Distribución de la variación genética de insectos asociados a Hesperoyucca whipplei en la península de Baja California

Distribution of genetic variation of insects associated with Hesperoyucca whipplei in the Baja California peninsula

Roberto Suárez Hernández (2024, [Tesis de maestría])

El tipo de interacción ecológica obligada entre plantas hospederas y sus insectos asociados ha demostrado tener un impacto en la diversidad genética de las especies involucradas. La yuca de chaparral, Hesperoyucca whipplei, presenta una relación de mutualismo obligado con la polilla polinizadora Tegeticula maculata, y de comensalismo obligado con la polilla Prodoxus marginatus. Ambos insectos depositan sus huevos en estructuras de la flor y se alimentan del fruto en desarrollo. Con el fin de determinar el efecto de la interacción ecológica sobre la diversidad genética de los insectos, en este estudio se evaluó el nivel de variación y estructura genética de ambas polillas a lo largo de la península de Baja California. Se amplificó el gen mitocondrial COI en 86 individuos de T. maculata y 120 individuos de P. marginatus. La diversidad haplotípica fue menor en T. maculata (Hd = 0.601) en comparación con P. marginatus (Hd = 0.966) mientras que la diversidad nucleotídica fue baja en ambas especies (Pi= 0.0018 y 0.007 respectivamente). Las redes haplotípicas, el AMOVA, la prueba mismatch y los valores D de Tajima en T. maculata indican un patrón de expansión poblacional, mientras que en P. marginatus indican una estabilidad demográfica. Estos hallazgos sustentan que el mutualismo obligado entre H. whipplei y T. maculata, en contraste con el comensalimo obligado con P. marginatus, tiene un impacto directo en el nivel de la diversidad genética de las polillas, más que en su estructura a lo largo del área de distribución.

The type of obligate ecological interaction between host plants and their associated insects has been showing to have an impact on the genetic diversity of the species involved. The chaparral yuca (Hesperoyucca whipplei) presents a relationship of obligate mutualism with the pollinating moth Tegeticula maculata, and obligate commensalism with the moth Prodoxus marginatus. Both insects deposit their eggs in flower structures and feed on the developing fruit. To determine the effect of ecological interactions on insects’ genetic diversity, this study evaluated the level of variation and genetic structure of both moths throughout the Baja California peninsula. The mitochondrial COI gene was amplified in 86 individuals of T. maculata and 120 individuals of P. marginatus. Haplotypic diversity was lower in T. maculata (Hd = 0.601) compared to P. marginatus (Hd = 0.966) while nucleotide diversity was low in both species (pi = .0018 and 0.007 respectively). Haplotype networks, AMOVA, mismatch test and Tajima’s D values in T. maculata indicate a pattern of population expansion, whereas in P. marginatus they indicate demographic stability. These findings support that obligate mutualism between H. whipplei and T. maculata, in contrast, to obligate commensalism with P. marginatus, has a direct impact on the level of genetic diversity of the moths, rather than on their structure across the distribution.

mutualismo, comensalismo, filogeografía comparativa, polillas mutualism, commensalism, comparative phylogeography, moth BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA DE INSECTOS (ENTOMOLOGÍA) ECOLOGÍA DE LOS INSECTOS ECOLOGÍA DE LOS INSECTOS

Variación espacio-temporal del ensamblaje de peces criptobentónicos y conspicuos en dos áreas naturales protegidas, Bahía de los Ángeles y Huatulco

Spatial and temporal variation of the assemblage of cryptobenthic and conspicuous reef fish in two protected natural areas, Bahía delos Ángeles and Huatulco

Rodrigo Daniel Chiriboga Ortega (2023, [Tesis de maestría])

Los peces arrecifales desempeñan roles ecológicos muy importantes manteniendo la salud de los arrecifes siendo limpiadores, recicladores de materia orgánica y además fuente de alimento entre eslabones de la cadena trófica. El presente trabajo busca describir el ensamblaje de peces arrecifales crípticos y conspicuos, y evaluar los patrones espaciales y temporales del ensamblaje de peces arrecifales en Bahía de Los Ángeles, Baja California (BLA) y el Parque Nacional Huatulco (PNH), Oaxaca. Utilizamos dos métodos de muestreo censos visuales y estaciones cerradas. Para evaluar a los peces conspicuos, se realizaron censos visuales empleando transectos de banda de 20x4 m. Para cuantificar la biodiversidad de peces crípticos, se realizaron estaciones cerradas (0.4 m2 ) en donde se utilizó aceite de clavo como anestésico para recolectar los peces arrecifales criptobentónicos (PACr). Las dos metodologías se realizaron en dos gradientes de profundidad (somero; < 5 m y profundo; > 5 m) y en dos estaciones (cálida y fría). Se realizaron curvas de acumulación de especies y un análisis del número efectivo de especies para describir la riqueza y diversidad de cada zona de estudio. Finalmente, para determinar patrones espacio temporales se realizaron análisis nMDS, PERMANOVAS y SIMPER. La riqueza total fue de 43 especies para BLA y 62 para el PNH representando el 80% y 79% del promedio de los estimadores no paramétricos respectivamente. Se aumentó el número de especies registradas a 94 para BLA y 209 para el PNH utilizando las estaciones cerradas. Se observaron diferencias significativas entre estaciones y profundidad en el ensamblaje de PACs de BLA, pero no para los PACr. En el PNH se observaron diferencias significativas para la riqueza y abundancia de los PACr y variación temporal de la biomasa de los PACs. En conclusión se demostró que el uso de métodos de muestreo complementarios mejora la calidad de los inventarios de especies y permite detectar variaciones espacio temporales en la estructura de la comunidad íctica.

Reef fishes perform important ecological roles in maintaining reef health by cleaning and recycling organic material, and by providing a source of food between trophic linkages. The thesis describes cryptic and conspicuous reef fish assemblages and estimates their spatial and temporal patterns of in two sites, Bahía de Los Ángeles (BLA) in the state of Baja California and Huatulco National Park (PNH), in the state of Oaxaca. We used two sampling methods: visual census using SCUBA (band transects of 4x20m) for conspicuous reef fish (PAC) and enclosed stations (0.4 m2) using clove oil to anesthetize and collect the cryptobenthic reef fish (PACr). Sampling was conducted at two depth strata (shallow; < 5 m and deep; > 5m) and during two seasons (warm and cold). We used species accumulation curves and analysis of effective number of species to describe the richness and diversity of reef fish. Finally, nMDS, PERMANOVAS and SIMPER were performed to determine spatial and temporal patterns. The total species richness was 43 species for BLA and 62 species for the PNH, representing 80% and 79%, respectively, of the average of the non-parametric estimators. The number of species increased to 94 for BLA and 209 for PNH using enclosed stations. Significant differences between seasons and depth strata were found for the PACs assemblage at the BLA site, but not for the PACr assemblage. At the PNH site, significant differences were found for the richness and abundance of the PACr assemblage for depth as well as for the seasonal variation of the biomass of the PACs assemblage. In conclusion we demonstrated that the use of complementary sampling methods improves the quality of species inventories and allows for the detection of both spatial and temporal variations in the structure of the reef fish community.

diversidad, peces arrecifales, criptobentónico, biomasa, espacio-temporal biodiversity, reef fishes, cryptobenthic, biomass, spatial-temporal CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE DINÁMICA DE LAS POBLACIONES DINÁMICA DE LAS POBLACIONES

La Funcionalidad Física Arrecifal, indicador de la diversidad funcional en ensamblajes de peces de arrecifes en el Parque Nacional Islas Marietas, Nayarit, México

Reef Physical Functionality, indicator of functional diversity on reef fishes assemblages from Islas Marietas National Park, Nayarit, Mexico

Luis Mario Montalvo Jaramillo (2023, [Tesis de maestría])

La ecología funcional se basa en el uso de rasgos funcionales; características de las especies (morfológicas, fisiológicas, comportamiento) medidas a nivel individual que influencian el rendimiento de una especie, siendo de gran utilidad para determinar cambios dentro del ecosistema. El presente trabajo busca evaluar la funcionalidad física como indicador de disponibilidad de hábitat de peces y su relación con la diversidad funcional. La funcionalidad física del arrecife se evaluó mediante el IFA integrando datos de cobertura coralina, complejidad estructural y tasa de calcificación. La estructura de los ensamblajes de peces se analizó mediante el cálculo de índices de diversidad funcional (riqueza, equitatividad y divergencia) con base en cuatro rasgos funcionales (tamaño corporal, movilidad, tipo de agregación y dieta). La relación entre la diversidad funcional del ensamblaje y el IFA se evaluó mediante un análisis de regresión lineal. El IFA fue influenciado de manera positiva por la presencia Pocilloporidos al generar un mayor aporte a la funcionalidad física (FF) y consecuentemente, una mayor provisión de hábitat. Por el contrario, el IFA disminuyó con la presencia de Porites panamensis debido a su baja tasa de calcificación.La diversidad funcional de los ensamblajes no presentó variaciones temporales, atribuible a una baja variabilidad entre los sitios debido a una alta cercanía, baja variacion batimétrica y alta conectividad. La relación entre el IFA y la riqueza funcional de los ensamblajes se atribuye a que sitios con mayor funcionalidad física otorgan disponibilidad de hábitat y refugio contra la depredación a especies crípticas, de talla pequeña y juveniles; ya que, especies de este tipo se asocian a hoyos similares a su tamaño corporal y la supervivencia de las mismas aumenta en sustratos más complejos.

Functional diversity it’s based on functional traits; characteristics of species (morphological, physiological, behavior) measured at individual level that impact their performance and have great utility to determine changes within the ecosystem. This work aims to evaluate physical functionality as indicator of fish habitat availability and its relationship with functional diversity. The physical functionality of the reef was evaluated using the RFI, integrating data on coral cover, structural complexity, and calcification rate. The structure of the fish assemblages was analyzed by calculating functional diversity index (richness, evenness, and divergence) based on four functional traits (body size, mobility, type of aggregation and diet). The relationship between functional diversity and RFI was evaluated using linear regression analysis. The RFI was influenced on positive way for the presence of Pocilloporids due to the great contribution to physical functionality (PF) creating more habitat availability. For the other hand, the RFI was influenced on negative way for the presence of Porites panamensis due their low calcification rate. The functional diversity of the assemblages did not present temporal variations, attributable to a low variability between the sites due high proximity, low bathymetric variation and high connectivity. The relationship between RFI and the functional richness of the assemblages is attributed to fact that sites with greater physical functionality provide more availability of habitat and refuge against predation to cryptic, small and juvenile species; species of this type are associate with holes similar to their body size and their survival increases in more complex substrates.

Pacífico Méxicano, Índice de Función Arrecifal, Diversidad Funcional, Arrecife Reef, Functional Diversity, Reef Functional Index, Mexican Pacific BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Assessing the Spatiotemporal Relationship between Coastal Habitats and Fish Assemblages at Two Neotropical Estuaries of the Mexican Pacific

VICTOR MANUEL MURO TORRES FELIPE AMEZCUA MARTINEZ Gerogina Ramírez Ortiz FRANCISCO JAVIER FLORES DE SANTIAGO Felipe Amezcua Linares Yareli Hernández Álvarez (2022, [Artículo])

"Differences in fish assemblages’ structures and their relations with environmental variables (due to the variations in sampled seasons, habitats, and zones) were analyzed in two adjacent estuaries on the north Pacific coast of Mexico. Environmental variables and fish catches were registered monthly between August 2018 and October 2020. Multivariate analyses were conducted to define habitats and zones based on their environmental characteristics, and the effect of this variability on fish assemblages’ composition, biomass, and diversity (α and β) was evaluated. A total of 12,008 fish individuals of 143 species were collected using different fishing nets. Multivariate analyses indicated that fish assemblages’ structures were different between zones due to the presence, height, and coverage of distinct mangrove species. Additionally, depth and salinity showed effects on fish assemblages’ diversity (α and β-nestedness), which presented higher values in the ocean and remained similar in the rest of the analyzed zones and habitats. These results and the differences in species replacement (β-turnover) indicate the singularity of fish assemblages at estuaries (even in areas close to the ocean) and the necessity to establish local management strategies for these ecosystems."

mangrove forests, marine protected areas, alpha diversity, beta diversity, multivariate analyses CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE DINÁMICA DE LAS POBLACIONES DINÁMICA DE LAS POBLACIONES

Estudios de genética en poblaciones de abulón y sus aplicaciones en ordenamiento pesquero

RICARDO PEREZ ENRIQUEZ NOE DIAZ VILORIA JOSE LUIS GUTIERREZ GONZALEZ ALEJANDRA ARCINIEGA DE LOS SANTOS ADRIANA MAX AGUILAR Pedro Cruz Hernández Fernando Aranceta Garza (2016, [Artículo])

"Se presenta la integración de más de 10 años de investigación científica en genética de las poblaciones de abulón en México realizada en el CIBNOR. Esta investigación muestra cómo se pueden aplicar los marcadores genéticos tanto en estudios de genética poblacional como en identificación forense con la finalidad de contribuir al conocimiento aplicado para manejo de la pesquería. Se desarrollaron marcadores genéticos tipo microsatélites de ADN enfocados tanto al abulón azul Haliotis fulgens como amarillo Haliotis corrugata para diferenciación de poblaciones y análisis de parentesco. Un análisis de estructura genética de las poblaciones silvestres de ambas especies de abulón mostró homogeneidad genética en la costa del Pacífico en la región centro-sur de la Península de Baja California, México, pero con diferenciación genética en localidades distantes debido a un flujo genético limitado producto del aislamiento reproductivo. Por ello, no existen elementos que den soporte a un manejo pesquero delimitado por bancos en ambas especies. De manera particular, el abulón amarillo mostró una menor de diversidad genética que el azul, posiblemente debido a una mayor explotación pesquera histórica. Los resultados obtenidos en pruebas de parentesco han indicado que la retención larvaria en bancos específicos es reducida, por lo que ni la agregación de reproductores ni la liberación de larvas han mostrado ser estrategias eficientes para favorecer el incremento de reclutas en bancos definidos. Un análisis de perfiles genéticos con el gen de la lisina permitió la identificación de las especies de abulón que se capturan y enlatan en México. El análisis comparativo de perfi les genéticos, basado en el gen nuclear 18S de abulón y otros moluscos, detectó producto enlatado conteniendo especies de moluscos comercializadas falsamente como abulón, lo que puede constituirse como una herramienta forense en futuras disputas legales. Este tipo de aplicación es potencialmente utilizable con otros productos comestibles en los cuales se sospecha de prácticas fraudulentas, ya sea por captura o comercialización ilegal o por sustitución de contenidos en productos procesados."

"This is an integrative work of more than 10 years of research in population genetics of abalone in Mexico performed at CIBNOR. It shows how molecular tools have the potential to support abalone fisheries management through population genetics and forensic analyses. Microsatellite DNA markers were developed on blue (green for its name in English) Haliotis fulgens and yellow abalone (pink for its name in English) H. corrugata to be used for genetic differentiation on populations and for parentage analysis. The analysis of genetic structure on wild populations of both species revealed genetic homogeneity in the Pacific coast of the central region of the Baja California Peninsula, Mexico, with genetic differentiation on distant localities due to a limited gene flow as a result of reproduction isolation. From this result we suggest that no evidences were found supporting the management of the fishery based on individual abalone beds. Pink abalone shows lower genetic diversity than green abalone, possibly due to higher historical fishery exploitation. The parentage analysis suggested that larval retention within beds is reduced, indicating that neither broodstockaggregation nor the release of abalone larvae for stock enhancement are efficient strategies to increase recruitment in specific beds.

An analysis of the genetic profiles with the lysine gene allowed the identification of abalone species captured and processed in Mexico. The comparative analysis, based on the 18S gene, among abalone and other mollusks, detected canned product containing mollusks that are commercialized allegedly as abalone or ‘abalone type’, which could constitute a forensic tool in future legal disputes. This type of application can also be used with other edible products in which fraudulent practices are suspected either because of illegal catch or commercialization or substitution in processed products."

Análisis forense, diversidad genética, gen 18S, genética de poblaciones, marcadores genéticos, retención larvaria Forensic analysis, genetic diversity, 18S gene, genetic markers, population genetics, larval retention BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA DE POBLACIONES GENÉTICA DE POBLACIONES

Enhancement of antibiotics antimicrobial activity due to the silver nanoparticles impact on the cell membrane

Roberto Vazquez-Munoz (2019, [Artículo])

The ability of microorganisms to generate resistance outcompetes with the generation of new and efficient antibiotics; therefore, it is critical to develop novel antibiotic agents and treatments to control bacterial infections. An alternative to this worldwide problem is the use of nanomaterials with antimicrobial properties. Silver nanoparticles (AgNPs) have been extensively studied due to their antimicrobial effect in different organisms. In this work, the synergistic antimicrobial effect of AgNPs and conventional antibiotics was assessed in Gram-positive and Gram-negative bacteria. AgNPs minimal inhibitory concentration was 10–12 μg mL-1 in all bacterial strains tested, regardless of their different susceptibility against antibiotics. Interestingly, a synergistic antimicrobial effect was observed when combining AgNPs and kanamycin according to the fractional inhibitory concentration index, FICI: &lt;0.5), an additive effect by combining AgNPs and chloramphenicol (FICI: 0.5 to 1), whereas no effect was found with AgNPs and β-lactam antibiotics combinations. Flow cytometry and TEM analysis showed that sublethal concentrations of AgNPs (6–7 μg mL-1) altered the bacterial membrane potential and caused ultrastructural damage, increasing the cell membrane permeability. No chemical interactions between AgNPs and antibiotics were detected. We propose an experimental supported mechanism of action by which combinatorial effect of antimicrobials drives synergy depending on their specific target, facilitated by membrane alterations generated by AgNPs. Our results provide a deeper understanding about the synergistic mechanism of AgNPs and antibiotics, aiming to combat antimicrobial infections efficiently, especially those by multi-drug resistant microorganisms, in order to mitigate the current crisis due to antibiotic resistance. © 2019 Vazquez-Muñoz et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

ampicillin, antibiotic agent, aztreonam, beta lactam antibiotic, biapenem, chloramphenicol, kanamycin, silver nanoparticle, silver nitrate, antiinfective agent, metal nanoparticle, silver, antibiotic sensitivity, antimicrobial activity, Article, bact BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOFÍSICA BIOFÍSICA