Influencia de recursos y reguladores en la abundancia de dinoflagelados bentónicos del caribe

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dc.contributor.advisorMancera Pineda, José Ernesto
dc.contributor.advisorZea Sjoberg, Sven Eloy
dc.contributor.authorArteaga Sogamoso, Edgar
dc.contributor.orcidArteaga Sogamoso, Edgar [0000-0002-2075-9191]spa
dc.contributor.researchgroupFauna Marina Colombiana: Biodiversidad y Usosspa
dc.contributor.researchgroupINVEMAR - Calidad Ambiental Marinaspa
dc.date.accessioned2024-02-28T16:30:59Z
dc.date.available2024-02-28T16:30:59Z
dc.date.issued2023
dc.descriptiongraficas, imágenes, mapas, tablasspa
dc.description.abstractDurante el año 2018, en condición predominante El Niño/La Niña neutral, se realizaron tres muestreos en el Caribe continental colombiano en las épocas seca-marzo, lluviosa menor-transición-junio y lluviosa-octubre, en dos sitios con entornos particulares (Bahía Chengue y Bonito Gordo; Parque Nacional Natural Tayrona, Departamento del Magdalena), llevados a cabo para: 1) Describir y evaluar la variación de la abundancia espacial y temporal de dinoflagelados bentónicos más representativos en relación con factores ambientales (recursos: nutrientes e intensidad lumínica y reguladores: profundidad, temperatura, salinidad, transparencia, sólidos suspendidos totales-SST, precipitación y flujo de agua), mediante observaciones diarias consecutivas de seis días a lo largo de cada época climática (Capítulo 1); 2) Determinar la dinámica del proceso de adherencia de los dinoflagelados bentónicos, comparando la abundancia entre sustrato artificial (mallas en fibra de vidrio) y natural (Thalassia testudinium), la variabilidad diaria de la abundancia durante seis días consecutivos, así como a lo largo de diferentes periodos de exposición (24, 72 y 144 h) en sustratos artificiales (Capítulo 2) y 3) Actualizar sobre la presencia de especies de dinoflagelados bentónicos potencialmente toxigénicos en el Caribe colombiano (Capítulo 3). Las mayores abundancias y ocurrencias de Gambierdiscus spp, se presentaron en las épocas de transición y lluviosa asociadas con mayor temperatura, menor movimiento de agua y nivel de iluminación; en Ostreopsis cf. ovata, las mayores abundancias se presentaron en la época de transición, con menores registros y ausencias en la época lluviosa mayor, tendiendo a ser favorecidos por condiciones de menor precipitación, transparencia, de nitrógeno inorgánico biodisponible y profundidad; para Ostreopsis spp. y Prorocentrum cf. lima, no se observaron asociaciones claras, presentándose las mayores abundancias en épocas con condiciones contrastantes (seca y lluviosa), indicado la posible coexistencia de diferentes especies con requerimientos diferentes para el primero y un carácter generalista en el segundo, respectivamente. Respecto a la adherencia sobre sustratos, las similitudes en los comportamientos entre sustratos naturales y artificiales, así como las correlaciones altas, positivas y significativas halladas, hace factible el uso de los sustratos artificiales como sustituto de los naturales para los morfotipos seleccionados. En cuanto a los diferentes tiempos de exposición de los sustratos, en Gambierdiscus spp., Ostreopsis spp. y Ostreopsis cf. ovata (en B. Gordo), no se observó incrementos en las abundancias, sugiriendo una alta dinámica, transitoriedad y aparente baja asociación hacia los sustratos, por lo que no habrían grandes diferencias si los sustratos son expuestos por 24, 72 o 144 h; mientras que Prorocentrum cf. lima y Ostreopsis cf. ovata (en B. Chengue) al mostrar incrementos a través del tiempo, indicaría una mayor asociación hacia los sustratos al permanecer más tiempo adheridos sobre éstos, considerándose el tiempo de exposición hasta de 24 h o menos como el más adecuado para evitar la acumulación de estos organismos. Respecto al comportamiento diario consecutivo, generalmente no se apreciaron tendencias de aumento o disminuciones o diferencias entre las abundancias. Finalmente, se confirmó la presencia de Gambierdiscus caribaeus; así como el primer reporte de Prorocentrum borbonicum, detectándosele 42-hidroxi-palitoxina (primera vez registrada en dinoflagelados); y el hallazgo de una nueva especie toxigénica, Prorocentrum porosum sp. nov (Dinophyceae), productor de ácido okadaiko (Texto tomado de la fuente)spa
dc.description.abstractInfluence of resources and regulators on the abundance of bentonic dinoflagellates of the Caribbean. During the year 2018, in a predominantly neutral El Niño/La Niña condition, three samplings were carried out in the Colombian continental Caribbean in the dry seasons greater-March, rainy lesser-transition-June and humid greater-October, in two sites with particular environments (Bahía Chengue and Bonito Gordo; Tayrona National Natural Park, Department of Magdalena), carried out to: 1) Describe and evaluate the variation in the spatial and temporal abundance of the most representative benthic dinoflagellates in relation to environmental factors (resources: nutrients and light intensity, and regulators: depth, temperature, salinity, transparency, total suspended solids-TSS, precipitation and water flow), through consecutive daily observations of six days throughout each climatic season (Chapter 1); 2) Determine the dynamics of the fixation process of benthic dinoflagellates, comparing their abundance between artificial (fiberglass mesh) and natural (Thalassia testudinium) substrate, their daily variability for six consecutive days and throughout different exposure periods ( 24, 72 and 144 h) on artificial substrates (Chapter 2) and 3) Report the presence and toxigenicity of some species in the Colombian Caribbean (Chapter 3). A positive correlation was observed between the abundances of Gambierdiscus spp. mainly with temperature, being higher in the less rainy and greater rainy seasons and with less movement of water and level of lighting; in Ostreopsis cf. ovata, the highest abundances occurred in the lesser rainy season, mainly in B. chengue, with fewer records and absences in the greater rainy season, tending to be favored by conditions of less precipitation, transparency, bioavailable inorganic nitrogen, and depth; for Ostreopsis spp. and Prorocentrum cf. lima, no clear associations were observed, presenting the highest abundances in seasons with contrasting conditions (higher dry and higher rainy), indicating the possible coexistence of different species with different requirements and a generalist behavior in the first and second morphotypes, respectively. In the fixation tests on substrates, the high, positive and significant correlations, together with the concordances found in the behavior of abundances between the natural and artificial substrates according to seasons and sites, would make it feasible to use artificial substrates as a substitute for the natural ones for the selected morphotypes. Regarding the exposure times of the substrates, in Gambierdiscus spp., Ostreopsis spp. and Ostreopsis cf. ovata (in B. Gordo), a high dynamic, transience and apparent low selectivity towards the substrates was observed, suggesting no differences if they are exposed for 24, 72 and 144 h; while Prorocentrum cf. lima and Ostreopsis cf. ovata (in B. Chengue) when showing sustained increases in abundance, indicated tendencies to remain attached to them for longer, determining the exposure time up to 24 h as the most appropriate. Regarding the daily behavior, only increasing or decreasing trends or differences between the abundances of Ostreopsis spp. Finally, the presence of Gambierdiscus caribaeus was confirmed molecularly; as well as the first report of Prorocentrum borbonicum, detecting 42-hydroxy-palytoxin (first time recorded in Prorocentrum); and the discovery of a new toxigenic species, Prorocentrum porosum sp. nov (Dinophyceae), producer of okadaiko acid.eng
dc.description.curricularareaOtra. Sede Caribespa
dc.description.degreelevelDoctoradospa
dc.description.degreenameDoctor en Ciencias - Biologíaspa
dc.description.methodsEl presente estudio se realizó durante el año 2018, en el Parque Nacional Natural Tayrona (PNNT), ubicado aproximadamente a 14 Km al nororiente de la ciudad de Santa Marta, Departamento del Magdalena, norte de Colombia, en el mar Caribe colombiano, en dos sitios con entornos particulares (Bahía Chengue y Bonito Gordo, separados por aproximadamente 5 Km entre sí), considerándose para la realización de las campañas de muestreo tres épocas climáticas características de la zona: seca (marzo); lluviosa menor-transición (junio) y lluviosa (octubre), periodo de estudio que se caracterizó por una condición ENOS (El Niño Oscilación Sur) con tendencia neutral. Para evaluar el comportamiento de la abundancia de dinoflagelados bentónicos respecto a las variables abióticas de interés (recursos y reguladores), se colocaron para cada campaña durante seis día consecutivos por un periodo de 24 horas de exposición siete colectores, consistentes en mallas rectangulares de fibra de vidrio negro de 12,2 cm de ancho y 15,2 cm de largo y tamaño de poro de aproximado de 1 mm, con un área estimada de 162,4 cm2, estas mallas se suspendieron aproximadamente a 20 centímetros del fondo entre un flotador y un peso, unidos a través de líneas de nylon mediante giradores triples, estando los colectores distanciados aproximadamente 1,5 m uno del otro; obteniéndose 42 muestras por campaña y 126 muestras totales. Finalizado el tiempo de exposición, cada malla se retiró suave y cuidadosamente para evitar pérdidas por desprendimiento o evasión de los organismos de interés y se introdujo individualmente en recipientes plásticos de boca ancha de 1,5 L que se cerraron y sellaron herméticamente bajo la superficie del agua. Todas las muestras se obtuvieron en las horas de la mañana (entre 8:00 y 11:00 am). Estos recipientes se almacenaron en cavas plásticas en un lugar fresco para su transporte y posterior procesamiento ese mismo día en el laboratorio. Para el registro de las variables abióticas (recursos y reguladores) de interés, diariamente, previo a la instalación y recolección de los colectores se midió en la columna de agua cercano al fondo y al sitio de los colectores la salinidad (mediante método electrométrico SM 2510-B, con una conductímetro digital portátil WTW 3210) y se obtuvieron muestras de agua de 1 L para determinar sólidos suspendidos totales (mediante filtración por membrana fibra de vidrio Whatman GF/C de 1,2 µm de poro y cuantificación gravimétrica, SM 2540 D) y nutrientes (nitritos + nitratos: por reducción con cadmio y método colorimétrico de la sulfanilamida, Strikland y Parsons (1972); amonio: método colorimétrico de azul de indofenol, SM 4500-NH3 y fósforo: método colorimétrico del ácido ascórbico, Strikland y Parsons (1972)), determinados en el laboratorio de calidad ambiental marina, LABCAM, del INVEMAR. Desde el primer día y entre los colectores se colocó en todas las campañas y en cada sitio por un periodo de seis días, un registrador electrónico continuo de temperatura y nivel de luminosidad (datalogger HOBO UA-002-08 Temperatura/Luz ONSET). Para estimar el flujo de agua relativo entre los dos sitios de muestreo, se colocaron y recuperaron cada dos días cinco bloques de yeso (del tamaño de hielos de cubeta, previamente pesados y calibrados) pegados a soportes plásticos, permitiendo su disolución establecer diferencias en el movimiento del agua entre épocas y entre sitios (Doty, 1971). También se realizaron mediciones de transparencia (la cual se midió horizontalmente mediante disco Secchi). Los valores de precipitación se obtuvieron de la estación meteorológica más cercanas a los sitios de estudio, de acuerdo con reportes de la página del IDEAM. El arreglo experimental anteriormente descrito también permitió determinar y caracterizar la variación consecutiva diaria de la abundancia en sustratos artificiales en diferentes morfotipos de dinoflagelados bentónicos del Caribe continental colombiano. Mientras que para determinar la variación de los promedios de abundancia respecto a los diferentes periodos de exposición de los colectores (durante 24, 72 y 144 h de exposición), se instalaron adicionalmente desde el primer día para cada sitio y época climática, dos juegos de colectores, compuestos también por siete réplicas cada uno, de los cuales uno se recolectó al tercer y el otro al sexto día (registrándose periodos de exposición de 72 y 144 h, respectivamente). Por otro lado, para evaluar comparativamente el comportamiento de los promedios de abundancia entre los sustratos artificiales (correspondientes a las mallas de fibra de vidrio) y los sustratos naturales (macrófita: correspondiente a hojas de Thalassia testudinium), se recolectaron de manera simultánea con los sustratos artificiales muestras de hojas de T. testudinum que fueron almacenadas en bolsas plásticas de cierre hermético (Ziploc®) en sitios aledaños donde se instalaron los sustratos artificiales, siendo posteriormente transportadas en las mismas condiciones que las mallas. Una vez en el laboratorio, para cada uno de los recipientes plásticos que contenían las mallas, aproximadamente la mitad del agua marina con que venían fue vertida en una probeta de 2 L cerrando de nuevo el recipiente con el resto de agua y la malla que quedaba y se sacudió suavemente por dos minutos para desprender los organismos, enseguida esta agua también se depositó en la misma probeta de 2 L. registrándose luego el volumen total de agua obtenido. Para obtener también los dinoflagelados que pudieron quedar aún remanentes en las mallas, estas fueron lavadas dos veces más mediante agitación, con aproximadamente 100 ml de agua de mar filtrada y añadida también a la misma probeta de 2 L. Luego, con el fin de separar y concentrar los organismos de interés, el agua de la probeta fue pasada por un tamiz de 20 µm y lo quedó en este último fue depositado en frascos de 70 ml, ajustando el volumen estándar de almacenamiento (70 mL) con agua marina filtrada y fijándolos con 1 ml formalina al 37 %, para posterior identificación y conteo de los organismos. Similar tratamiento recibieron las muestras con hojas de T. testudinum, sólo que la agitación se realizó en las bolsas en que venían. La identificación preliminar de los organismos y la estimación de la densidad celular (en número de células ml-1) y se realizó en cámaras de conteo Sedgewick-Rafter empleando un microscopio de luz Primo Star Zeiss, siguiendo las metodologías descritas por Edler y Elbrächter (2010) y Villafañe y Reid (1995), considerándose para ello el volumen total registrado de cada muestra, el volumen de almacenamiento, el número de submuestras analizadas en las cámaras, el volumen total observado (cuya capacidad de la cámara Sedgewick-Rafter es 1mL), el área observada relacionada con el número de cuadros vistos de la cámara Sedgewick-Rafter, y el número de organismos contabilizados a nivel de morfotipo. Para las mallas, el número de organismos estimado fue dividido por el área estimada de estas mallas y multiplicando por 100, expresándose los resultados de las abundancias en número de células por 100 cm-2 de malla. Para el caso de las hojas de T. testudinum, el número de organismos estimado fue dividido por el peso húmedo y el área foliar (obteniéndose densidades en número de células por gramo de hojas húmedas y número de células por 100 cm-2 de hojas de T. testudinum, respectivamente), para lo cual las hojas fueron secadas con papel secante y luego pesadas en fresco y además también fueron medidas para determinar su área foliar que consistió en la suma de todas las áreas de las hojas presentes en la muestra (determinada mediante la multiplicación del largo por el ancho de la hoja, multiplicado por dos para considerar sus dos caras). Para ver la viabilidad de remplazar el peso foliar por el área foliar y que resulta más comparable con las unidades en que se expresan las mallas, se realizó previamente un análisis de correlación de Pearson entre estos dos resultados, teniendo en cuenta el valor de r y su significancia estadística (p<0,05). En la identificación de algunos de los organismos, se recurrió también a técnicas de microscopia electrónica de barrido y de análisis molecular (PCR). Para el análisis de toxinas se acudió a técnicas de ensayos hemolíticos, así como de diferentes técnicas de cromatografía líquida de alta presión (HPLC). Los datos evaluados consistieron básicamente en registros de promedios diarios de abundancia de los siete colectores expuestos por 24 h, considerando cuatro morfotipos taxonómicos: Gambierdiscus spp.; Prorocentrum cf. lima; Ostreopsis cf. ovata y Ostreopsis spp. que fueron seleccionados por su potencial toxigénico y su relativa alta frecuencia y abundancia en el área, descritos previamente por Arbeláez et al. (2017), así como de dos sitios (B. Chengue y B. Gordo), tres épocas (Seca, Transición y Lluviosa) y fechas de muestreo, junto con los registros diarios de las variables ambientales (recursos y reguladores) mencionadas anteriormente. De manera preliminar se realizó un análisis exploratorio preliminar y general de los datos, para verificar su normalidad y homogeneidad de varianzas mediante las pruebas de Shapiro-Wilk (p>0,05) y Levene (p>0,05), respectivamente y determinar el tipo de prueba estadística a usar. Con el fin de establecer la asociación de las variables ambientales (recursos y reguladores) con las abundancias de los dinoflagelados seleccionados, se efectuaron análisis de correspondencia canónica (ACC). Adicionalmente, con el propósito de determinar la existencia de diferencias de los promedios de abundancia, entre el comportamiento diario (24 h) durante seis días consecutivos, como entre los diferentes periodos de exposición (24, 72 y 144 h) y entre sustratos naturales y artificiales se aplicaron diversas pruebas de comparación (prueba t o prueba U de Mann-Whitney; ANOVA o Kruskal-Wallis y sus respectivas post hoc de comparaciones múltiples) dependiendo de las características de los datos. Lo anterior apoyado con diferentes tipos de gráficos estadísticos. Para lo anterior se usaron los programas R versión 4.2.2 (2022-10-31 ucrt), STATISTICA versión 12.0 y Excel 2016.spa
dc.description.sponsorshipUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.description.sponsorshipINVEMARspa
dc.format.extentXVI, 185 páginasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unal.edu.co/spa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/85735
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.publisher.branchUniversidad Nacional de Colombia - Sede Caribespa
dc.publisher.departmentCentro de estudios en Ciencias del mar-CECIMARspa
dc.publisher.facultyFacultad de Cienciasspa
dc.publisher.placeSanta Martaspa
dc.publisher.programCaribe - Caribe - Doctorado en Ciencias - Biologíaspa
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