N representa el número de escleritas medidas. 40 DISCUSIÓN En esta tesis de licenciatura se realizaron comparaciones entre las características morfológicas encontradas en el holotipo designado para Eugorgia nov. sp. y las diferentes categorías taxonómicas, comenzando desde suborden y finalizando con la distinción de la nueva especie dentro del género Eugorgia en el grupo “daniana” mostrando dos morfotipos que se distinguen solo por su coloración amarilla o roja. Además se realizaron análisis estadísticos de la morfología y biometría de las escleritas evaluando la factibilidad de implementar un método cuantitativo para identificación de especies del género Eugorgia. Subórdenes Scleraxonia, Calcaxonia y Holaxonia Los tres subórdenes de Octocorallia se distinguen por la composición del eje y la presencia o ausencia de escleritas embebidas en él. En el caso de la especie aquí descrita, se observó que al sumergir un pedazo de la colonia en hipoclorito de sodio, la estructura rígida central o eje queda completamente libre de escleritas, contrario a lo reportado para el suborden Scleraxonia el cual se caracteriza por presentar una médula (capa de tejido interno) compuesta por escleritas que pueden o no estar fusionadas a la calcita, y puede encontrarse separadas por canales longitudinales de la corteza. Así mismo, el eje de Eugorgia nov. sp. presentó un núcleo central mineralizado, ausente el suborden Calcaxonia y presente en el suborden Holaxonia. Aunado a esto, se observó que la cámara central del eje está compuesto por fibras longitudinales probablemente del mineral carbonato-hidroxiapatita (CHAp) comúnmente encontrado en especies del género Eugorgia (Macintyre et al., 2006). Familias del suborden Holaxonia del Pacífico Oriental Tropical Los octocorales de las familias Gorgoniidae y Plexauridae representan una de las faunas del macrobentos más espectaculares y abundantes de las aguas del Pacífico Oriental Tropical, además de ser las únicas dos familias del suborden Holaxonia reportadas para esta región. Los Octocorales son conspicuos y visiblemente 41 dominantes en ambientes rocosos donde la velocidad de las corrientes de agua es elevada. Para el Pacífico Oriental se tiene un registro de aproximadamente 134 especies de ambas familias, que comparten hábitat y una múltiples caracteres taxonómicos resultado de la alta variabilidad fenotípica en respuesta a la diversidad de hábitats rocosos de esta región (Fig. 15) (Breedy & Guzmán, 2002; Prada, 2007; Pérez, 2009). Estas dos familias se diferencian por detalles en la morfología del esqueleto del eje como el diámetro del cordón central y la forma y tamaño de las escleritas (McFadden et al., 2010). Los géneros de Plexauridae que se han registrado para las costas del Pacífico Oriental Tropical son Muricea, Psammogorgia, Thesea, Echinogorgia y Heterogorgia. Estos géneros presentan ciertas similitudes morfológicas externas compartidas con el género Eugorgia, como lo es el tipo de ramificado dicotómico irregular, la presencia de cálices prominentes o planos y escleritas husos. Sin embargo, los géneros de Plexauridae se caracterizan por la presencia de un cenénquima y ramificaciones gruesas, escleritas altamente ornamentadas y largas (varios milímetros de largo) y fuertes corazas antocodiales compuestas por escleritas fusiformes. Eugorgia nov. sp. y los géneros de la familia Gorgoniidae, poseen cenénquima y ramificaciones delgadas, escleritas poco ornamentadas y pequeñas (usualmente <0.3 mm de largo) y corazas antocodiales ausentes o débiles compuestas por escleritas de barras o placas (Fig. 16) (Deichmann, 1936; Grasshoff & Bargibant, 2001; Sánchez et al., 2003). La familia Gorgoniidae cuenta con cuatro géneros registrados para el Pacífico Oriental con un total de 77 especies: Phycogorgia (1 sp.), Eugorgia (13 spp., no incluyendo a Eugorgia nov. sp.), Leptogorgia (30 spp.) y Pacifigorgia (34 spp.) (Pérez, 2009). 42 Figura 15. Semejanzas morfológicas. Grupo I Semejanza en la forma de la colonia entre a, Pacifigorgia stenobronchis y b, Eugorgia aurantiaca. Grupo II Semejanza tipo de ramificación entre c, Heterogorgia verrucosa; d, Leptogorgia cuspidata; e, Eugorgia alba y f, Psammogorgia teres. 43 El género Phycogorgia Milne Edwards & Haime, 1850 y su única especie (Phycogorgia fucata Valenciennes, 1846) posee un eje lamelar y un crecimiento frondoso y ramoso a manera de fucus, estas características son distintivas dentro de los géneros de Gorgoniidae distribuidos en el Pacífico Oriental que la separan de los demás géneros (Verrill, 1870). Phyllogorgia dilata y Hicksonella expansa exhiben un patrón de ramificado similar a P. fucata, pero su distribución se restringe al IndoPacífico y Brasil, respectivamente (Grasshoff & Bargibant, 2001). Figura 16. Detalle de las escleritas antocodiales y los cálices en Gorgoniidae (E. multifida) y Plexauridae (H. verrucosa). Foto tomada de Breedy et al., 2009 y Breedy & Guzmán, 2011 44 Leptogorgia es el género con mayor semejanza morfológica a Eugorgia, debido a que presenta crecimiento arbustivo o plano, ramificado dicotómico o cercanamente pinnado y cálices poco o nada prominentes. Comparten morfologías de algunos tipos de escleritas como cabrestantes y husos, sin embargo, las escleritas dobles discos (incompletas y completas) son la característica taxonómica diagnóstica para distinguir las especies del género Eugorgia y por lo tanto este tipo de escleritas están ausentes en Leptogorgia (Fig. 17) (Breedy & Guzmán, 2007; Breedy et al., 2009). Figura 17. Tipos de escleritas presentes en especies de los géneros Eugorgia y Leptogorgia. Fotos tomadas de Breedy et al., 2009 y Breedy & Guzmán, 2007 45 Los organismos del género Pacifigorgia también conocidos como abanicos verdaderos, se caracterizan por presentar un patrón de ramificación anastomosado (fusión del eje y el cenénquima) en forma de red con distintos tamaños de luz de malla. Las escleritas del cenénquima son principalmente cabrestantes, husos y barras, y algunas especies presentan un anillo de escleritas antocodiales compuestas por barras planas (Breedy, 2002; Sánchez, 2004). En contraste, el género Eugorgia no posee anastomosis y aunque también tienen escleritas cabrestantes y husos al igual que Pacifigorgia, esta última no presenta escleritas dobles discos y la única especie del género Eugorgia con escleritas antocodiales es E. multifida (Breedy, 2002; 2009). En Eugorgia nov. sp. se encontraron dos capas bien definidas de escleritas, debido a que el cenénquima de este género es grueso, al contrario de los géneros Pacifigorgia y Leptogorgia en donde el espesor del cenénquima es considerablemente más delgado y no es posible identificar capas (Breedy & Guzmán, 2002) Distinción taxonómica de Eugorgia nov. sp. El género Eugorgia exhibe formas de crecimiento colonial altamente variados que pueden ir desde múltiples planos, lateral, dicotómico parcial, hasta ramificados similares a pinnados, pero no cuentan con ramificaciones anastomosadas. Se caracterizan por presentar un eje corneo con un núcleo compuesto por filamentos orgánicos mineralizados y pólipos completamente retráctiles en cálices formados por el cenénquima y que pueden o no ser prominentes. Este género se encuentra definido y diferenciado de los demás géneros de la familia Gorgoniidae por la presencia de escleritas dobles discos (incompletas y completas) en el cenénquima, aunque también es posible observar escleritas cabrestantes, husos y cruces. Solo una especie posee barras antocodiales (E. multifida). La coloración de las colonias puede ser blanco, naranja, amarillo, rojo, marrón, morado, rosa y bicolor (Breedy, 2009). A pesar de que las especies de Eugorgia muestran formas coloniales altamente variadas, actualmente se encuentra divididas en cuatro grupos definidos por 46 características morfológicas internas y externas: “ampla”, “daniana”, “rubens” y “siedenburgae”. Particularmente en el Pacífico Oriental se encuentran reportadas 7 de las 13 especies nominales pertenecientes al género: E. ampla, E. excelsa y E. nobilis del grupo “ampla”; E. aurantiaca, E. daniana y E. multifida del grupo “daniana” y E. rubens del grupo “rubens" (Breedy et al., 2009). El grupo “ampla” presenta cálices poco prominentes y ramas dicotómicas, en contraste Eugorgia nov. sp. muestra un patrón de ramificación similar a pinnado y cálices bilabiados prominentes. Estas características tienen mayor afinidad a las del grupos “rubens”, “daniana” y “siedenburgae”; sin embargo, el grupo “rubens” con una sola especie posee pólipos distribuidos en una sola hilera, ramificación cercanamente pinnada y las escleritas husos más pequeñas del género (largo no mayor de 0.10 mm). En cambio los pólipos de Eugorgia nov. sp. se distribuyen en múltiples hileras, el tipo e ramificación es similar a pinnado y el largo de sus husos es de hasta 0.165 mm (Tabla 1). El grupo “siedenburgae” y su única especie (E. siedenburgae) se caracterizan por sus colonias bicolor (amarillo-rosa) con crecimiento arbustivo, por el número de máxima ramificación (10) y por encontrarse a 50-60 m de profundidad. En contraste Eugorgia nov. sp. posee cromotipos de colores sólidos (amarillo o rojo), crecimiento en un solo plano o múltiples planos simples, número de máxima ramificación de 13 y se localiza principalmente entre los 20-30 m de profundidad. El grupo “daniana” se caracteriza por sus cálices prominentes, ramificaciones semejante a la pinnada y la distribución de los pólipos en 3 o más hileras, y a pesar de que Eugorgia nov. sp. posee una gran similitud con este grupo no comparten el tipo de ramificado (Breedy et al., 2009). Internamente, el género Eugorgia presenta escleritas dobles discos completos, dobles discos incompletos, cabrestantes, cabrestantes delgados, husos, husos curvos, husos de disco, cruces y barras antocodiales. Ninguna de las especies del género posee todos los morfotipos de las escleritas, y solo el grupo “daniana” cuenta 47 con la mayoría de estas al igual que Eugorgia nov. sp. Sin embargo a diferencia de E. daniana en Eugorgia nov. sp. no se encontraron husos de discos y las escleritas antocodiales características de E. multifida tampoco fueron observadas (Tabla 9) (Breedy et al., 2009). Tabla 9. Presencia-ausencia de los distintos tipos de escleritas del género Eugorgia. Celdas en gris, indican presencia en cada especie. Doble disco completo (DDC); doble disco incompleto (DDI); cabrestante (C); cabrestante delgado (CD); huso (H); huso de disco (HD); huso curvo (HC); Cruz (Cz) y Barras antocodiales (BA). Grupo Especie DDC DDI C CD H HD HC Cz BA E. alba E. ampla E. bradleyi "ampla” E. excelsa E. nobilis E. panamensis E. purpurascens E. querciformis E. aurantiaca "daniana" E. daniana E. multifida Eugorgia nov. sp. "rubens" E. rubens “siedenburgae” E. siedenburgae Las colonias y escleritas de Eugorgia nov. sp. tienen coloraciones sólidas de amarillo o rojo, mientras que las especies del grupo “daniana” presentan combinaciones de escleritas de dos colores o bicolores, en general amarillo-rojo. En el caso de las especies del grupo “daniana”, es notorio el acomodo de las escleritas color amarillo en ciertas áreas de la colonia (p.e. anillo antocodial, surcos longitudinales transversales, ramillas terminales), por lo que es posible realizar una aproximación en la identificación preliminar de las especies a partir de su coloración antes de 48 iniciar el análisis de la morfología de las escleritas. A pesar de que el color de las colonias y de las escleritas no debe ser usado como el único carácter taxonómico diagnóstico para la identificación de especies, esta característica fenotípica facilita y auxilia en la tipificación de las especies (Hernández, 2011). Recientemente Breedy et al., 2009 utilizaron el color de las colonias y escleritas como carácter distintivo en un análisis filogenético parsimonioso obteniendo resultados contundentes para la distinción entre grupos. Morfometría para la distinción de Eugorgia nov. sp. La morfología de las escleritas de los octocorales han sido de gran ayuda en la identificación y descripción de especies de octocorales desde que Valenciennes (1855) las propusiera como carácter taxonómico diagnóstico (Bayer, 1981). Pero, debido a la gran complejidad y variabilidad morfológica que presentan, han sido utilizadas cualitativamente con fines descriptivos (Vargas et al., 2010b). Dentro de las características morfológicas de las escleritas evaluadas en la distinción de especies se encuentra el color, variación en tamaño, variación morfológica y la proporción de los diferentes tipos de morfologías presentes en las escleritas. Particularmente, las especies del género Eugorgia (incluida Eugorgia nov. sp.) revisadas en este trabajo difieren en todos éstos aspectos excepto en la proporción de escleritas, concordando con lo obtenido por Breedy et al. (2009) para las especies de todo el género Eugorgia. Actualmente, se conoce que las escleritas pueden aportar información valiosa para la taxonomía y sistemática de los octocorales (Sánchez, 2001; Sánchez, 2005; Hernández-González, 2104). Recientemente comenzó la búsqueda y desarrollo de nuevas técnicas biométricas cuantitativas que amplíen la aplicación de estas estructuras (Sánchez et al., 2003; Vargas et al., 2010a; Vargas et al., 2010b). Variación intraespecífica Eugorgia nov. sp. presenta diferencias intraespecíficas en todas sus escleritas, siendo las más variantes los husos y los husos curvos (Fig.10). Sin embargo, los dos 49 cromotipos de esta especie tuvieron biometrías sumamente traslapadas que provee evidencia cuantitativa de ser una misma especie (Tabla 2 y 3; Fig. 10). En cada una de las especies revisadas, tanto del grupo “daniana” como E. excelsa, se encontró que existe variación intraespecífica en la estructura de tallas de las escleritas. Sin embargo las especies que mostraron menor variabilidad de tamaño de escleritas entre sus colonias fueron E. multifida y E. excelsa, en cambio, las especies con mayores diferencias intraespecíficas fueron E. aurantiaca y Eugorgia nov. sp. Las variaciones entre colonias de la misma especie pueden deberse al relativamente bajo número de muestra (tres colonias por especie y tres por variación de color en Eugorgia nov. sp., considerando que la muestra total comprende 8 colonias), es indiscutible que este análisis sería estadísticamente más robusto si se contara con un mayor número de muestras. Sin embargo, la medición de escleritas de una colonia es una tarea que consume tiempo y esfuerzo, dificultando por el momento la posibilidad de ampliar el número de muestras. Por otra parte, Vargas et al. (2010b) mencionaron que las escleritas son estructuras de amplia variación intraespecífica (tamaño y morfología) a tal grado que complican la identificación específica por lo que la designación de especie debe contemplar múltiples caracteres morfológicos macroscópicos y microscópicos. La amplia variabilidad morfológica de las escleritas es posiblemente resultado del desarrollo de la colonia influenciado por el ambiente (velocidad y dirección de las colonias, concentración de calcio en la columna de agua, pH, etc.) en el que se desarrollan e incluso pueden diferir en el tamaño y forma dentro de una misma especie en hábitats diferentes (West, 1998; Prada et al., 2008). Variación interespecífica Como se observó en la comparación intraespecífica, cada especie presentó variaciones entre sus colonias que fueron relativamente mínimas (E. multifida) o extensas (Eugorgia nov. sp.). De igual forma al comparar las medidas e índices de 50 proporción (ancho/largo) entre las especies del género Eugorgia se encontraron diferencias significativas en la comparación interespecífica de la mayoría de las especies. Eugorgia nov. sp. se distinguió por poseer los dobles discos incompletos con la menor relación ancho-lago, indicando que estas escleritas son más largas que anchas (altamente elongadas). E. excelsa es la única especie que difiere en las medidas de los husos y los husos curvos, mientras que el ancho de los dobles discos separó y distinguió a E. multifida, E. daniana y E. excelsa (de mayor a menor). La longitud y morfología de las escleritas tienen una función estructural que aumenta área de superficie proveyendo mayor dureza y a la vez flexibilidad a la colonia para mantenerse erguida bajo distintas condiciones de velocidad y dirección de las corrientes. Debido a la amplia variabilidad intraespecífica, la comparación entre las escleritas de diferentes especies, resulta en un considerable traslape de las estructuras de tallas de estas formas calcáreas (Fig. 14 y 15), dificultando la identificación de unidades específicas a partir de un solo carácter como, por ejemplo, el tamaño de las escleritas. No obstante, se encontró que cada especie presenta un patrón de longitudes (largo y ancho) y proporciones de tipos de escleritas que hace posible diferenciarlas cuando se cuenta con tamaños de muestras superiores a 30 mediciones biométricas. Bayer (1981) mencionó que el estudio biométrico y morfológico de las escleritas es el futuro en la identificación de especies e incluso en el establecimiento de relaciones filogenéticas. Sin embargo, hasta la fecha aún se siguen utilizando de manera descriptiva (cualitativa) y se desconoce su potencial cuantitativo en la taxonomía morfológica de los octocorales. El método aquí empleado, demostró que existe una gran variabilidad en la estructura de tallas de las escleritas intraespecíficamente, y que a pesar de la variación de sus dimensiones entre especies, el traslape de longitudes fue remarcadamente evidente. Finalmente, se requiere considerar la gran variabilidad y traslape de tallas de las escleritas para robustecer la caracterización y distinción de las especies. 51 Aspectos biológicos de Eugorgia nov. sp. El patrón morfológico de Eugorgia nov. sp. es notoriamente similar a la morfología colonial de las especies del grupo “daniana”. Sin embargo, el tipo de crecimiento colonial en un solo plano (múltiples hojas paralelas), la forma arbustiva y poco alta, aunado al crecimiento de ramillas cortas, delgadas y próximas entre sí, producen una estructura colonia sumamente densa y diferente a las previamente descritas en el género Eugorgia. Esta morfología única de Eugorgia nov. sp. le permite mantenerse erguida en ambientes con intensa actividad mareal e influencia de corrientes superficiales y corrientes de fondo de gran intensidad como lo es el complejo insular Revillagigedo (Ortega et al., 1995). Biogeografía de los octocorales en el Archipiélago de Revillagigedo El Laboratorio de Fauna Arrecifal cuenta con una extensa colección de octocorales (abanicos de mar y plumas de mar) del Pacífico mexicano y Golfo de California (con más de 2500 especímenes y cerca de 200 localidades), además ha realizado censos de macroinvertebrados (incluidos abanicos de mar) desde 1998 a la fecha. Con esta información se tiene evidencia observacional para soportar la hipótesis de que Eugorgia nov. sp. es endémica del Archipiélago de Revillagigedo, ya que es la única región donde se ha observado y colectado. La ubicación biogeográfica de las islas Revillagigedo se ha debatido y modificado; Briggs (1974) consideró esta región semejante y dentro de la Provincia de Galápagos. Posteriormente Glynn y Ault (2000) con base a la composición de corales escleractinos (fósiles y recientes) ubican a las islas Revillagigedo junto con las costas mexicanas dentro de la provincia norte del Pacífico Oriental. Spalding et al. (2007) y Robertson y Cramer (2009) consideran a las islas Revillagigedo como una región biogeográfica distinta caracterizada por su alto grado de endemismo. No obstante, Briggs y Bowen (2012) concluyen que existe poco endemismo (<8% en peces) en las islas del Pacífico Oriental (excepto en Galápagos, >12% de endemismo) y ubican al archipiélago de Revillagigedo dentro de la provincia Panámica. 52 Pese a lo anterior, el aislamiento geográfico de afinidad oceánica y tamaño de cada isla del Archipiélago de Revillagigedo han propiciado procesos de especiación alopátrica, con un grado de endemismo, principalmente en grupos sésiles con estrategias de dispersión limitada, como es el caso de la mayoría de los abanicos de mar del Pacifico Oriental tropical y subtropical. Es decir los abanicos de mar presentan una fecundación interna, liberando a la columna de agua una larva con un breve desarrollo con duración de algunos días de vida y por ende corta dispersión. Bedolla (2007) reporta siete especies de abanicos de mar, cinco de ellas (incluyendo a Eugorgia nov. sp.) consideradas como endémicas del Archipiélago de Revillagigedo. Es posible que larvas de abanicos hayan llegado a estas islas desde el macizo continental por un flujo oceánico positivo o por procesos de mesoescala (remolinos) de la costa occidental de Baja California y Cabo Corrientes. Dichos remolinos poseen el potencial de transportar zooplancton a grandes distancias hacia fuera de la costa (Kurczyn et al., 2002). Las larvas exitosas que lograron asentarse quedaron aisladas y por proceso de variación y selección formaron las nuevas especies que actualmente observamos en Revillagigedo. Por otra parte, Robertson y Cramer (2009) indicaron que la distancia, corrientes e incluso la profundidad existente entre las islas y el continente, no son suficiente barrera para el aislamiento de especies. Sin embargo, las condiciones ecológicas/ambientales entre el continente y las islas, desempeñan una función preponderante en el proceso de especiación desfavoreciendo la dispersión larval y causando el establecimiento de especies endémicas. 53 CONCLUSIONES 1) El peculiar tipo de ramificación, la presencia de ramillas cortas y próximas entre sí, su coloración amarillo o rojo intenso y su aislamiento geográfico, son suficiente evidencia diagnóstica para separar y distinguir a Eugorgia sp. como una nueva especie. La variación en color es el único carácter que difiere. 2) Dentro del género Eugorgia, la nueva especie es la única que presenta cromotipos, en este caso dos (amarillo y rojo intenso). 3) Morfológicamente E. multifida es la especie que comparte el mayor número de sinapomorfias con Eugorgia nov. sp., siendo su especie hermana. 4) Dentro del género Eugorgia, la nueva especie se ubica dentro del grupo “daniana” por presentar cálices prominentes distribuidos en múltiples hileras y por la ramificación cercanamente pinnada. Entre ellas se distinguen por el tipo de ramificación, el número de ramificación máxima, la presencia de escleritas antocodiales, husos de discos, husos curvos y dobles discos completos. 5) La complicada identificación taxonómica de los octocorales requiere incorporar métodos cualitativos y cuantitativos. Particularmente, la utilización de las escleritas en la clasificación de octocorales ha sido meramente cualitativo. El análisis de biometrías de escleritas aquí realizadas evidencian la variación intraespecífica existente en todas las especies del grupo “daniana” y el traslape en longitudes (largo y ancho) de las escleritas. No obstante, se requiere analizar las medidas de las escleritas pertenecientes a las ocho especies restantes del género Eugorgia para complementar y reforzar los resultados antes mencionados. 54 LITERATURA CITADA Alderslade, P. (2001) Six new genera and six new species of soft coral, and some proposed familial and subfamilial changes within the Alcyonacea (Coelenterata: Octocorallia). Bulletin of Biological Society of Washington, 10, 15-65. Alderslade, P. & McFadden, C.S. (2007) Pinnule-less polyps: a new genus and new species of Indo-Pacific Clavulariidae and validation of the soft coral genus Acrossota and the family Acrossotidae (Coelenterata: Octocorallia). Zootaxa, 1400, 27-44. Bayer, F.M. 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Este tipo de crecimiento generalmente se da en un solo plano y se caracteriza por asemejarse a la forma de una pluma. Las colonias que presentan este tipo de ramificado poseen ramillas largas que surgen a ambos lados de las ramas principales, asemejando a las barbas que nacen del raquis de las plumas de un ave. Planar. Colonias con crecimiento de sus ramas en un solo plano. 61 Anexo 2. Glosario ilustrado para la identificación de las formas y ornamentación de las escleritas más importantes de los géneros Eugorgia, Leptogorgia y Pacifigorgia Barra (rod). Estas escleritas crecen en el antocodio de los pólipos; pueden ser monoaxiales rectas o curvas trucadas en ambos extremos, no presentan verticilos de tubérculos y generalmente son más delgadas que las escleritas cenenquimales. Cabrestante (capstan). Escleritas cenenquimales monoaxiales con dos espirales de tubérculos, una cintura medial y penachos de verrugas en ambos extremos que no forman una espiral. Se consideran cabrestantes si presentan ocho verrugas o más y pueden encontrarse formas intermedias entre cabrestantes y husos. Cabrestante delgado (spindly capstans). Presentan pequeñas espinas que pueden estar por toda la esclerita o solo en la mitad de la misma y no presenta tubérculos. Muy común en el cenénquima de las especies del género Pacifigorgia. Cruz (cross). Esclerita con cuatro radios en un sólo plano, con verrugas o espinas en cada extremo de los radios. De origen cenenquimal aunque poco frecuentes de observar. 62 Doble disco (double cenenquimales que disc). distinguen Escleritas al género Eugorgia por ser el único que las presenta. Las variaciones en composición y forma son usadas en la identificación específica. Variedad de cabrestante con dos espirales de tubérculos parcial o completamente fusionadas en forma de placas o ruedas. Tienen tres variedades de acuerdo con tubérculos: el A. grado Doble de fusión de sus disco completo (completamente fusionados; poco común) y B. Doble disco incompleto (parcialmente fusionados; muy común). C. Vista superior de las ruedas o discos continuos. Huso (spindle). Escleritas cenenquimales monoaxiales que presenta un espacio o cintura medial angosta y múltiples tubérculos a lo largo de su eje acomodados irregularmente. Puede ser recta o curveada; además puede ser puntiaguda (A), chata (B) o ambas (C). Suelen ser uno de los componentes principales en el cenénquima de los géneros Eugorgia, Leptogorgia y Pacifigorgia. Huso de discos (disc spindle). Esclerita del cenénquima, monoaxial con cuatro o más espirales de tubérculos fusionados parcialmente en forma de discos irregulares y que comúnmente se sitúan en uno de los lados de la esclerita. 63 Tabla 10. Comparación de las características morfológicas del grupo “daniana” y Eugorgia nov. sp. E. aurantiaca E. daniana E. multifida E. rubens E. siedenburgae E. nov. sp. planar planar planar esparcido arbustivo varios planos simples Tipo de ramificación pinnado-irregular pinnado-irregular pinnado-irregular ramificado-lateral pinnado-irregular pinnado-irregular Ramificación máxima 7 9 9 5 10 13 Distancia entre ramas 1.5-8.0 1.0-4.0 1.0-4.0 6.0-20.0 1.0-15.0 0.6-2.5 6-30 1-15 1-10 2-30 2-30 1-8 1.0-2.5 1.0-1.5 1.0-1.5 1.5-2.0 1.0-1.5 1.0-2.0 1.1 0.7 0.6 - - 0.4 4 múltiples Múltiples 1 múltiples Múltiples irregular irregular regular regular irregular Irregular Dobles discos completos 0.052 0.068 no - 0.067 0.05 Dobles discos incompletos 0.07 0.078 0.074 0.07 0.076 0.07 Cabrestantes 0.088 0.08 0.082 - 0.074 0.08 - 0.13 0.13 0.1 0.11 - Husos 0.15 0.14 0.15 0.1 0.11 0.15 Husos curvos 0.015 0.14 0.14 - - 0.12 0.078x0.056 0.088x0.081 0.062x0.059 - 0.078x0.071 0.06x0.06 - - 0.08 - - - naranja, rojo roja naranja, rojo rosa rosa, naranja amarilla/roja Colonia bicolor - - - - si - Número de cromotipos 1 1 1 1 1 2 Color de las escleritas rojas/amarillas rojas/amarillas rojas/amarillas rosa rosa, amarilla amarillas/rojas si si si - si - si - - - - - Crecimiento de la colonia Largo de las ramas Diámetro de las ramas Largo de las ramillas terminales Distribución de los pólipos en hileras Arreglo de los pólipos Husos de discos Cruces Escleritas antocodiales Color de la colonia Escleritas bicolor Montículo del pólipo contraste en color 64