Variabilidad en el tamaño y alimentación de Acanthaster planci (Echinodermata: Asteroidea) en el sur del Golfo de California, México

Introducción: Es poco lo que se conoce sobre aspectos biológicos y poblacionales de Acanthaster planci en México. Su tamaño se ha relacionado con la cantidad de alimento que consume, por lo que es relevante conocer esta variable. Objetivo: Describir la variabilidad en el diámetro del disco de la especie y de su alimentación en cuatro sitios al sur del Golfo de California. Métodos: De febrero 2008 a marzo 2009 se visitaron mensualmente los sitios. Se registró el diámetro del disco de un total de 389 individuos observados. El diámetro del disco se midió con una cinta métrica flexible colocada de lado a lado, en el borde donde comienzan los brazos. Para facilitar la descripción, el diámetro del disco se clasificó en tres grupos: pequeños ( 26 cm). Del total, 298 organismos se encontraron alimentándose. Se clasificaron los tipos de organismos consumidos en corales duros, otros invertebrados y algas. Para calcular la probabilidad de que individuos del mismo tamaño se alimenten de diferente variedad de organismos, se aplicó el índice de Diversidad de Simpson. Con el fin de detectar diferencias del diámetro del disco entre los meses de estudio y los sitios de muestreo, se aplicó un análisis permutacional de varianza. Resultados: Acanthaster planci tuvo un promedio de diámetro del disco de 18.23 ± 0.21 cm, con un mínimo de 7 cm y un máximo de 36 cm. La estructura de tallas fue unimodal y se caracterizó por la predominancia de individuos medianos, seguida por los pequeños y en baja proporción por los grandes. El diámetro del disco fue estadísticamente más grande en febrero y más pequeño en los últimos meses del año. En San Rafaelito se encontraron los ejemplares más grandes y en Ensenada de Muertos los más pequeños. Los individuos de tamaño mediano fueron más frecuentes a lo largo del año y en todos los sitios. Los individuos pequeños se alimentaron significativamente más de Porites panamensis, seguido de algas coralinas y tapetes. Los más grandes tuvieron los valores de diversidad más bajos, más del 90 % de los individuos en este grupo se alimentaron de Pocillopora spp. y algunos de macroalgas. Los medianos presentaron los valores más altos de diversidad y consumieron todos los tipos de alimento encontrados, sin embargo, como era de esperarse, muchos fueron selectivos hacia Pocillopora spp. Conclusiones: Acanthaster planci se considera un individuo de tamaño mediano en el área de estudio. Se detectó una evidente relación entre el diámetro del disco y la diversidad del tipo de alimento. Los tres grupos de tallas fueron positivamente selectivos hacia corales duros; los más pequeños se alimentaron preferentemente de Porites panamensis y en conjunto con los grandes, presentaron valores bajos de diversidad en el tipo de alimento, mientras que los medianos fueron los que consumieron una mayor diversidad de presas.

Introduction: Little is known about the biology and population dynamics of Acanthaster planci in Mexico. Its size is considered relevant because it is related to consumption rate. Objective: To describe the variability of the disk diameter and food type of the species in four sampling sites in the southern Gulf of California. Methods: Each site was visited on a monthly basis from February 2008 to March 2009. Disk diameter was registered from a total of 389 observed specimens. Measurements included only the main disk from side to side where the arms begin. A flexible tape was used to measure disk diameter. Three size groups were created for easier explanations: small ( 26 cm). From the total, only 298 asteroids were feeding. Preyed organisms were classified in hard corals, other invertebrates, and algae. The Simpson's Diversity Index was used to calculate the probability that any specimen would be feeding on different types of organisms. A permutational analysis of variance was used to detect differences of disk diameter amongst months and study sites. Results: This population of Acanthaster planci had an average disk diameter = 18.23 ± 0.21 cm, with a minimum of 7 cm and maximum of 36 cm. Size structure was unimodal and largely dominated by medium sized specimens, followed by small ones. The larger were less frequent. Disk diameter was statistically higher in February and lower in the last months of the year. San Rafaelito was the site with the largest and Ensenada de Muertos with the smallest organisms. Medium sized individuals were dominant throughout the year and sampling sites. The small sized fed significantly more on Porites panamensis and coralline algae and turf. Larger specimens had the lowest diversity values, more than 90 % of this size group fed on Pocillopora spp. and very few on macroalgae. Medium sized specimens showed the highest diversity, feeding on all the food types, although as expected, many of them were selective to Pocillopora spp. Conclusions: Acanthaster planci can be considered a medium sized species in the study area. There is an evident food selectivity regarding disk diameter size. The three size groups were positively selective to hard corals, but only the small favored Porites panamensis; and together with large individuals, they had the lowest diversity on food types, whereas medium sized asteroids fed on a high diversity of prey.

Reproduction of the sea urchin Tripneustes depressus (Camarodonta: Toxopneustidae) in Bahía de La Paz, Baja California Sur, Mexico / Reproducción del erizo de mar Tripneustes depressus (Camarodonta: Toxopneustidae) en Bahía de La Paz, Baja California Sur, México

Introduction: Sea urchin gonads (roe or uni) are considered a culinary delicacy worldwide. However, only a few species are considered edible and commercialized. The sea urchin Tripneustes depressus has generated the interest of producers in Baja California Sur, Mexico, due to the quality of its gonads. A biological basis for designing a management strategy is key to consider its commercial exploitation. Objective: To determine the reproductive season of T. depressus through description of the gonad stages and reproductive cycle, and to establish its relationship with environmental factors. Methods: We collected monthly samples (October 2016-September 2017), recording in-situ temperature and photoperiod. We evaluated a sample of 1 055 specimens for demographic characteristics, using total weight (g) and test diameter (cm). We also did a histological analysis of gonads from 178 individuals. Results: Average test diameter was 9.70 ± 0.03 cm (5-12.50 cm). Based on the proportion into the gonad of sexual (gametes) and somatic (nutritive phagocytes) cells, we propose five gonad stages (growing, premature, mature, spawning, and intergametic) for both sexes. There were two times of the year when gonads were heaviest and closely corresponded to the growing stage, coinciding with the highest proportions of nutritive phagocytes. Gonad development (growing and premature stages) peaks in the months with the longest daylight periods, with spawning in the shortest daylight periods. Conclusions: Gonad wet weight and adjusted gonad weight are good indicators of the reproductive season of T. depressus. The lowest gonad wet weights were matched the spawning peak in the shortest daylight period (January and March).

Introducción: Las gónadas de erizo de mar (huevas o uni) se consideran un manjar culinario en todo el mundo. Sin embargo, solo unas pocas especies se consideran comestibles y se comercializan. El erizo de mar Tripneustes depressus ha generado el interés de productores de Baja California Sur, México, por la calidad de sus gónadas. Una base biológica es clave para diseñar una estrategia de manejo para T. depressus para considerar su explotación comercial. Objetivo: Determinar la época reproductiva de T. depressus a través de la descripción de los estadios de las gónadas y del ciclo reproductivo, y establecer su relación con factores ambientales. Métodos: Recolectamos muestras mensuales (octubre de 2016 a septiembre de 2017), registrando in-situ la temperatura y el fotoperiodo. Evaluamos una muestra de 1055 especímenes para las características demográficas, utilizando el peso total (g) y el diámetro de testa (cm). También hicimos el análisis histológico de las gónadas de 178 individuos. Resultados: El diámetro de la testa promedio fue de 9.70 ± 0.03 cm (5-12.50 cm). Con base en la proporción en la gónada de células sexuales (gametos) y somáticas (fagocitos nutritivos), proponemos cinco estadios gonádicos (crecimiento, prematuro, maduro, desove e intergamético) para ambos sexos. Hubo dos épocas del año en que las gónadas eran más pesadas y se correspondían estrechamente con la etapa de crecimiento, coincidiendo con las proporciones más altas de fagocitos nutritivos. El desarrollo de las gónadas (etapas de crecimiento y prematuro) alcanza su punto máximo en los meses con los periodos de luz más largos, con desove en los periodos de luz más cortos. Conclusiones: El peso húmedo de las gónadas y el peso ajustado de las gónadas son buenos indicadores de la temporada reproductiva de T. depressus. Los pesos húmedos más bajos de las gónadas coincidieron con el pico de desove en el período con luz diurna más corto (enero y marzo).

Checklist of echinoderms (Echinodermata) from the Southern Mexican Pacific: a historical review / Listado de los equinodermos (Echinodermata) del Pacífico sur de México: una revisón histórica

Resumen Los equinodermos del Pacífico Sur mexicano han sido estudiados por tres siglos, sin embargo discrepancias en la nomenclatura de algunas especies han prevalecido a través del tiempo. El objetivo de este trabajo es presentar la primera lista de especies actualizada de todos los nombres válidos y sinonimias, así como una revisión histórica del estudio de los equinodermos en el Pacífico Sur mexicano. La lista de especies se basa en una exhaustiva búsqueda de registros de literatura y de especímenes depositados en colecciones de referencia. Existen 162 especies válidas de equinodermos en el Pacífico Sur mexicano incluidas en 96 géneros, 54 familias y 20 órdenes. El estado de Guerrero presentó 135 especies, Oaxaca, 94 y Chiapas, 15. Se actualizó la lista de especies y se añadieron cinco nuevos registros de especies (Microphiopholis platydisca, Ophiostigma tenue, Arbacia stellata, Thyone bidentata, Chiridota rigida) para el Pacífico Sur mexicano y uno para el Pacífico mexicano (Encope laevis). Esta lista de especies incrementa el número de especies para el área de estudio, sin embargo, los estudios sugieren que aún existen más especies por ser descubiertas.

Abstract The echinoderms of the Southern Mexican Pacific have been studied for three centuries, but discrepancies in the nomenclature of some species have pervaded through time. The objective of this work is to present the first updated checklist of all valid species and synonyms, and a historical review of the study of the echinoderms of the Southern Mexican Pacific is also presented. The checklist is based on an exhaustive published literature search and records of specimens deposited in museum and curated reference collections. There are 162 species of echinoderms in the Southern Mexican Pacific from 96 genera, 54 families and 20 orders. The State of Guerrero presented a total of 135 species, Oaxaca 94 and Chiapas 15. We updated the list and added five new records of the species (Microphiopholis platydisca, Ophiostigma tenue, Arbacia stellata, Thyone bidentata, Chiridota rigida) for the Southern Mexican Pacific and one for the Mexican Pacific (Encope laevis). This checklist expands the number of species known for the study area; nevertheless studies suggest that still more species are yet to be discovered. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 87-114. Epub 2015 June 01.

Densidad poblacional y distribución espacial de erizos de mar (Echinodermata: Echinoidea) en la Isla Socorro, Archipiélago de Revillagigedo, México / Population density and spatial distribution of sea urchins (Echinodermata: Echinoidea) at Socorro island, Revillagigedo archipelago, Mexico

Resumen Los estudios sobre los equinodermos de la costa del Pacifico de México se han enfocado en la taxonomía y biogeografía y hay escasos datos sobre ecología comunitaria o poblacional del grupo. En el presente trabajo analizamos los cambios estacionales de la densidad poblacional y la distribución espacial de cuatro especies de erizos regulares (Diadema mexicanum, Echinometra mathaei oblonga. Eucidaris thouarsii y Tripneustes depressus) en tres bahías de la Isla Socorro, Archipiélago de Revillagigedo, México. Las especie más abundante en la isla fue E. mathaei oblonga (3.96 + 0.83 ind m-2; promedio y error típico), seguida de D. mexicanum (2.13 + 0.59 ind m-2), T. depressus y E. thouarsii (entre 0.50 y 0.11 ind m-2, respectivamente). La Bahía Binners tuvo la mayor densidad con 15.98 + 0.43 ind m-2, en gran medida debido a la alta incidencia de E. mathaei oblonga en el sitio. Estacionalmente, T. depressus y E. thouarsii no variaron significativamente su abundancia durante el año, pero D. mexicanum fue más abundante en invierno-primavera, y E. mathaei oblonga en el otoño. En relación al patrón de distribución espacial, dos de las especies (D. mexicanum y E. mathaei oblonga) presentaron una distribución agregada a lo largo del año y en las tres localidades de estudio, pero los otros dos equinoideos se dispusieron de forma azarosa. Hay varias razones para explicar el comportamiento de agregación en erizos de mar, pero para el caso de Isla Socorro aquí se argumenta a favor de que es un modo de defensa contra los abundantes peces depredadores que habitan los arrecifes. En contraste, las especies que no muestran agrupaciones residen en refugios durante el día (E. thouarsii) o bien su morfología y tamaño dificultan su captura por los peces (T. depressus).

Abstract The studies on echinoderms of the Mexican Pacific have focused on taxonomy and biogeography, and there are limited data on their ecology. We used transect to study Diadema mexicanum, Echinometra mathaei oblonga, Eucidaris thouarsii and Tripneustes depressus at three bays in Socorro Island, Revillagigedo Archipelago, Mexico (1989 and 1990). The most abundant species in the island was E. mathaei oblonga (3.96 + 0.83 ind m-2; average and standard error), followed by D. mexicanum (2.13 + 0.59 ind m-2), T. depressus and E. thouarsii (between 0.50 and 0.11 ind m-2, respectively). Binners Bay had the highest density with 15.98 + 0.43 ind m-2, mostly due to the high incidence of E. mathaei oblonga at the site. Seasonally, T. depressus and E. thouarsii did not significantly varied its abundance during the year, while D. mexicanum was more abundant in winter-spring, and E. mathaei oblonga in the fall. Two species (D. mexicanum and E. mathaei oblonga) had an aggregated distribution along the year and in the three study locations, but the other two echinoids followed a random distribution. This may be a defense against the abundant predatory fishes. In contrast, the species that do not aggregate inhabit in refuges during the day (E. thouarsii), or their shape and size makes them difficult to capture by fishes (T. depressus). Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 221-232. Epub 2015 June 01.

Oceanographic conditions and diversity of sea stars (Echinodermata: Asteroidea) in the Gulf of California, México.

Species richness is one of the best indicators of biodiversity. However, there are few investigations on concordance of diversity patterns and environmental settings for marine regions. The objectives of this study were to correlate species richness of shallow water (< 200 m deep) sea stars with key oceanographic factors in the Gulf of California, México, and to predict species richness of Asteroidea using multiple regressions. In these analyses the Gulf was divided into nine sections of one degree in latitude (from 23-31 degrees N), at each section we recorded: continental shelf area (at 100 and 200 m depth), temperature mean and range at three depth levels (0, 60 and 120 m), thermocline depth, surface nutrient concentrations (nitrates, phosphates and silicates), surface photosynthetic pigment concentration, and integrated productivity. Sea star species richness at each latitudinal section was estimated from literature data, new collections and museum records. Species were assigned to one of the following feeding guilds: predators of small mobile invertebrates (I), detritivores (D), predators of colonial organisms (C), generalist carnivores (G), and planktivores (P). There are 47 shallow water asteroid species in the Gulf of California (16 I, 15 D, eight C, six G, one P and one not assigned). Total species richness and guild species richness showed strong latitudinal attenuation patterns and were higher in the southernmost Gulf, an area characterized by a narrow shelf, high temperature, and low nutrient concentrations. Species diversity for each guild was correlated to a set of oceanographic parameters: temperature, nitrate concentration, and integrated productivity were linked to richness in must cases. We detected that nutrients and surface pigments always presented negative relationships with species richness, indicating that productive environments limit asteroid diversity in the study area. Finally, the postulated regression models to estimate species richness from oceanographic data were significant and highly precise. We conclude that species richness of Asteroidea in the Gulf of California is related to oceanographic conditions and can be estimated from regional oceanographic information.

Optimum fishing strategies for Isostichopusfuscus (Echinodermata: Holothuroidea) in the Gulf Of California, Mexico.

The Isostichopus fuscus fishery in Mexico was heavily exploited until 1994, when it was closed due to overfishing. However, no information existed on the status of the populations. The fishery was evaluated through an age structured simulation model, and according to our analysis of the stock, the fishery can be feasible and sustainable as long as fishing mortality and age of first catch are optimized. In order to evaluate exploitation strategies, several scenarios were simulated considering different combinations of fishing intensities and ages of first catch. Input data for the model included population parameters, commercial catch and costs and benefits of the fishing operations. Yield production was strongly influenced by the fishing pressure and by the age of first capture. When the first one increased, significant decreases in yield and profits occurred. The best exploitation strategy was these parameters: fishing mortality level F = 0.15, age at first capture t(c) = 4 years, and yielding of approximately 430 tons. However, since the species reproduces for the first time at 5 years, extracting younger specimens would collapse the population. The critical value of fishing mortality was detected at Fc = 0.25. If exceeded, the population tends to exhaustion and the fishery is no longer profitable. In conclusion, I. fuscus fishery is highly vulnerable to overfishing and age of catch. It must be taken into account that the management policies should be considered as pilot and used on a regional basis. Continuous monitoring of the stock, control of the number of fishing licenses and extracting only specimens 5 yeasr-old and older (around 20 cm and >400 g), will allow the populations to recover from fishing activities. Rev. Biol. Trop.