Echinoidea) En Los Parques Nacionales Sistema Arrecifal Veracruzano Y Arrecifes De Cozumel, México
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Universidad Nacional Autónoma de México ESTRUCTURA DE LAS ASOCIACIONES Y DIVERSIDAD MORFOLÓGICA DE ERIZOS DE MAR (ECHINOIDEA) EN LOS PARQUES NACIONALES SISTEMA ARRECIFAL VERACRUZANO Y ARRECIFES DE COZUMEL, MÉXICO T E S I S Que para obtener el grado académico de Maestro en Ciencias (Biología Marina) P r e s e n t a BIOL. MAR. ADRIANA GONZÁLEZ AZCÁRRAGA Director de Tesis: Dr. Francisco A. Solís Marín Comité Tutoral: Dr. José Luis Carballo Cenizo Dr. Héctor Reyes Bonilla Dra. Ma. Nuria Méndez Ubach Dr. Horacio Pérez España Mazatlán, Sin. Marzo 2009 ÍNDICE GENERAL Índice general………………………………………………………………........... I Índice de tablas………………………….……………………………………....... II Índice de figuras………………………….……………………………………...... III Resumen…………………………………………………………………………… V INTRODUCCIÓN………………………………………………………………..... 1 ANTECEDENTES……………………………………………………………….... 6 OBJETIVOS……………………………………………………………………...... 11 ÁREA DE ESTUDIO…………………………………………………………….... 12 Veracruz…………………………………………………………………..... 12 Cozumel…………………………………………………………………..... 14 METODOLOGÍA…………………………………………………………………... 18 RESULTADOS…………………………………………………………………..... 24 Riqueza…………………………………………………………………...... 29 Abundancia……………………………………………………………....... 31 Diversidad………………………………………………………………...... 33 Equitatividad……………………………………………………………...... 35 Distintividad Taxonómica……………………………………………........ 37 Diversidad Morfológica………………………………………………........ 39 Amplitud de Hábitat…..………………………………………………….... 41 Escalamiento Multidimensional no Métrico…………………………...... 45 DISCUSIÓN………………………………………………………………………... 48 Índices Comunitarios ……………………………………………….......... 49 Comparación entre profundidades…………………………….... 51 Comparación entre localidades……………………………......... 54 Forma y Función de las especies………………………………….......... 59 Similitud de las Asociaciones………………………………………......... 63 CONCLUSIONES………………………………………………………………..... 65 LITERATURA CITADA…………………………………………………………… 67 González Azcárraga, Adriana I ÍNDICE DE TABLAS 1. Clasificación taxonómica de las especies de erizos de mar encontradas en el área de estudio…………………………………………………………... 25 2. Densidad poblacional (ind/m2; promedio + error típico) de las especies de equinodermos observadas en el sistema arrecifal veracruzano, indicando el número de censos por sitio………………………………….... 26 3. Densidad poblacional (ind/m2; promedio + error típico) de las especies de equinoideos observadas en los arrecifes de Cozumel, indicando el número de censos por sitio…………………………………………………... 27 4. Valores de p del análisis a posteriori de Tukey para la riqueza (S) en las diferentes profundidades de cada localidad. CP=Cozumel Profundo; CS=Cozumel Somero; VP=Veracruz Profundo; VS=Veracruz Somero… 30 5. Valores de p del análisis a posteriori de Tukey para la abundancia (N) en las diferentes profundidades de cada localidad………………………... 32 6. Valores de p del análisis a posteriori de Tukey para la diversidad (H’) en las diferentes profundidades de cada localidad……………………………. 34 7. Valores de p del análisis a posteriori de Tukey para la equitabilidad (J’) en las diferentes profundidades de cada localidad………………………... 36 8. Valores de p del análisis a posteriori de Tukey para la distintividad taxonómica (∆*) en las diferentes profundidades de cada localidad…….. 38 9. Valores de p del análisis a posteriori de Tukey para la diversidad morfológica en las diferentes profundidades de cada localidad…………. 41 10. Valores de p del análisis a posteriori de Tukey para el DECORANA en las diferentes profundidades de cada localidad……………………………. 44 11. Contribuciones principales de las diferentes especies de erizo al promedio de disimilitud de Bray-Curtis, en cada profundidad……………. 46 12. Contribuciones principales de las diferentes especies de erizo al promedio de disimilitud de Bray-Curtis, en cada localidad……………….. 47 González Azcárraga, Adriana II INDICE DE FIGURAS 1. Áreas de estudio en el Sistema Arrecifal Veracruzano (A) y arrecifes de Cozumel (B)……………………………………………………………........... 17 2. Relación entre la abundancia relativa total y la frecuencia de ocurrencia (N=56 transectos) de las espcies de erizo en el área de estudio…………………………………………………………………............ 28 3. Riqueza de especies por m2 + error típico en cada localidad muestreada………………………………………………………………........ 29 4. Riqueza de especies por m2 + error típico en las diferentes profundidades muestreadas de cada localidad……………………........... 30 5. Abundancia de las especies por m2 + error típico en cada localidad……………………………………………………………………...... 31 6. Abundancia de las especies por m2 + error típico en las diferentes profundidades de cada localidad………………………….......................... 32 7. Valores de diversidad de las especies (decits/ind) + error típico en cada localidad………………………………………………………........................ 33 8. Valores de diversidad de las especies + error típico en las diferentes profundidades de cada localidad………………………….......................... 34 9. Equitabilidad de las especies + error típico en cada localidad…............. 35 10. Equitabilidad de las especies + error típico en las diferentes profundidades de cada localidad……………………………………............ 36 11. Valores promedio de Distintividad taxonómica (∆*) + error típico en cada localidad…………………………………………………………............ 37 12. Valores promedio de Distintividad taxonómica (∆*) + error típico en las diferentes profundidades de cada localidad…………………………......... 38 13. Distribución de las especies de erizo en los componentes 1 y 2, basado en los valores de las 12 variables morfológicas. Estos dos ejes representan el 67.5% de la varianza total; Donde Lw=L. williamsii, Ev=E. viridis, El=E. lucunter, Ap=A. punctulata, Et=E. tribuloides y Da=D. antillarum.…………………………….............................................. 39 González Azcárraga, Adriana III 14. Valores promedio de la diversidad morfológica + error típico en cada lodalidad……………………………………………………………............... 40 15. Valores promedio de diversidad morfológica + error típico en las diferentes profundidades de cada localidad………………………………. 41 16. Posición relativa de la amplitud de hábitat de cada especie según el DECORANA………………………………………………………………….. 42 17. Valores promedio de la amplitud de hábitat + error típico en cada localidad……………………………………………………………………...... 43 18. Valores promedio de la amplitud de hábitat + error típico en las diferentes profundidades de cada localidad……………………………...... 44 19. Grado de semejanza de los arrecifes censados, mostrando semejanza entre los arrecifes profundos y someros…………………………………… 45 20. Grado de semejanza de las localidades muestreadas por medio del análisis de escalamiento multidimensional no métrico…………………… 47 21. Abundancia promedio de las especies + error típico de los erizos (ind/m2) con los peces depredadores (ind/m2) en la localidad de Veracruz……………………………………………………………………...... 53 22. Relación entre la abundancia de peces depredadores y erizos encontrados en ambas áreas estudiadas………………………………...... 55 González Azcárraga, Adriana IV RESUMEN Los erizos de mar son organismos importantes en sistemas de agua somera, ya que actúan como recicladores de material orgánico y dejan el piso marino libre de algas y otros animales con sus actividades de herbivoría. El estudio de los equinoideos en México data desde hace más de 100 años, pero poco se sabe sobre los erizos del Golfo de México y Caribe, especialmente temas como la diversidad taxonómica y morfológica y la amplitud de nicho. Los objetivos de este trabajo fueron examinar y comparar la estructura comunitaria así como la diversidad morfológica de los erizos regulares en el Sistema Arrecifal Veracruzano y los arrecifes de Cozumel. En verano del 2007 se visitaron diferentes arrecifes de Veracruz y Cozumel censando equinoideos mediante transectos de banda con un área mínima de 20m2 y a dos profundidades (1-10m y 10 a 15m) con un total de 7,340m2 de sustrato revisado (N=177). Se estimaron los valores de riqueza, abundancia de especies, índices de diversidad (H’), equitatividad (J’), distintividad taxonómica (∆*), diversidad morfológica y amplitud de nicho comparando entre localidades y entre profundidades con el análisis de varianza. Los resultados indican diferencias significativas en todos los índices, entre localidades y profundidades. Veracruz presentó los mayores valores en todos los índices debido a la mayor heterogeneidad del sustrato y una elevada cantidad de nutrientes derivados del aporte fluvial. Los arrecifes someros presentaron los mayores valores en todos los índices, debido a una mayor cantidad de alimento y menor depredación. Finalmente, el análisis de ordenamiento (NMDS) mostró diferencias notables entre las localidades y profundidades, ocasionadas principalmente por la diferencia en las abundancias de las especies presentes en cada grupo. Esto indica que los grupos se diferencian con la fauna de erizos regionalmente y localmente por procesos propios del hábitat. González Azcárraga, Adriana V INTRODUCCIÓN Dentro de los macroinvertebrados bentónicos, uno de los grupos ecológicamente más relevantes es el de los equinodermos, al aparecer en todas las franjas latitudinales y al alcanzar números y biomasas considerables (Lawrence, 1987). Estos organismos ocupan una gran variedad de niveles dentro de la trama trófica actuando como depredadores tope, ramoneadores, detritívoros y micrófagos (Jangoux y Lawrence, 1982; Menge, 1982). Entre los equinodermos, la Clase Echinoidea, donde se encuentran los equinoideos o erizos de mar, es una de las mejor representadas en zonas tropicales y subtropicales (Brusca, 1980; Solís-Marín et al., 1993; Cintra- Buenrostro et