Aspergillus sydowii and other potential fungal pathogens in Gorgonian Octocorals of the Ecuadorian Pacific

Emerging fungal diseases are threatening ecosystems and have increased in recent decades. In corals, the prevalence and consequences of these infections have also increased in frequency and severity. Coral reefs are affected by an emerging fungal disease named aspergillosis, caused by Aspergillus sydowii. This disease and its pathogen have been reported along the Caribbean and Pacific coasts of Colombia. Despite this, an important number of coral reefs worldwide have not been investigated for the presence of this pathogen. In this work, we carried out the surveillance of the main coral reef of the Ecuadorian Pacific with a focus on the two most abundant and cosmopolitan species of this ecosystem, Leptogorgia sp. and Leptogorgia obscura. We collected 59 isolates and obtained the corresponding sequences of the Internal Transcribed Spacers (ITS) of the ribosomal DNA. These were phylogenetically analyzed using MrBayes, which indicated the presence of two isolates of the coral reef pathogen A. sydowii, as well as 16 additional species that are potentially pathogenic to corals. Although the analyzed gorgonian specimens appeared healthy, the presence of these pathogens, especially of A. sydowii, alert us to the potential risk to the health and future survival of the Pacific Ecuadorian coral ecosystem under the current scenario of increasing threats and stressors to coral reefs, such as habitat alterations by humans and global climate change.This research was only partially supported by a grant from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (CTM2014-57949-R).Peer Reviewe

I Jornadas Científicas del Museo Nacional de Ciencias Naturales

I Jornadas Científicas del Museo Nacional de Ciencias Naturales, celebradas el 21-22 Febrero 2017, en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (Madrid)El objetivo de las I Jornadas Científicas del Museo Nacional de Ciencias Naturales es dar a conocer las diferentes líneas de investigación que están realizando los distintos Departamentos de este Centro, además de dar la oportunidad de conocerse y facilitar la interacción entre todos. Las jornadas constan de 26 charlas (con sus presentaciones) y en principio, son representativas de todos los departamentos de forma equitativa de acuerdo con el número de miembros de cada uno de los participantes. Además dos o tres charlas "plenarias" de interés general. Se da prioridad a participar a los jóvenes investigadores, estudiantes de doctorado o jóvenes postdoctorandos. Participación de miembros de: Departamento de Biogeografía y Cambio Global, Dept. Ecología Evolutiva, Dept. Geología, Dept. Biodiversidad y Biología Evolutiva, Dept. Biogeoquímica y Ecología Microbiana, Dept. Paleobiología.01 Pequeña historia. 02 Programa de las Jornadas. 03 Libro de resumenes. 04 Cartel anunciador. 05 Menus de desayuno y almuerzo. 06 Balance de las Jornadas. 07 AgradecimientosPresentaciones disponibles: Álvarez-Cobelas: "Los científicos hispanos como insectos sociales?".-- Mikel Calle: "Cuando el río suena... agua lleva. Caracterizando la dinámica de los cauces efímeros mediterráneos”.-- María Cristina Casero: “"Aquí no hay quien viva: Microorganismos litobiónticos en el desierto de Atacama".-- Cepeda, Diego; Soler-Hurtado, M. Mar; Lattig, Patricia: "Un océano de gusanos marinos: la importancia de conocer la biodiversidad de anélidos asociados a corales".-- Flores, Omar; Rey, Ana; Curiel Yuste, Jorge; Valladares Ros, Fernando: “Modelización de la descomposición de la hojarasca en climas áridos”.-- Forner, Alicia; Aranda, Ismael; Valladares Ros, Fernando: “Árboles mediterráneos en la cuerda floja: sequías extremas, ¿un crimen con atenuantes?”.-- García-Ángulo, Daniel: “Ojos que no ven… Efecto del cambio climático y del manejo histórico de los encinares en el suelo bajo nuestros pies”.- García Morato, Sara: “Hienas, humanos y micromamíferos”.-- García-Tabernero, Antonio: “Aplicaciones de antropología virtual: colecciones virtuales y paleoneurología”.-- Garrido-Benavent, Isaac: Estudios filogeográficos de dos especies de hongos liquenizados muestran orígenes distintos de la biota liquénica antártica".-- Garrido, Fernando; García-Guinea, Javier; Gómez-González, Miguel A.: Presencia de arsénico en suelos contaminados de la provincia de Madrid.-- Gaspar, Leticia: “Técnicas radiométricas en el estudio de la erosión y la redistribución del suelo”.-- Doadrio, Ignacio; Pardos Blas, José Ramón: Desenredando el género Gambusia (Poeciliidae) en el noreste de México.-- Riesco López, Alberto; Bastir, Markus: Morfología virtual en 3D del Megatherium americanum del MNCNPeer reviewe

Patrones de abundancia de la macrofauna asociada a macroalgas marinas a largo de la Península Ibérica

macroalgae were studied on a spatial scale along the Iberian Peninsula. Nineteen stations and four dominant algae were selected (intertidal zone: Corallina elongata and Asparagopsis armata; subtidal zone: Stypocaulon scoparium and Cladostephus spongiosus). Five environmental factors were also considered (seawater temperature, conductivity, dissolved oxygen, turbidity and pH). The Atlantic coast was characterized by lower temperature and conductivity as well as higher values of oxygen and turbidity than the Mediterranean coast. A total of 106274 macrofaunal specimens were sorted and examined (68% arthropods, 27% molluscs, 4% annelids and 1% echinoderms). Crustaceans were the dominant group in all the macroalgae (ca. 80% in C. elongata and A. armata, ca. 50% in S. scoparium and C. spongiosus) followed by molluscs, which were more abundant in the subtidal algae (ca. 40%) than in intertidal ones (ca.10%). Abundance patterns of macrofauna along the Iberian Peninsula were similar in the four studied algae. Most of crustaceans belonged to the order Amphipoda, which showed high densities (>1000 ind/1000 ml algae) along the whole Peninsula; isopods showed the highest abundances in the Atlantic, while tanaids, cumaceans and decapods were more abundant in the Mediterranean. Among molluscs, gasteropods showed highest abundances along the Atlantic coasts, whereas bivalves showed higher densities along the MediterraneanSe llevó a cabo un estudio espacial de los patrones de abundancia y distribución de la macrofauna asociada a macroalgas a lo largo de la Península Ibérica. Se seleccionaron 19 estaciones y 4 algas dominantes (zona intermareal: Corallina elongata y Asparagopsis armata; zona submareal: Stypocaulon scoparium y Cladostephus spongiosus). Se consideraron también cinco variables ambientales (temperatura del agua, conductividad, oxígeno disuelto, turbidez y pH). La costa atlántica se caracterizó por valores más bajos de temperatura y conductividad, y más altos de oxígeno y turbidez. Se examinaron 106274 individuos de la macrofauna (68% artrópodos, 27% moluscos, 4% anélidos y 1% equinodermos). Los crustáceos fueron dominantes en todas las macroalgas (alrededor del 80% en C. elongata y A. armata, y en torno al 50% en S. scoparium y C. spongiosus), seguidos por los moluscos, que fueron más abundantes en el submareal (40%) que en el intermareal (10%). Los patrones de abundancia de la macrofauna a lo largo de la Península Ibérica fueron similares en las cuatro algas estudiadas. La mayoría de los crustáceos pertenecieron al orden Amphipoda, que mostró densidades muy altas (>1000 ind/1000 ml alga) en toda la Península; los isópodos mostraron las mayores densidades en el Atlántico, mientras que los tanaidáceos, cumáceos y decápodos fueron más abundantes en el Mediterráneo. Entre los moluscos, los gasterópodos mostraron abundancias mayores en el Atlántico, mientras que los bivalvos dominaron en el Mediterráneo. Teniendo en cuenta que todas las estaciones seleccionadas no tenían influencia antrópica importante, los patrones de abundancia obtenidos podrían explicarse en base a diferencias naturales en la temperatura del agua, oxígeno, conductividad y turbidez, existiendo un gradiente transicional entre taxones de aguas más cálidas (del norte de Africa y del Mediterráneo) y taxones de aguas más frías (del Mar del Norte y el Ártico)

Conservation biology of gorgonian community in the Eastern Pacific (Ecuador)

[EN] Within the benthic marine organisms zoological groups, located in the tropical waters of both of the American Continent’s coastlines, one of the groups that has the highest endemism is that of the gorgonians (Cnidaria: Alcyonacea: Octocorallia). These organisms represent an important challenge from both taxonomic and phylogenetic viewpoints. Although geographic areas, such as the Ecuadorian littoral, are famous for their global biodiversity, it is important to emphasise that there is a great lack of information about these areas’ invertebrate species inhabitants. For this reason, it has becomed essential to work towards completing information containing different aspects such as diversity, evolution, reproductive biology, ecology and possible diseases. With this in mind, the principal goal of the present PhD thesis was to improve the knowledge of the gorgonian communities (Gorgoniidae) through diverse perspectives and multidisciplinary methodologies (morphology, morphometry, histology and molecular systematics) in the unexplored area of continental Ecuador, located within the context of the Eastern Pacific Ocean eco-­‐regions. According to our results, by means of faunistic According to our results, by means of faunistic and taxonomic studies of the three genera, Eugorgia, Leptogorgia and Pacifigorgia (Gorgoniidae) present in the Ecuadorian littoral, fourteen species have been identified, constituting to seven of them being new records for Ecuador. Furthermore, through the use of classical morphological taxonomy and integrative taxonomy framework with the incorporation of morphometric and molecular characters, in this study have been described four new species, E. ahorcadensis, L. mariarosae, L. manabiensis and P. machalilla. This achievement has verified the usefulness of searching for new characters in the definition and identification of the studied species in question. Furthermore, the study of phylogenetic relationships of found known organisms, including their closest conspecific species from the oriental Pacific, demonstrated that: 1) The combination of mitochondrial markers (mtMutS and Cox) and nuclear (ITS and 28S) provided the greatest resolution of the evolutionary relationships among these organisms, whereas each molecular marker individually analysed resolved at a different taxonomic level; 2) Among the studied genera of Gorgoniidae, Pacifigorgia showed a monophyletic profile, unlike in the case of Leptogorgia and Eugorgia, who integrated together int0 the same clade; 3) Different evolutionary processes were proposed for Pacifigorgia species, such as an explosive radiation with a recent diversification, or a possible ancient hybridisation with a subsequent genomic re--‐homogenisation; 4) And finally, for Leptogorgia species complex, reticulate evolution and/or incomplete lineage sorting processes were proposed to explain the shown patterns.Throughout this Thesis, the effectiveness of gorgonians along the Ecuadorian littoral as benthic heterogeneity bio--‐constructors has been demonstrated. The greatest abundance of fauna related to these hosts has reached the highest so far recorded values in gorgonians, scleractinians and other “ecosystem engineers” benthic groups. Significant differences were found in: the associated community structure; the abundance; and in the diversity between different studied gorgonian species. These differences appear to be related to the host’s morphology. Moreover, seasonal differences suggested the importance of the Humboldt Current’s influence and Panama Current’s fluctuations in the spatio--‐ temporal modelling of these associated communities. Also, a decrease in the epifauna diversity coupled with an increase of the available gorgonian host space was observed. This finding was contrary to “the heterogeneity of habitat” hypothesis. Finally, a diverse fungi community, associated with study area’s two species of gorgonians was identified. Some of these organisms have never had been recorded before in these ecosystems. In this fungi community, some pathogenic fungi, such as Aspergillus 25 sydowii, were detected on healthy individuals. Such circumstances may lead to the development of several diseases, for example the proven lethal Aspergillosis. Thus gorgonians species studied in this thesis could be carriers of these potential pathogens.[ES] Uno de los grupos zoologicos del bentos marino con mayor endemicidad en aguas tropicales, en ambas costas del continente americano, lo constituyen las gorgonias (Cnidaria: Alcyonacea: Octocorallia). Estos organismos representan un importante reto desde el punto de vista tanto de la taxonomia, asi como de sus relaciones filogeneticas. Ademas, en areas geograficas como el litoral de Ecuador, reconocido por su amplia biodiversidad global, es importante destacar la gran falta de informacion existente sobre estas especies. Por eso se convierte en algo esencial completar su conocimiento en varios aspectos, como su diversidad, evolucion, biologia reproductiva, ecologia o posibles enfermedades. Conscientes de esto, el objetivo principal de la presente Tesis fue mejorar el conocimiento sobre las comunidades de gorgonias (familia Gorgoniidae), a traves de diversos enfoques y metodologias multidisciplinares (morfologia, morfometria, histologia o sistematica molecular), en un area tan inexplorada como es Ecuador continental, en el contexto biogeografico del Pacifico oriental. Acorde a nuestros resultados, por medio del estudio faunistico y taxonomico de los tres generos, Eugorgia, Leptogorgia y Pacifigorgia (Gorgoniidae) presentes en la costa de Ecuador, se identificaron catorce especies, de las cuales siete representaban nuevos registros para Ecuador. Ademas, a traves de una taxonomia morfologica clasica o bien por medio de una taxonomia integradora, con la incorporacion de analisis morfometricos y moleculares, durante la realizacion de esta memoria se describieron cuatro nuevas especies para la ciencia, E. ahorcadensis, L. mariarosae, L. manabiensis y P. machalilla, comprobandose la utilidad de la busqueda de nuevos caracteres en la delimitacion e identificacion de las especies bajo estudio. Por otro lado, el estudio de las relaciones filogeneticas de los organismos encontrados, incluyendo a sus congeneres mas cercanos del Pacifico oriental mostro que: 1) Los resultados obtenidos para cada uno de los marcadores moleculares utilizados ayudaban a la resolucion filogenetica de los diferentes grupos de especies estudiados a diferentes niveles taxonomicos y por ello, la combinacion de marcadores mitocondriales (mtMutS y COX) y nucleares (ITS y 28S) proporcionaba la mayor resolucion de la relaciones evolutivas entre estos taxones; 2) Dentro de los generos de Gorgoniidae estudiados, Pacifigorgia mostro un perfil claramente monofiletico, mientras que los generos Leptogorgia y Eugorgia se integran en un mismo clado; 3) Diferentes patrones evolutivos fueron propuestos para las especies de Pacifigorgia, como un proceso de radiacion explosiva con una diversificacion muy reciente o una posible antigua hibridacion con una posterior re--‐homogeneizacion del genoma; 4) Finalmente, para un complejo de especies de Leptogorgia se pudieron observar posibles procesos de evolucion reticulada o resolucion incompleta de linajes. Entre el amplio espectro de ciclos reproductivos presentes en octocorales, las dos especies representativas estudiadas, mostraron el mismo modelo de reproduccion con ciertas caracteristicas diferenciales. Se observo que las especies Leptogorgia alba y Muricea plantaginea eran gonocoricas y emitian sus gametos al medio (broadcast spawners) sin una sincronizacion anual determinada, y no existiendo aparentemente ningun mecanismo de retencion de ovocitos o posibles larvas (mucosidad) en las proximidades de las colonias femeninas.Los procesos de emision no parecieron tener una relacion directa con la temperatura ambiental, pero si con las corrientes predominantes de la zona, como la corriente de Humboldt. A traves de esta Memoria se ha demostrado la efectividad de las gorgonias del litoral de Ecuador como bio--‐constructoras de la heterogeneidad bentonica. Se observo una hiper--‐ abundancia de fauna asociada a estos hospedadores, alcanzando los mayores valores hasta ahora registrados en gorgonias y escleratinios u otros grupos bentonicos considerados tambien “ingenieros ecosistemicos”. Ademas, se encontraron diferencias significativas en la estructura de la comunidad asociada, abundancia y diversidad entre las especies de gorgonias estudiadas, aparentemente relacionadas con la propia morfologia del organismo hospedador. Por otro lado, las diferencias estacionales encontradas sugieren la importancia de la influencia de la corriente de Humboldt y la posterior incursion de la corriente de Panama en el modelado espacio--‐temporal de estas comunidades asociadas. Tambien se observo que, con el aumento del espacio habitable en la gorgonia, se producia una disminucion de la diversidad de la epifauna, lo que parece oponerse a la hipotesis de heterogeneidad del habitat. Finalmente, se identifico una diversa comunidad fungica asociada a dos especies de gorgonias del area de estudio. Algunos de estos organismos no habian sido registrados anteriormente en estos ecosistemas. Asi mismo, se detectaron hongos patogenos tales como Aspergillus sydowii en individuos sanos, lo que podria favorecer el desarrollo de enfermedades como la conocida aspergilosis, que podria estar latente en este area, siendo las especies de gorgonias estudiadas portadoras de estos potenciales patogeneos. Esta Tesis proporciona una base solida para futuras investigaciones en el campo de la biodiversidad, conservacion y gestion de estos ecosistemas tropicales, proporcionando nuevos datos, a traves de los diferentes estudios englobados en un enfoque integrador multidisciplinario.Peer Reviewe

The caprellid Aciconula acanthosoma (Crustacea: Amphipoda) associated with gorgonians from Ecuador, Eastern Pacific

Abstract During a sampling programme focused on Anthozoa from Ecuador, the caprellid Aciconula acanthosoma was found attached to gorgonians of the genus Leptogorgia collected in Machalilla National Park in November 2012 and June 2013 between 15-20 meters depth. The present study represents the first record of A. acanthosoma for Ecuador, increasing its distribution range 3000 km southward

Diferenciación intrincada intra- e interespecífica en Leptogorgia (Octocorallia: Gorgoniidae). Descripción de una nueva especie en base a distintas fuentes de evidencias

[EN] The challenges of delimiting and identifying marine invertebrate species impede estimations of true biodiversity. This is particularly true in the case of gorgonian diversity, in which only classical morphological characters (e.g. branching pattern, size and colouration of the colony and sclerites, etc.), which can be homoplastic and continuous, have been used. In this study, using an integrative taxonomic approach, we analysed two morphs initially considered as two eco-typical variants of Leptogorgia alba Duchassaing and Michelotti, 1864, living sympatrically in the littoral area of Ecuador. We explored the use of classical morphological and morphometric characters to delimit species in combination with the analyses of molecular markers (mtMutS, CoxII-Igr-CoxI, ITSs, and 28S rRNA) to infer phylogenetic relationships. Based on our results, two species should be considered, L. alba and a new species, L. manabiensis n. sp., which showed distinguishing morphological features that cannot be attributed to phenotypic plasticity. Both species also showed significant differences in morphometric, non-correlated characters in all size classes. The phylogenetic analyses showed a polyphyletic L. alba L. manabiensis n. sp. species complex, and ancestral polymorphism and incomplete lineage sorting as possible evolutionary processes leading to this pattern. In conclusion, the combination of morphological and morphometric evidences provides the best support for the identification and delimitation of these challenging species. In addition, molecular analyses, mainly supported by nuclear markers, allow fundamental aspects of the evolutionary history of these organisms to be discerned.[ES] Las dificultades existentes en la delimitación e identificación de especies de invertebrados marinos, impiden estimar la verdadera biodiversidad. Esto es particularmente observable en el caso de estudios sobre la diversidad de gorgonias, en los que tradicionalmente sólo se han utilizado caracteres morfológicos (por ejemplo, patrón de ramificación, tamaño y coloración de la colonia y escleritos, etc.) que pueden ser homoplásicos y continuos. En este estudio, utilizando un enfoque basado en una taxonomía integradora, se analizaron dos morfologías inicialmente consideradas como dos variantes eco-típicas de la especie Leptogorgia alba Duchassaing y Michelotti, 1864, ambas viviendo simpátricamente en el litoral de Ecuador. Exploramos el uso de caracteres morfológicos clásicos y morfométricos para delimitar especies, en combinación con marcadores moleculares (mtMutS, CoxII-Igr-CoxI, ITSs y 28S rRNA), con el objetivo de inferir sus relaciones filogenéticas. En base a nuestros resultados, se debe considerar la existencia de dos especies, L. alba y una nueva especie, L. manabiensis n. sp. que muestran caracteres morfológicos distintivos que no son atribuibles a la plasticidad fenotípica. Ambas especies también presentaron diferencias significativas en los caracteres morfométricos analizados, no correlacionados, en todas las clases de tamaño. Los análisis filogenéticos mostraron un origen polifilético del complejo de especies L. alba - L. manabiensis n. sp., a partir de un polimorfismo ancestral y una separación incompleta de los linajes, como posibles procesos evolutivos conducentes al patrón observado. En conclusión, la combinación de evidencias morfológicas y morfométricas proporcionan el mejor apoyo para la identificación y delimitación de estas especies. Además, los análisis moleculares, apoyados principalmente por marcadores nucleares, permiten discernir aspectos fundamentales de la historia evolutiva de estos organismos.This research was partially supported by a grant from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (CTM2014-57949-R).Peer Reviewe

The Caprellid Aciconula acanthosoma (Crustacea: Amphipoda) Associated with Gorgonians from Ecuador, Eastern Pacific

© 2016 by University of Hawai‘i PressDuring a sampling program focused on Anthozoa from Ecuador, the caprellid Aciconula acanthosoma was found attached to gorgonians of the genus Leptogorgia collected in Machalilla National Park in November 2012 and June 2013 at depths between 15 and 20 m. The present study represents the first record of A. acanthosoma for Ecuador, increasing its distribution range 3,000 km southward.Peer Reviewe

Nuevos registros de los géneros Leptogorgia, Pacifigorgia y Eugorgia (Octocorallia: Gorgoniidae) en Ecuador, con la descripción de una especie nueva

[EN] New records of the genera Leptogorgia, Pacifigorgia and Eugorgia (Octocorallia: Gorgoniidae) on the coast of Ecuador are reported. These new records redefine the current known limit of distribution of these species on the eastern Pacific coast (from southern California to Chile). Some of these species are reported for the first time since their original description. The newly collected specimens allow for the measurement of the variability of several morphological characters, from colonial to sclerite levels. Additionally, Pacifigorgia machalilla n. sp. is described and compared with its closest relatives. Morphological differentiation among related species is supported by genetic divergence estimated from an extended barcode of MutS + Igr + COI.[ES] Se han obtenido nuevos registros para los géneros Leptogorgia, Pacifigorgia y Eugorgia (Octocorallia: Gorgoniidae) en la costa de Ecuador. Estos nuevos registros redefinen el límite actual conocido en la distribución de estas especies en la costa del Pacífico Oriental (desde el sur de California hasta Chile). Algunas de estas especies han sido registradas por primera vez desde su descripción original. Las nuevas muestras recogidas permiten medir la variabilidad de los caracteres morfológicos, desde el nivel de colonia hasta el de esclerito. Además, se describe la especie Pacifigorgia machalilla n. sp., y se compara con sus congéneres más relacionados. Las diferenciaciones morfológicas encontradas entre estas especies, están apoyadas por la divergencia genética estimada a partir del “código de barras” ampliado, formado por los genes MutS + Igr + COI.This research received support from the SYNTHESYS Project (http://www.synthesys.info/), financed by the European Community Research Infrastructure Action under the FP7 Capacities Programme. This research was partially supported by a grant from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (CTM2014-57949-R).Peer Reviewe

Molecular phylogenetic relationships reveal contrasting evolutionary patterns in Gorgoniidae (Octocorallia) in the Eastern Pacific

The description and delimitation of species in an evolutionary framework is essential for understanding patterns of biodiversity and distribution, and in the assessment of conservation strategies for natural resources. This study seeks to clarify the evolutionary history and genetic variation within and between closely related octocoral species that are fundamental to benthic marine ecosystems for harbouring a high diversity of associated fauna. For our study system, we focused on members of the Gorgoniidae family in the Eastern Pacific, particularly of the Ecuadorian littoral, a less studied marine ecosystem. According to our results, the diagnosis of the genus Pacifigorgia is here amended to include species previously considered in the genus Leptogorgia. The genera Leptogorgia and Eugorgia are included within a single clade, and neither are recovered as monophyletic. In this case, according to the priority rule of the International Code of Zoological Nomenclature (ICZN), our proposal is to include the species considered in these two genera in Leptogorgia. In addition, we found evidence of interesting speciation patterns: morphological differentiation with no apparent genetic differentiation (in Pacifigorgia), and inconsistencies between mitochondrial and nuclear data that suggest a hybridisation phenomenon (in Leptogorgia). In the first case, recent radiation, ancient hybridisation, sympatric speciation, and in the second, reticulate evolution may have contributed to the evolutionary history of the studied taxa. Therefore, incongruences observed between morphological and molecular evidences in these octocorals, and in corals in general, may reveal the types of events/patterns that have influenced their evolution.This research received support from the SYNTHESYS Project http://www.synthesys.info/, which is financed by European Community Research Infrastructure Action under the FP7 Capacities Program. This research was also partially supported by a grant from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (CTM2014-57949-R).Peer Reviewe