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A new record of Azadinium spinosum (Dinoflagellata) from the tropical Mexican Pacific

Un nuevo registro de Azadinium spinosum (Dinoflagellata) en el Pacífico tropical Mexicano

DAVID URIEL HERNANDEZ BECERRIL SERGIO ESCOBAR MORALES (2012)

The species Azadinium spinosum, a small thecate dinoflagellate, originally and recently described from the North Sea, was found for the first time in the tropical Pacific coast of Mexico. Description by light and scanning electron microscopy and abundance data are here provided. The morphology of the species agrees with the original description, including size, shape, presence of posterior spine and tabulation details. Less than 300 cells L-1 were found in one station in the Pacific coast of Mexico. This species has been recognized as a producer of azaspiracid toxins (AZAs) in the North Sea, although no toxin analysis has been made as yet in Mexican waters.

Article

AZADINIUM SPINOSUM AZASPIRACID TOXINS DINOFLAGELLATES MEXICAN PACIFIC NEW RECORD BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Benthic-epiphytic dinoflagellates from the northern portion of the Mesoamerican Reef System

ANTONIO ALMAZAN BECERRIL SERGIO ESCOBAR MORALES GABRIELA ROSILES GONZALEZ FRANCISCO VALADEZ CRUZ (2015)

In 2010, we surveyed 42 sampling locations at 11 sites along the Mexican part of the Mesoamerican Reef System, including eight protected natural areas of the coastal state of Quintana Roo, to determine the richness of benthic-epiphytic dinoflagellates in the area. At each site, the host macroalgae of the genera Dictyota, Halimeda, Laurencia, Sargassum, and Stypopodium were manually collected. A total of 383 samples were analyzed microscopically using transmitted light, epifluorescence with calcofluor staining, and scanning electron microscopy. A total of 24 dinoflagellate species distributed among the genera Amphidinium, Bysmatrum, Coolia, Gambierdiscus, Ostreopsis, Prorocentrum, Plagiodinium, and Sinophysis were identified. Prorocentrum is the most diverse genus in the benthic-epiphytic environment with 13 species. This work also includes 15 new records of species from the Mexican Caribbean.

Article

BENTHIC MICROALGAE CIGUATERA CORAL REEFS DINOPHYCEAE EPIPHYTIC DINOFLAGELLATES BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA

Free-living marine planktonic unarmoured dinoflagellates from the Gulf of Mexico and the Mexican Pacific

SERGIO ESCOBAR MORALES DAVID URIEL HERNANDEZ BECERRIL (2015)

The so-called unarmoured dinoflagellates are not a "natural" (phylogenetic) group but they lack thecal plates, share fragility and possess relatively few morphological characters that can be positively identified. This study depicts the species composition of unarmoured dinoflagellates collected from sites along the coasts of the Gulf of Mexico and the Mexican Pacific and includes their descriptions and illustrations. We identified a total of 25 species belonging to 13 genera and six families that were studied through various techniques using light and scanning electron microscopy. Seven new records for the Mexican Pacific are annotated here that include Amphidinium flagelans Schiller, Gyrodinium cochlea Lebour, G. glaebum Hulburt, G. metum Hulburt, Karenia selliformis Haywood, Steidinger et MacKenzie, Karlodinium ballantinum de Salas, and K. veneficum (Ballantine) Larsen. The genera Karenia and Karlodinium belong to the family Kareniaceae, characterised for encompassing the largest number of toxic species among the unarmoured dinoflagellates, and many species produce algal blooms around the world. Ceratoperidinium falcatum and Levanderina fissa are names recently proposed elsewhere as new taxonomic combinations and are also included here. The diversity of unarmoured dinoflagellates has been strongly underestimated in the past and the new records reported here confirm this. Further studies, including traditional and modern concepts and protocols (including molecular tools), should be undertaken in the near future to understand their real diversity. 

Article

GULF OF MEXICO MEXICAN PACIFIC NEW RECORDS PHYTOPLANKTON UNARMOURED DINOFLAGELLATES BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA

Association of the toxigenic dinoflagellate Alexandrium ostenfeldii with spirolide accumulation in cultured mussels (Mytilus galloprovincialis) from Northwest Mexico

Patricia Esthefanía Paredes Banda ERNESTO GARCIA MENDOZA ELIZABETH PONCE RIVAS Juan Blanco Antonio Almazán Becerril CLARA ELIZABETH GALINDO SANCHEZ Allan D. Cembella (2018)

Spirolides are polyether cyclic imines considered as “fast acting toxins.” Long-term human health consequences of spirolide ingestion are uncertain, and hence regulatory limits for human consumption have not been established. Nevertheless, monitoring these toxins in shellfish is essential because they can interfere with detection by mouse bioassay of lipophilic regulated toxins. Todos Santos Bay (TSB), in the northwest of the Baja California Peninsula, is an important shellfish cultivation and fish-farming area in Mexico. The toxin analog 13-desmethyl spirolide C has been reported in cultivated mussels (Mytilus galloprovincialis) from TSB, but the causative species associated with accumulation of this toxin has not been previously identified. We assessed the occurrence of Alexandrium ostenfeldii, the unique known producer of spirolides, by inverted light microscopy and by PCR with species-specific oligonucleotides designed for the ITS and 18S rDNA. We determined the presence and abundance of this species at the surface and at the thermocline from samples collected over two annual sampling periods (2013–2014 and 2016–2017). During the 2013–2014 period, A. ostenfeldii was found in 50% of the samples analyzed by light microscopy. The highest cell abundance (about 3.6 × 103 cells L-1) occurred in October 2013. During 2016–2017 the dinoflagellate was present in low cell abundances (<5 × 102 cells L-1) and was detected in only 20.9% of the samples. Cells of this species were usually found when sea surface temperature ranged from 17 to 20∘C. We also evaluated spirolide accumulated in cultivated mussels from TSB by tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The only spirolide detected was 13-desmethyl spirolide C, found mainly during the 2013–2014 sampling period, with the highest concentration (1.05 μg kg-1) in June 2014. During winter, toxin concentration was at or below the detection limit. During 2016–2017, spirolides were below the detection limit, coinciding with the absence of the causative species. Cell abundance of A. ostenfeldii and spirolide concentration in mussels did not present a clear correlation. This study represents the first record of A. ostenfeldii in TSB and provides evidence that this species is the primary origin of spirolides accumulated in mussels.

Article

13-DESMETHYL SPIROLIDE-C HARMFUL ALGAL BLOOMS LC-MS/MS MARINE DINOFLAGELLATES MEDITERRANEAN MUSSEL POLYETHER TOXINS BIOLOGÍA Y QUÍMICA BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Reconstrucción paleoceanográfica y paleoclimática basada en quistes de dinoflagelados durante 1811 a 1907 en la Cuenca Magdalena, Baja California Sur, México

Paleoceanographic and paleoclimatic reconstruction based on dinoflagellate cysts during 1811 to 1907 in the Magdalena Basin, Baja California Sur, Mexico

LAURA CRISTINA LOPEZ VELAZQUEZ (2018)

La documentación cada 2 años de las variaciones de las concentraciones de palinomorfos marinos (dinoflagelados y copépodos) de 1811 a 1907, permitió reconstruir las condiciones oceanográficas y climáticas en la Cuenca Magdalena, Baja California Sur. Los datos generados en este trabajo provinieron del análisis de 49 muestras de sedimentos laminados del núcleo MAGD09-01MC3, extraído a 520 m de profundidad. Se establecieron cambios cualitativos y cuantitativos en la composición taxonómica de los grupos de dinoflagelados, así como abundancias de huevos de copépodos, y se compararon con registros del Índice de Temperatura Superficial del Mar (ITSM), reconstrucciones de El Niño Oscilación del Sur (ENOS) y la Oscilación Decadal del Pacífico (ODP). En general, la riqueza de especies de dinoflagelados (16 especies), así como las concentraciones de dinoflagelados (¯x= 186.64 qst/gr sed) y copépodos (¯x= 2407.32 cop/gr sed) fueron bajas, lo que correspondió a la baja productividad de esta cuenca, y coincidió con anomalías mayormente negativas en el ITSM durante el siglo XIX. La concentración de los palinomorfos marinos se correlacionó directamente con el ITSM (r= 0.45, p= 0.001), y los valores de ambas series de tiempo aumentaron durante el siglo XIX. Los copépodos fueron los más abundantes y tuvieron una correlación significativa y directa con el ITSM (r= 0.46, p= 0.001). Entre los dinoflagelados, los heterótrofos mostraron mayor abundancia sin correlación significativa con el ITSM (r= 0.11, p= 0.45), mientras que los autótrofos fueron menos abundantes, pero sí presentaron una correlación significativa inversa con el ITSM (r= -0.30, p= 0.038). Los taxa observados con mayor frecuencia fueron copépodos y los dinoflagelados Selenopemphix nephroides (ITSM r= 0.10, p= 0.491) e Impagidinium spp. (ITSM r= -0.33, p= 0.022). Estas relaciones coincidieron con los resultados del Análisis de Correlación Canónica (ACC), los que también indicaron que las abundancias de los copépodos y los autótrofos son modulados por las variaciones del ITSM, aunque las de los autótrofos son inversas. Los palinomorfos marinos no tienen correlación significativa con los índices ENOS y ODP por separado. Sin embargo, en los años 1881-1883 y 1905, se observaron aumentos en las concentraciones, en concordancia con valores negativos de estos índices (La Niña, ODP-). Mientras que, en los años 1817, 1853 y 1867, se observó una disminución en las concentraciones, coordinada con condiciones cálidas...

The record every two years of the variations in abundance and taxonomic composition of marine palynomorphs (dinoflagellates and copepods) assemblages allow recognition of changes in oceanographic and climatic conditions in Magdalena Basin, Baja California Sur, from 1811 to 1907. Data generated in this work comes from the palynological analyses of 49 samples from laminated sediments taken from core MAGD09-01MC3, extracted at 520 m depth. We established qualitative and quantitative changes in the taxonomic composition of the dinoflagellate cysts assemblages and in the abundance of copepod eggs. These changes were compared to published records of the Sea Surface Temperature (SST) index and reconstructions of the El Niño Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) indexes. In general, dinoflagellate species richness was low (16 species), as well as concentrations of dinoflagellate (¯x= 186.64 cysts/gr sed) and copepods (¯x= 2407.32 cop/gr sed), matching with the actual low productivity in this basin, and coincided with colder SST during the XIX century. Values of marine palynomorph concentrations and SST increase from 1811 to 1907, and correlated significantly (r= 0.45, p= 0.001). Copepods were the most abundant, with a significant and direct correlation with SST (r= 0.46, p= 0.001). Among dinoflagellates, the heterotrophic ones were more abundant and do not correlated significantly with SST (r= 0.11, p= 0.45), whereas the autotrophic ones were less abundant, but have a significant, inverse correlation with SST (r= -0.30, p= 0.038). Taxa observed with more frequency were copepods and the heterotrophic Selenopemphix nephroides (SST r= 0.10, p= 0.491) and the autotrophic Impagidinium spp. (SST r= -0.33, p= 0.022). Results of a Canonical Correlation Analysis (CCA) also indicate that copepods and autotrophic dinoflagellates were modulated by variations in SST. Marine palynomorphs do not show significant correlation with either ENSO or PDO indexes when compared separately. However, abundances of all taxa increased during 1881-1883 and 1905, matching negative values of the indexes (La Niña and PDO-). Whereas during 1817, 1853 and 1867, there was a decrease in the concentrations, coincided with warmer or positive values of these indexes (El Niño and PDO+).

Master thesis

quistes, dinoflagelados, Temperatura Superficial del Mar cysts, dinoflagellates, Sea Surface Temperature CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOLOGÍA GEOLOGÍA AMBIENTAL GEOLOGÍA AMBIENTAL

Paleoambiente y bioestratigrafía de la Formación San Gregorio, área La Purísima, Baja California Sur, a través del estudio de dinoflagelados

Paleoenvironment and biostratigraphy of the San Gregorio Formation, La Purísima area, Baja California Sur, trough the study of dinoflagellates

ARELY ELIZABETH TOSCANO CEPEDA (2018)

Se analizaron los dinoflagelados en 46 muestras del núcleo B-5, de la Formación San Gregorio (FSG) en el área de la Purísima, Baja California Sur. Los resultados permiten relacionar la columna de este núcleo con la localidad tipo de esta formación, así como con el núcleo B-4 perforado 17 km al noroeste. Los dinoflagelados limitan la edad entre 28 y 20 Ma en la columna perforada y hacen posible el reconocimiento del límite Oligoceno-Mioceno (O/M = 23 Ma). La combinación de datos litológicos y de dinoflagelados indican ambientes sedimentarios principalmente marinos, con una transgresión desde ambientes continentales a transicionales en la base hasta nerítico externo (100 a 200 m) en el O/M. Las altas concentraciones (Max = 4043 q/g sed) y la diversidad de dinoflagelados, además de la presencia de capas fosfatadas y de diatomita significan que durante la depositación de la FSG hubo períodos de gran productividad biogénica. Los resultados cuantitativos de dinoflagelados en el B-5 indican baja productividad (Prom = 203 q/g sed) durante el Oligoceno y alta productividad (Prom = 848 q/g sed) en el intervalo Mioceno. Estos cambios, junto con la presencia reiterada de diatomitas y horizontes de fosforitas en la parte superior de la columna, indican un aumento en la incidencia de períodos de alta productividad producidos por surgencias a partir de ~23 Ma. Se observó una disminución casi absoluta de palinomorfos en las muestras de diatomita, lo cual se puede explicar como respuesta a actividad diagenética y/o exposición del sedimento que permitió la oxidación de la materia orgánica en estas muestras. Este marco cronoestratigráfico posibilita identificar cambios paleoambientales locales y paleoceanográficos regionales para explicar variaciones en la composición de los conjuntos de dinoflagelados. Estos cambios permiten proponer la correlación de un aumento de taxas heterotróficas con el evento frio Mi-1 alrededor del O/M.

Were analyzed dinoflagellates in 46 core samples B-5, from San Gregorio Formation in the area La Purísima, Baja California Sur. The results allowed to relate the column from this core with the type locality of that formation, as well as with the core B-4 drilled 17 km to the northwest. Dinoflagellates restrict age between 28 & 20 My in the perforated column and make it possible to recognize the Oligocene-Miocene limit (O/M = 23 My). The combination of lithological and dinoflagellate data indicates sedimentary environments manly marines, with a transgression from continental to transitional environments at the base to external neritic (100 to 200 m) at the O/M. The highest concentrations (Max = 4043 q/g sed) and diversity of dinoflagellates, in addition to the presence of phosphate and diatomaceous layers mean that during deposition in the FSG there was a high biogenic productivity. The quantitative results of dinoflagellates in the B-5 indicate low productivity (Prom = 203 q/g sed) during Oligocene and high productivity (Prom = 848 q/g sed) in the Miocene interval. These changes, together with the reiterated presence of diatomites and the phosphorite horizons in the upper part of the column, reflect an increase in the incidence of high productivity of periods produced by upwelling starting from ~23 My. An almost absolute decrease of palynomorphs in diatomite horizons was observed, which can be explained as a response to diagenetic activity and/or sediment exposure that allowed the oxidation of organic matter in these samples. This chronostratigraphic framework enables to identify local paleoenvironmental and regional paleoceanographic changes to explain diversity in the composition of dinoflagellate assemblages. These changes allow proposing the correlation of an increase in heterotrophic taxa with the cold Mi-1 event around the O/M.

Master thesis

San Gregorio, Oligoceno-Mioceno, dinoflagelados Oligocene-Miocene, dinoflagellates CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOLOGÍA ESTRATIGRAFÍA ESTRATIGRAFÍA

Registro palinológico en sedimentos de la Formación Snow Hill Island (Maastrichtiano temprano) en The Naze, Isla James Ross, Antártida y su relación con cambios paleoceanográficos y paleoclimáticos

Palynological record in sediments of the Snow Hill Island Formation (Early Maastrichtian) in The Naze, James Ross Island, Antarctica, and its relation with palaeoceanographic and paleoclimatic changes

LUIS ANDRES GUERRERO MURCIA (2017)

La Península Antártica es importante para comprender la evolución geológica del continente antártico durante el Cretácico Superior. El estudio de los dinoflagelados permite definir las edades geológicas de los sedimentos depositados durante este periodo, precisar sus ambientes sedimentarios e interpretar la paleoecología imperante. Aquí presento los resultados del estudio de dinoflagelados de 47 muestras de una sección aflorante, del Miembro Cape Lamb de la Formación Snow Hill Island ubicada en la Península The Naze de la isla James Ross, aledaña a la Península Antártica. Estos datos se integraron con litología, datos palinológicos y de megafósiles obtenidos en la literatura. Los resultados indican que la sección representa sedimentación desde ~ 75 Ma hasta ~ 70 Ma. La presencia de los dinoflagelados Kallosphaeridium? helbyi (126.3-72.1 Ma) y Chatangiella granulifera (89.8-72.1 Ma), junto con Pterodinium cretaceum (75-67.5 Ma) indica que los estratos inferiores se depositaron durante el Campaniano tardío entre 75 y 72.1 Ma. Mientras que Manumiella bertodano (72.1-66 Ma), junto con Odontochitna operculata (123.9-70 Ma), Xenascus ceratioides (129.9-70 Ma), y Stiphrosphaeridium anthophorum (163.5-70 Ma) indican que los estratos superiores se depositaron durante el Maastrichtiano temprano, entre 72.1 y 70 Ma. Los conjuntos de dinoflagelados son abundantes y dominados por taxa autotróficos. La combinación de litología y datos paleontológicos y micropaleontológicos indican ambientes de depositación principalmente neríticos. En la parte alta del intervalo Campaniense (~73 Ma), se interpreta un ambiente ligeramente más profundo, por debajo del nivel promedio de olas (> 20 m), indicado por la predominancia de lutitas. Mientras que en la parte baja del intervalo Maastrichtiense (~71 Ma) se interpreta un ambiente transicional (intramarea) indicado por la presencia de dinosaurios terópodos, crustáceos decápodos y la acritarca Michrystridium pilosum. Este intervalo somero parece correlacionarse con un descenso eustático del nivel del mar. En conclusión, se determina una alta productividad marina y ambiente con un paleoclima templado libre de glaciares para este intervalo. Los resultados mejoran el marco cronoestratigráfico y aumenta nuestro conocimiento de los cambios paleoclimáticos en la Península Antártica desde ~75 hasta ~70 Ma.

The Antarctic Peninsula is important to understand the geological evolution of the Antarctic continent during the Upper Cretaceous. Study of the dinoflagellates allow to define the geological ages of the sediments deposited during this period, specify their sedimentary environments and interpret that the general paleoecology. Here, I present the results of the dinoflagellate study of 47 samples of an outcrop section from the Cape Lamb member of the Snow Hill Island Formation, located at The Naze peninsula of the James Ross Island, neighboring the Antarctic Peninsula. These data were integrated with lithological, palynological and megafossil data obtained in the literature. The results indicate that the section represents sedimentation from ~ 75 Ma to ~ 70 Ma. The presence of Kallosphaeridium? helbyi (126.3-72.1 Ma) and Chatangiella granulifera (89.8-72.1 Ma), together with Pterodinium cretaceum (75-67.5 Ma) indicates that the lower strata were deposited during the late Campanian between 75 and 72.1 Ma. While Manumiella bertodano (72.1 - 66 Ma), together with Odontochitna operculata (123.9-70 Ma), Xenascus ceratioides (129.9-70 Ma) and Stiphrosphaeridium anthophorum (163.5-70 Ma) indicate that the upper strata were deposited during the early Maastrichtian, between 72.1 and 70 Ma. Dinoflagellate assemblages are abundant and dominated by autotrophic taxa. The combination of all the data indicate deposition mainly in neritic environments. In the upper part of the Campanian (~ 73 Ma), a slightly deeper environment is interpreted, below mean wave base (> 20 m), indicated by the predominance of shales. While in the lower part of the Maastrichtian interval (~ 71 Ma), a transitional environment (intertidal) is indicated by the presence of theropod dinosaurs, decapod crustaceans, and the acritarch Michrystridium pilosum. This shallow interval seems to correlate with a eustatic low sea level. In conclusion, a marine environment with high productivity is determined, with a temperate paleoclimate free of glaciers for this interval. The results improve the chronostratigraphic framework and increase our knowledge of the paleoclimatic changes of the Antarctic Peninsula from ~75 to ~70 Ma.

Master thesis

Dinoflagelados, Bioestratigrafía, Paleoecología, Campaniano, Maastrichtiano, Península Antártica. Dinoflagellates, Biostratigraphy, Paleoecology, Campanian, Maastrichtian, Antarctic Peninsula. CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOLOGÍA OTRAS

Desarrollo y evaluación de métodos moleculares para la detección e identificación de dinoflagelados tóxicos y nocivos en las costas de Baja California Sur

Angélica Herrera Sepúlveda (2012)

"En la actualidad, no existe un programa formal y bien establecido para el monitoreo de eventos de Floraciones Algales Nocivas (FAN) en las costas de México, la mayoría de los esfuerzos en este sentido se enfocan en la caracterización taxonómica y recuento de los organismos presentes en las muestras. Estas actividades conllevan tiempo y la necesidad de contar con taxónomos de fitoplancton. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de nuevas técnicas para la rápida detección y enumeración de las especies formadoras de FAN. En este documento se presentan las principales actividades desarrolladas y los resultados obtenidos a la fecha. Para el análisis de comunidades, se llevó a cabo la estandarización de la técnica: Polimorfismo Conformacional de Cadena Sencilla acoplado a electroforesis capilar (CE-SSCP); análisis de disociación (HRM) y el diseño de sondas para la detección especie-específica. En el caso de CE-SSCP se analizaron 3 fragmentos: I) V4 18S SSU; II) D1/D2 28S LSU y III) D7 28S LSU, de los que el fragmento D7 presentó la mejor resolución. Para la detección especie-específica, se diseñaron diferentes sondas de hibridación utilizando el software ARB. Estas sondas son especie-específicas para la identificación de Prorocentrum rathymum, P. maculosum y P. belizeanum, y se diseñaron sondas grupo-específico para discriminar entre especies del género Prorocentrum con hábitos bentónicos y planctónicos. Adicionalmente, se presentan los resultados obtenidos durante el entrenamiento recibido para el montaje de la técnica de Hibridación Fluorescente in situ (FISH) y microarreglos. Finalmente, el análisis de disociación mostró resultados similares a los obtenidos con CE-SSCP en donde el fragmento V4 18S presentó múltiples temperaturas de disociación y D2 28S tiene una resolución insuficiente para distinguir entre las especies estudiadas."

"At present, there is no formal and well-established program to monitor HABs in Mexican waters; most efforts in this regard focus on characterizing of the organisms present in the samples. Therefore, it is necessary to develop new techniques for rapid detection and enumeration of HAB-forming species. A monitoring program focused on HAB species using molecular methods will allow analyzing several samples in a short period of time without the need of phytoplankton taxonomy expertise. This document shows the main activities developed and the results obtained to date. For the community analysis, the following techniques were performed: single-strand conformation polymorphism coupled to capillary electrophoresis (CE-SSCP); melting curve analysis (HRM), and probe design for species-specific detection. With CE-SSCP methodology, 3 fragments were analyzed: (I) V4 18S SSU, (II) 28S D1/D2 LSU, and (III) D7 28S LSU. D7 fragment was the best option in terms of resolution. For species-specific detection, we designed different hybridization probes using ARB software. A set of species-specific probes to identify of Prorocentrum rathymum, P. belizeanum, and P. maculosum were designed, as well as group-specific probes for benthic and planktonic Prorocentrum. Additionally, the results obtained during technical training on Fluorescence in situ hybridization (FISH) and microarrays are shown here. Finally, the dissociation analysis showed similar results to those obtained with CE-SSCP, in which the 18S V4 fragment presented multiple dissociation temperatures and 28S D2 did not have a sufficient resolution to distinguish among the analyzed species."

Book part

dinoflagelados, métodos moleculares, floraciones algales nocivas dinoflagellates, molecular methods, harmful algal blooms BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ALGOLOGÍA (FICOLOGÍA) ALGOLOGÍA (FICOLOGÍA)

Identification and characterization of potentially harmful dinoflagellates in Todos Santos Bay

Identificación y caracterización de dinoflagelados potencialmente tóxicos en la Bahía de Todos Santos

Patricia Esthefanía Paredes Banda (2020)

Todos Santos Bay (TSB) on the northwest coast of the Baja California Peninsula is located in a seasonal upwelling region yielding high primary productivity that promotes the development of mariculture activities like bivalve mollusk culture. Phytoplankton is the main food source for the bivalves. Dinoflagellates are an important group of the phytoplankton community and include toxic species, which can cause harmful algal blooms (HABs). In TSB, HABs events have been associated with sanitary closures. Azaspiracids (AZA) and spirolides (SPX) have been detected in cultured bivalves. However, the producer species of these toxins have not been identified. Hence, the present study aimed to identify the potentially toxic species in TSB through molecular and microscopy techniques, and to relate the environmental variables that favored their presence. With specific molecular markers, the dinoflagellates Alexandrium ostenfeldii and Azadinium spinosum were identified for the first time in the northwest Pacific as the main and perhaps exclusive producer species of SPX and AZA, respectively. A. ostenfeldii had no seasonality of appearance, and a single SPX analog, 13 desm-SPXC was detected in low concentrations. The highest cellular abundance was 3.62 x 103 cells L-1 in October 2013. The temperature range that favored the presence of the species was 17 to 20 °C. In the case of Az. spinosum, a clear seasonality of co-occurrence of the species and the toxin was observed during winter months. The highest concentration (24 μg Aza kg-1) of AZA-1 and cellular abundance (7.2 x 102 cells L-1) was registered in November 2016. Homogeneity of the water column and low concentrations of inorganic nitrogen (3.60–4 μM) were associated with the presence of the species. Additionally, a new small thecate dinoflagellate species, Heterocapsa calafianiensis was isolated and characterized from TSB. Phylogenetic analysis with the ITS and LSU sequences cluster H. calafianiensis within a clade separated from the other species reported for this genus. The new dinoflagellate exhibits a classic Type-1 pigment profile (Chl c2, peridinin and dinoxanthin) and a high growth rate in culture (μmax= 0.63 d-1) compared with other dinoflagellates. This suggests a high potential for the formation of high biomass blooms in the region. Finally, it may be concluded that A. ostenfeldii has a wide distribution in the TSB, is a common component of the phytoplankton, and it was presented in different ...

La Bahía de Todos Santos (BTS) se localiza en la costa noroeste de la península de Baja California donde existen fenómenos de surgencia estacional, que producen una alta productividad primaria que sustenta el desarrollo de actividades de maricultura como el cultivo de moluscos bivalvos. El fitoplancton es el alimento principal de los bivalvos. Los dinoflagelados, son un grupo importante del fitoplancton que incluye algunas especies tóxicas que pueden causar florecimientos algales nocivos (FAN). En BTS, los FAN han causado la implementación de vedas sanitarias. Se detectaron espirólidos (SPX) y azaspirácidos (AZA) por LC-MS/MS en bivalvos cultivados en la región, pero las especies productoras de estas toxinas no han sido identificadas. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es identificar las especies potencialmente tóxicas en la BTS a través de técnicas moleculares y de microscopía, y relacionar las variables ambientales que favorecen su presencia en la región . Con marcadores moleculares específicos, se identificó por primera vez en el Pacífico noroeste a Alexandrium ostenfeldii y Azadinium spinosum como las especies productoras principales y probablemente únicas de SPX y AZA, respectivamente. Se detectó un solo análogo de SPX en bajas concentraciones, el 13 desm-SPXC asociado a la presencia de A. ostenfeldii que no presentó una estacionalidad clara de aparición. La mayor abundancia celular se registró en octubre del 2013 con 3.62 x 103 células L-1. El intervalo de temperatura que favoreció su presencia fue de 17 a 20 °C. En el caso de Az. spinosum, se observó una clara estacionalidad de co-ocurrencia de la especie y la toxina, principalmente se presentaron en los meses de invierno. La concentración de AZA-1 (24 μg de Aza kg-1) y abundancia celular de Azadium sp. (7.2 x 102 células L-1 ) más altas se registraron en noviembre del 2016. La homogeneidad de la columna de agua y bajas concentraciones de nitrógeno inorgánico (3.60-4 μM) se asociaron con la presencia de esta especie. Además, se aisló y caracterizó una nueva especie de dinoflagelado tecado pequeño, Heterocapsa calafianiensis. El análisis filogenético con las secuencias ITS y LSU agrupó a H. calafianiensis dentro de un clado separado de las otras especies reportadas para este género. Esta nueva especie presentó un perfil pigmentario Tipo-1 (Chl c2, peridinina y dinoxantina) y una tasa de crecimiento alta en condiciones de cultivo (μmax = 0.63 d-1) en comparación con otros dinoflagelados...

Doctoral thesis

HABs, emerging toxins, environmental variables, dinoflagellates, molecular markers FANs, toxinas emergentes, variables ambientales, dinoflagelados, marcadores moleculares BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA MOLECULAR BIOLOGÍA MOLECULAR DE MICROORGANISMOS BIOLOGÍA MOLECULAR DE MICROORGANISMOS

VARIACIÓN ESTACIONAL DEL GÉNERO Prorocentrum (DINOPHYCEAE) EN DOS GRANJAS ATUNERAS EN LA BAHÍA DE LA PAZ, MÉXICO

Seasonal Variation of the Genus Prorocentrum (DINOPHYCEAE) in Two Tuna Farms in Bahía De La Paz, Mexico

ROCIO ELIZABETH MUCIÑO MARQUEZ Ismael Gárate-Lizárraga DAVID JAVIER LOPEZ CORTES (2015)

"El género Prorocentrum Ehrenberg, incluye 81 especies, 21 son consideradas formadoras de florecimientos algales nocivos, de las cuales aproximadamente nueve especies producen toxinas. Considerando lo anterior, el objetivo de este trabajo consistió en determinar la distribución y abundancia de las especies del genero Prorocentrum durante un ciclo anual, en dos estaciones de muestreo ubicadas dentro del ámbito de las granjas atuneras y en una estación fuera de la influencia de las granjas en la Bahía de La Paz, Golfo de California. Las muestras de agua se recolectaron mensualmente (junio 2006-mayo 2007) con una botella van Dorn en diferentes niveles de profundidad. En San Juan de La Costa (SC) se recolectaron en superficie 25 y 50 m, en Rancheros del Mar (RM) en superficie, 15, y 30 m, y en El Mogote (M) solo en superficie. A lo largo del ciclo anual, en las granjas atuneras en la Bahía de La Paz, se registraron 12 especies: P. compressum, P. dactylus, P. emarginatum, P. gracile, P. lima, P. micans, P. minimum, P. rhathymum, P. rostratum, P. shikokuense, P. triestinum y P. vaginula, de las cuales, ocho son formadoras de florecimientos algales. El estudio de los florecimientos de Prorocentrum se ha vuelto importante ya que estos han sido relacionados por su impacto nocivo en los ecosistemas."

"The genus Prorocentrum Ehrenberg includes 81 marine species, of which 21 are considered causative agents of harmful algal blooms, and approximately 9 species produce toxins. The objectives of this study were to determine distribution and abundance of Prorocentrum species during an annual cycle at two sampling sites within tuna farms near San Juan de La Costa (SC), Rancheros del Mar (RM) and at a station without the influence of these farms located off El Mogote (M), in the Bahia de la Paz, Gulf of California. Samples were taken monthly (June 2006-May 2007) at different depths at SC (0.25 and 50 m), at the RM (0.15 and 30 m) and at El Mogote (0 m) with a van Dorn bottle. The results showed a total of twelve species in the annual cycle: P. compressum, P. dactylus, P. emarginatum, P. gracile, P. lima, P. micans, P. minimum, P. rhathymum, P. rostratum, P. shikokuense, P. triestinum and P. vaginula, of which the first eight form blooms. The study of Prorocentrum blooms became important because they have been linked to widespread harmful ecosystem impacts."

Article

Dinoflagelados, fitoplancton, florecimientos algales, Golfo de California, granjas atuneras, Prorocentrum Algal blooms, dinoflagellates, Gulf of California, phytoplankton, tuna farms BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ALGOLOGÍA (FICOLOGÍA)