Macroecología y Diversidad de la Meiofauna de Altas Latitudes Utilizando una Aproximación Morfológica y Molecular
Proyecto Instituto Antártico Chileno (INACh) T_13-10
Resumen del proyecto
La meiofauna es un componente extremadamente importante del bentos marino. Sin embargo, son escasos los estudios sobre la meiofauna y la fauna bentónica de pequeños metazoa de la Antártica (véase Giere, 2009 para una revisión). La poca información de los aspectos biológicos y ecológicos básicos, tales como su diversidad y distribución, han limitado por muchos años el desarrollo del conocimiento en este grupo. El presente proyecto tiene como objetivo estudiar la diversidad de la fauna de metazoos pequeños en ambientes intermareales de las regiones de Magallanes y Antártica con un enfoque morfológico y molecular. Con esta información, una serie de hipótesis macroecológicos y biogeográficas se pondrán a prueba a fin de identificar algunos de los mecanismos que explican los patrones de diversidad en este grupo. Se muestreará cuantitativa y cualitativamente todos los micro-hábitats intermareales encontradas durante el trabajo en terreno. Muestras cualitativas se conservarán en DESS, una solución que permite que la fauna sea examinada por los métodos tradicionales morfol ógicos y los nuevos métodos moleculares (véase Yoder et al., 2006). Además, las muestras de sedimentos cuantitativos serán fijadas en formalina al 5% para estimar la abundancia de las diferentes especies componentes de la comunidad meiobentónica. El enfoque inicial será en los phylums Nematoda y Tardigrada. Nematoda es uno de los grupos más diversos y abundantes de todas la fauna marinas, presente en todo los ambientes marinos bentónicos (Coomans, 2000; Eyualem-Abebe et al., 2008; Lambshead y Boucher, 2003). Los tardígrados, aunque menos diversos que los nematodos, también están presente en todos los ambientes marinos bentónicos. Son particularmente importantes en estudios filogenéticos debido a su posición incierta en el árbol de la vida (Nelson, 2002). Con los estudios futuros en mente, todo el material recolectado será preservado lo que proporcionará una enorme fuente de material para estudios de diversidad taxonómica de todos los grupos que se encuentran típicamente en la meiofauna Antártica. Los sitios propuestos para el muestreo son Isla Navarino, Isla Rey Jorge, Isla Decepción, Bahía Paraíso, y la Isla de Adelaida (Rothera).
Los pocos estudios realizados sobre la diversidad de la meiofauna en la Antártica se enfocan principalmente en niveles taxonómicos altos de clasificación (por ejemplo, Bright et al., 2003; Gutzmann et al., 2004). Sin embargo, Barnes et al. (2009b) sugieren que con un muestreo más intensivo de la zona intermareal, el número de taxones de meiobentos conocidos aumentará significativamente, especialmente los nematodos ya que son generalmente el grupo más diverso y abundante dentro de la meiofauna (Heip et al., 1985). La información actual sobre la diversidad de los nematodos en las aguas antárticas proviene principalmente de estudios en aguas profundas (por ejemplo, Gutzmann et al., 2004; Ingels et al., 2006; Vermeeren et al., 2004), basados en muestras recogidas durante el ANDEEP serie de cruceros. Una búsqueda en el portal SCAR-MarBIN indica que actualmente hay 385 especies de nematodos descrito para la región antártica (RAMS, 2010). Además, aunque la zona intermareal en la Antártica parece a primera vista desprovista de fauna, en particular en las áreas con erosión por hielo, un estudio realizado por Waller (2008) indicó que existe una considerable diversidad de fauna sésil en los hábitats intermareales crípticos tales como bajo bolones y los intersticios protegidas en la zona. Estos invertebrados sésiles forman importantes micro-hábitats que pueden ser ocupados por la meiofauna. Por tanto, es probable que todavía exista una cantidad considerable de la diversidad de fauna por descubrir en los hábitats bentónicos intermareales y sublitorales someros de la Antártica. Sin duda, la aplicación de técnicas moleculares ayudará a revelar complejos de especies crípticas, como ha sido evidenciado para otros lugares (Bhadury et al., 2008; Derycke et al., 2007, 2010). La información que se obtenga al finalizar este proyecto, permitirá además generar códigos de barras de ADN para al menos las especies más abundantes de nematodos, proporcionando una herramienta significativamente útil para aplicar en otros estudios ecológicos y facilitar futuras evaluaciones de impacto ambiental en la zona. Por otro lado, el conocimiento de la fauna antártica de tardígrados marinos esta actualmente limitada a tres publicaciones (Bellido & Bertrand, 1981; Víllora-Moreno, 1998; Miller y Kristensen, 1999) y a una recopilación inédita de un crucero para el estudio del meiobentos del Océano Austral (Petersen, 1990 ). Este proyecto pretende vincular colecciones de tardígrados marinos de la costa de América del Sur y las aguas costeras de la Antártica siendo la primera de su clase, contribuyendo significativamente al estudio de la biodiversidad marina.
La conectividad entre la fauna del continente Sudamericano y Antártico y las posibles vías por la que las especies podrían dispersarse son discutidas por Clarke et al. (2005) y Clarke (2008). Sin embargo, con respecto a la meiofauna, la situación actual no permite sacar conclusiones biogeográfica generales debido a la poca información que se dispone. Las teorías macroecológicos estándar predicen que la diversidad de especies disminuye al aumentar la latitud. Sin embargo, a medida que el número de grupos taxonómicos estudiados aumenta la imagen se vuelve menos claro. Por ejemplo, en el caso de los invertebrados marinos, si aumenta o disminuye la diversidad con la latitud parece ser predicho por el ciclo de vida del grupo (Fernández et al. 2009). En el caso de los nematodos de vida libre del litoral, un análisis de los datos disponibles en literatura indica que existe una correlación positiva entre diversidad y latitud (Lee, en prep.). La regla de Bergmann predice que el tamaño corporal de las especies aumentará al aumentar la latitud (Blackburn et al., 1999). Es bien sabido que los invertebrados marinos de la Antártica son a menudo más grandes que sus parientes más al norte. En el caso de los nematodos, existen pruebas de laboratorio que muestran que individuos cultivados a temperaturas más bajas crecen más lentamente, pero logran un mayor tamaño corporal (Van Voorhies, 1996). Sin embargo, cuando se consideran todos los nematodos en la costa chilena de América del Sur, se observa una disminución en el tamaño corporal promedio al aumentar la latitud (Lee, datos no publicados). Por lo tanto, una evaluación de la diversidad de meiofauna Antártico intermareal utilizando técnicas moleculares y morfológicas; la comparación entre las meiofauna de los regiones Magallanes y Antártica, y una análisis de las diversas hipótesis macroecológicos serán las importantes contribuciones de esta investigación para la ciencia antártica.