Título
Patrones de diversidad y resistencia al estrés de una comunidad de nemátodos marinos de una playa arenosa heterogenea en el alto Golfo de California, México
Diversity patterns and stress resistance of a marine nematope community from a heterogeneous sandy beach in the upper Gulf of California, Mexico
Autor
RUTH GINGOLD WERMUTH
Colaborador
Axayácatl Rocha Olivares (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Entre los problemas centrales que permanecen por resolver en ecología de comunidades destacan las causas que determinan el número de especies de una comunidad y las consecuencias de diferentes niveles de diversidad. En esta investigación doctoral sometimos a prueba hipótesis fundamentales acerca de estos dos temas. Como modelo de comunidad elegimos a los nemátodos de vida libre del intermareal de una playa arenosa heterogénea en el Alto Golfo de California, México, dicha playa se caracteriza por presentar barras de arena y canales paralelos a la costa. Los nemátodos de vida libre del intermareal son organismos modelo muy adecuados en el estudio de ecología de comunidades, ya que presentan una diversidad muy alta a pequeñas escalas. La primera parte de esta investigación consiste en el estudio de la influencia de la heterogeneidad del hábitat en la estructura de la comunidad. Nuestros resultados muestran tres grandes grupos biológicos asociados a diferencias en el tamaño de grano y en la concentración de clorofila-a a lo largo del gradiente estudiado. Estos resultados resaltan la predominancia de los gradientes medio ambientales en el establecimiento de la zonación intermareal. Sin embargo los canales se caracterizan por presentar altos niveles de diversidad taxonómica y funcional, muchos géneros únicos, y la comunidad se diferencia de aquella que se encuentra en el límite del submareal. Este resultado resalta el papel que juegan los canales como micro-hábitats distintos. La nematofauna de la playa heterogénea fue más diversa que aquella de una playa cercana estructuralmente menos compleja, lo cual demuestra la importancia de los micro-hábitats en la evaluación de la biodiversidad. La segunda parte de esta investigación consistió en estudiar los patrones de distribución en dos micro-hábitats diferentes. Los resultados muestran que en los canales existe una gran heterogeneidad en la distribución espacial y que un mayor número de taxa se encuentra distribuido en forma de parches. Este patrón se debe posiblemente a la predominancia de un desplazamiento activo bajo condiciones tranquilas y por la cohesión del sedimento por parte de las algas. Los resultados demuestran que los regímenes hidrodinámicos contrastantes en diferentes micro-hábitats influencían significativamente la distribución de los nemátodos, lo cual resulta en diferentes patrones espaciales en una misma playa. La tercera parte de esta investigación consistió de un experimento de microcosmos para evaluar el papel de la diversidad en la resistencia de una comunidad al estrés. Nuestro sitio de estudio, el Golfo de California, un lugar de alta diversidad y endemismo, es extremamente vulnerable a futuros cambios de temperatura. A nosotros nos interesó saber si una comunidad de alta diversidad resiste mejor al estrés térmico como lo predice la Hipótesis del Seguro (IH por sus siglas en inglés). Nuestros resultados no están en concordancia con la IH, pero indican que cada especie contribuye al funcionamiento como lo sugiere el Modelo de Remache. Aunque las dos comunidades de alta y baja diversidad perdieron especies debido a la alta temperatura, la comunidad de alta diversidad sufrió un impacto más grande ya que perdió el grupo funcional de los depredadores y omnívoros, lo cual puede resultar en consecuencias importantes para la red trófica bentónica. La comunidad de baja diversidad consistió de un grupo original de especies resistentes a altas temperaturas, probablemente debido al hecho que se colectaron en una parte más expuesta de la playa. Esto indica que más que la diversidad en sí, la identidad de la especie es fundamental para la resistencia al estrés.
The causes that determine the number of species in a community and the consequences of different diversity levels remain among the unresolved central problems of community ecology. In this PhD research, we set out to test cornerstone hypotheses regarding these two fundamental subjects. As a model community we chose intertidal free-living nematodes of a heterogeneous sandy beach featuring intertidal runnels and sandbars in the Upper Gulf of California, Mexico. Intertidal free-living marine nematodes are very suitable model organisms for research in community ecology, as they are usually highly diverse on very small scales. The first field study of this research addressed the question whether habitat heterogeneity influenced the community structure. Our results revealed a predominance of environmental gradients in establishing intertidal zonation. Three major faunal assemblages along the exposure gradient matched differences in mean grain size and chlorophyll a. However, runnels featured higher levels of taxonomic and functional diversity, many unique genera, and the community differed from the assemblage at the limit to the subtidal zone, stressing their role as distinct microhabitats. The nematofauna of the structurally complex beach was more diverse than the one from a structurally less complex beach nearby, highlighting the importance of microhabitats in the assessment of biodiversity. The second field study addressed distribution patterns in the two different microhabitats. A more heterogeneous spatial distribution, and more patchily distributed taxa were found in the runnel, presumably owing to a predominance of active displacement under calmer conditions and sediment cohesion by algal films. The results show that different hydrodynamic regimes in contrasting intertidal microhabitats significantly influenced the nematofaunal distribution, resulting in different spatial patterns next of one another in the same beach. The third part of this research consisted in a microcosm experiment evaluating the role of diversity in community stress resistance. Our study site, the Gulf of California, a marine biodiversity and endemism hotspot, is extremely vulnerable to future temperature changes. We were therefore interested whether high diversity would confer higher stress resistance to a community as predicted by the Insurance Hypothesis (IH). Our results do not support the IH but rather suggest that each species contributes to the functioning of the system according to the Rivets model. Although both, high and low diversity assemblages lost species due to the high temperature, the high diversity assemblage suffered the larger impact on ecosystem functioning by loosing the trophic group of large predators and omnivores, which may have important consequences for the benthic food web. The low diversity assemblage consisted of an original species pool of stressresistant species, presumably due to the fact that it stemmed from a more exposed part of the beach. This indicates, that species identity rather than diversity per se may play an important role for stress resistance.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2010
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Gingold,R.2010.Diversity patterns and stress resistance of a marine nematope community from a heterogeneous sandy beach in the upper Gulf of California, Mexico.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.141 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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