PRÁCTICA 6. IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS DE ENDEMISMO A TRAVÉS DE MÉTODOS DE PARSIMONIA Ávila-Moguel Eduardo; Luna-García Daniela; Loreto-Di Giammarco Constanza*; SuarezJiménez Luis. Autor para la correspondencia: [email protected] RESUMEN Los poliquetos son una clase del phylum anélida, segmentadas y de hábitos marinos en su mayoría. Dentro del Golfo de México existen gran variedad de especies, sin embargo, los estudios de areas de endemismos son nulos, debido la escasez de información precisa y la amplia distribución en sus estados larvarios. El objetivo de la practica fue crear un cladograma señalando las sinapomorfias y reconocer las áreas de endemismo de la clase poliqueta dentro del golfo de México. Haciendo uso de programas especializados para estimar las parsimonias, se obtuvo el cladograma y las áreas de endemismo a partir de una base de datos de la clase poliqueta. El cladograma resultante presento 20 árboles, los más prominentes en orden de mayor a menor presentaron 59, 27, 24 áreas. Las áreas de endemismo se aglomeraron en la región norte del Golfo, principalmente en la península de Florida con pequeños grupos de áreas en las zonas de plataforma y talud de Texas, Misisipi y a Alabama, mientras que en la región sur hubo aglomeraciones menores a lo largo de todo el territorio mexicano con una importante conglomerado en la región caribeña. Palabras clave: Cladística, Golfo de México, dispersión, distribución, vicarianza. INTRODUCCIÓN Los anélidos Polychaeta son un grupo predominantemente marino de gusanos segmentados, frecuentes en casi cualquier hábitat marino bentónico a cualquier nivel latitudinal y batimétrico (Pamungkas, Glasby & Costello, 2021; Reusher, 2013). La clase Polychaeta es parafilética, sin embargo, se acepta comúnmente en el filo Anélida; comprende aproximadamente 85 familias, y la estimación actual del número de especies taxonómicamente válidas es de aproximadamente 12.632 (Reuscher, 2013). Los fósiles más antiguos de poliquetos, descubiertos en el norte de Groenlandia, datan del Cámbrico inferior; por lo tanto, los poliquetos han sobrevivido a todos los grandes eventos de extinción de la historia de la Tierra y han experimentado una tremenda radiación adaptativa a una variedad de nichos ecológicos y distinción entre taxones (Reuscher, 2013). El Golfo de México alberga más de 800 especies de poliquetos, que se adaptan a diversos hábitats bentónicos, como sedimentos blandos, sustrato duro, arrecifes de coral, bancos, estuarios y filtraciones de hidrocarburos (Reuscher, 2013); alrededor del 10% de estas especies son endémicas de esta región. En cuanto al número de estudios sobre patrones de distribución de poliquetos, pocos se realizan a escala global, y la mayoría de las investigaciones relacionadas se han centrado en muestras de un solo estudio de una pequeña área de interés (Reuscher, 2013); esto se debe principalmente a la escasez de una lista exhaustiva de especies que cubra toda el área de estudio; no obstante, ciertos estudios (Glasby, 2005) han realizado análisis globales basados en un subconjunto de poliquetos. Según Glasby (2005), la evolución entre los Polychaeta ha formado tres reinos, Austral, Pantropical y Boreal, que concuerdan con los patrones de la historia de la Tierra, predichos por la teoría convencional de la Tectónica de Placas. La concordancia entre los patrones de distribución de los poliquetos y los acontecimientos geológicos sugiere que la vicarianza ha influido en la distribución actual de los poliquetos (Glasby, 2005). Además, considerando las 24 áreas de endemismo previamente sugeridas por Van Soest & Hajdu (1997), Glasby (2005) sugiere que el Atlántico Oeste Boreal, situado en la mitad superior del Golfo de México, y el Caribe que ocupa la otra mitad, son de orígenes diferentes, siendo el primero de la región Boreal (Mioceno) y el segundo de la región Pantropical (Eoceno). Sólo un estudio sobre poliquetos aplica el Análisis de Parsimonia del Endemismo (Garrafoni, Nihei & Lana, 2006). Se centra únicamente en el orden Terebellidae en relación con las plataformas costeras y continentales en lo que respecta a las zonas de endemismo, e indica que los taxones del hemisferio sur se han originado a partir de ancestros laurasianos. En relación con Glasby (1999) y de Grave (2001), el grado de capacidad de dispersión de los poliquetos es una limitación para llevar a cabo el análisis PAE, principalmente debido a la facultad de supervivencia de las larvas en la columna de agua durante largos períodos, lo que resulta en una amplia distribución, teniendo en cuenta también la dispersión antropogénica (Reuscher, 2013). Sin embargo, la distribución de los poliquetos parece haber sido moldeada principalmente por la vicarianza, y la influencia de la dispersión a larga distancia, aunque presente, es insuficiente para interferir con los patrones históricos subyacentes (Glasby, 2005). El objetivo de la práctica es identificar las áreas de endemismo de la clase poliqueta dentro del Golfo de México mediante el método de parsimonia (PAE). METODOLOGÍA Área de estudio: El golfo de México es un mar marginal meso-mareal del Océano Atlántico occidental bordeado por los Estados Unidos, México y Cuba, dentro de las coordenadas 98°O, 30.5°N y los 78°O, 18°N (Uribe-Martínez, Aguirre-Gómez, Zavala-Hidalgo, Ressi & Cuevas, 2019). La profundidad media del Golfo de México es 1.625 m y la máxima 4400 m. Aproximadamente un tercio del golfo constituye un borde continental casi plano, < 200 m de profundidad. (Eugene & Rabalais, 2019). La circulación en el Golfo está dominada principalmente por la Corriente de Lazo, ya que en ocasiones parte de ella se rompe y forma “giros” que afectan los patrones regionales de corriente (Manzano & Salinas-Zabala, 2008). Para obtener las áreas de endemismo mediante el método de parsimonia, se utilizó la matriz poblacional de la clase Poliqueta en el Golfo de México. Se cargó la matriz de datos en formato “.txt” al programa TNT, se ajustó la configuración de la memoria para guardar 1000 árboles, como método de parsimonia se utilizó el algoritmo de búsqueda “New tecnology search”. En este algoritmo se seleccionaron las opciones: Sec. Search Ratchet Drift Tree fusing Como resultado se obtuvo un árbol de consenso donde se seleccionó la opción “Save to RAM” y se exportó al programa Mesquite en formato “Nexus”. En el programa Mesquite se transformaron los datos a un formato “NONA, Henning86, PiWe, Winclada”. Posteriormente, se cargaron los datos obteniendo al programa Winclada, con el fin de obtener una visualización de las sinapomorfías presentes en el árbol filogenético, aquellos taxones que presentaron más de dos sinapomorfías se reconocieron como áreas de endemismo. Finalmente, mediante el programa Qgis, se realizó el mapeo de las áreas de endemismo de la clase poliqueta en el Golfo de México. RESULTADOS En total se obtuvieron 20 clados de la matriz de datos de la clase poliqueta. De los clados identificados, 3 en particular destacan por presentan un mayor tamaño y numero de áreas presentes. El clado A, demostrado de color azul, es el de mayor tamaño siendo conformado por 59 áreas. Posteriormente, se encuentra el clado B, marcado de color rojo, con 27 áreas y finalmente está el clado C, de color naranja, con un total de 24 áreas. (Figura 1). Figura 1. Diagrama radial de la clase poliqueta con las áreas de endemismo identificadas. En total se identificaron 62 áreas de endemismo de las 201 áreas de la clase poliqueta, siendo representadas en un mapeo de distribución en el Golfo de México. Las áreas de endemismo están distribuidas en dos regiones, Golfo de México norte y sur. En la región norte se encuentra una aglomeración de áreas de endemismo en la península de Florida, la plataforma de Alabama, Misisipi, Texas y las islas de las Bahamas. También se encuentra un conjunto de áreas presentes en el talud continental en la región de Luisiana. En la región sur se encuentran pequeños grupos de áreas de endemismo en las plataformas continentales de Tamaulipas, Veracruz, Campeche, Yucatán y Quintana Roo, siendo esta última región parte del Mar Caribe. o Figura 2. Mapa del endemismo por método de parsimonia del Golfo de México DISCUSIÓN Estamos conscientes de las limitaciones de este estudio en cuanto a la dispersión larvaria y el arreglo específico (Glasby, 1999; De Grave, 2001), principalmente porque el 90% de las especies de poliquetos del Golfo de México tienen una distribución disjunta o amplia (Reusher, 2013; Reusher, 2014) y que sólo unos pocos taxones presentan desarrollo directo (Garrafoni, 2006), por lo que se alteran los patrones de distribución reales de las áreas de endemismo, ocasionadas por procesos vicariantes. Sin embargo, podemos observar un patrón jerárquico respecto a las áreas de endemismo en la Figura 1, que coincide parcialmente con las áreas de endemismo estipuladas por Glasby (2005), siendo "a" Atlántico Oeste Boreal y "b" y "c" Caribe, la aparente distinción entre "b" y "c" podría atribuirse a la influencia de la dispersión larvaria y antropogenética a las corrientes del Caribe y Yucatán (Reusher, 2013). Además, ambas áreas de endemismo introducidas por Glasby (2005) tienen orígenes diferentes en cuanto a los eventos de vicarianza, ya que el Caribe se remonta al Mioceno y el Atlántico Occidental Boreal al Eoceno. La información en cuanto a polychaeta en el Golfo de México permanece fragmentada, por ende, es necesario realizar un consenso en cuanto a la composición taxonómica del área, con el fin de poder realizar futuros análisis PAE basados en un subconjunto específico, y así reducir la influencia de la dispersión larval y antropogénica en la obtención de patrones de las áreas de endemismo (Glasby, 2005; Reusher, 2013). BIBLIOGRAFÍA De Grave, S. (2001). Biogeography of Indo-Pacific pontoniinae (crustacea, decapoda): A PAE analysis. Journal of Biogeography, 28(10). https://doi.org/10.1046/j.1365- 2699.2001.00633.x Dibattista, J. D., Roberts, M. B., Bouwmeester, J., Bowen, B. W., Coker, D. J., Lozano-Cortés, D. F., Howard Choat, J., Gaither, M. R., Hobbs, J. P. A., Khalil, M. T., Kochzius, M., Myers, R. F., Paulay, G., Robitzch, V. S. N., Saenz-Agudelo, P., Salas, E., Sinclair-Taylor, T. H., Toonen, R. J., Westneat, M. W., … Berumen, M. L. (2016). 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