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Características de los 5 reinos de los seres vivos 

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Características de los 5 reinos de los seres vivos 

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Papel ecológico

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Presentación del Dr. Héctor Reyes Bonilla, Profesor del Departamento Académico de Ciencias Marinas y Costeras, Universidad Autónoma de Baja California Sur, en el seminario virtual "Reconociendo la necesidad de herramientas legales para la conservación de peces herbívoros", organizado por la Asociación Interamericana para la Defensa del Ambiente (AIDA) y realizado el 12 de diciembre de 2018.

1. 1. Importancia ecológica de los peces herbívoros en arrecifes rocosos y coralinos Héctor Reyes Bonilla

2. 2. Plan de la plática * ¿Qué es un pez herbívoro? * Tipos de herbivoría. * Las especies en América tropical: taxonomía, riqueza y biomasa. * Peces herbívoros en la Lista Roja. * Los herbívoros y el cambio de fase. * Herbívoros como apoyo al desarrollo arrecifal (disponibilidad de espacio para corales, y bioerosión).

3. 3. ¿Cuáles son los peces herbívoros? * "Aquellos que consumen algas". * En realidad, la herbivoría es mucho más compleja, pues ya sea por sistema, oportunidad, o falta de selectividad, la mayoría de especies de peces arrecifales consumen algas y proteína animal ("omnívoros"). * La convención es que un pez herbívoro es "aquel cuyo volumen de algas en la dieta es mayor al 80%". * Los herbívoros son básicamente tropicales (16-25% de la fauna total), y casi inexistentes en latitudes medias o altas (0 a 9%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 Frecuencia Nivel trófico Nivel trófico de las 202 especies más abundantes en arrecifes del Pacífico oriental tropical 23% 19%58% Harmelin Vivien2006. Coral reef fishes; dynamics and diversity in a complex ecosystem. Pp-265-274.

4. 4. Los tipos de herbívoros en arrecifes * Raspadores/excavadores. * Ramonean principalmente algas filamentosas (césped algal) y ocasionalmente remueven parches de sustrato y hasta corales, contribuyendo a la bioerosión. Los peces loro, de la familia Scaridae, pertenecen a este grupo. * Territorialistas * Especies de la familia Pomacentridae (damiselas) que cultivan algas filamentosas en territorios pequeños (1 a 2 m2) las cuales usan como alimento y sitio de puesta de huevos. Esos parches son fundamentales para introducir nitrógeno al arrecife.

5. 5. Otros tipos * Ramoneadores * Especialistas en consumir algas filamentosas y especies asociadas (cangrejos, esponjas, etc.), pero sin alterar el sustrato. También se alimentan de materia orgánica particulada de los sedimentos. Forman grandes escuelas y sus tasas de herbivoría son considerables. Este grupo incluye peces cirujanos de la familia Acanthuridae * Podadores ("browsers") * Se alimentan casi únicamente de macroalgas carnosas (frondosas) y algunos organismos epífitos asociados a ellas. Se incluyen en las chopas de la familia Kyphosidae

6. 6. Riqueza de especies en América tropical Familia Pacífico oriental Atlántico occidental Scaridae (raspadores) 6 especies de 3 géneros (Calotomus, Nicholsina, Scarus) 16 especies de 4 géneros (Cryptotomus, Nicholsina, Scarus, Sparisoma) Kyphosidae (podadores) 9 especies de 3 géneros (Girella, Kyphosus, Medialuna) 4 especies de 1 género (Kyphosus) Pomacentridae (territorialistas) 22 especies de 7 géneros (Abudefduf, Azurina, Chromis, Hypsypops, Microspathodon, Stegastes) 18 especies de 4 géneros (Abudefduf, Chromis, Microspathodon, Stegastes) Acanthuridae (Ramoneadores) 13 especies de 4 géneros (Acanthurus, Ctenochaetus, Naso, Prionurus) 3 especies de 1 género (Acanthurus) TOTAL 50 especies de 17 géneros 41 especies de 10 géneros

7. 7. * En el Pacífico oriental tropical Hay un claro gradiente latitudinal en la región. La menor riqueza está en: * 1) La Península de Baja California y el Golfo de California * 2) Las islas oceánicas * 3) La franja arenosa entre México y Nicaragua * 4) La costa de Ecuador- Perú 1 2 3 4 Robertson y Allen. 2018. Shorefishes of the tropical Eastern Pacific. https://biogeodb.stri.si.edu/sftep/en/pages

8. 8. * En el Atlántico occidental el gradiente latitudinal es mucho menos intenso. * La parte menos diversa es el norte-centro del Golfo de México, y los márgenes arenosos o zonas lagunares. RobertsonyVanTassell.2018.ShorefishesoftheGreater Caribbean.https://biogeodb.stri.si.edu/caribbean/en/pages

9. 9. * Comparativamente, la riqueza de herbívoros en el Atlántico occidental es inferior a la del Pacífico oriental. * Esta es una respuesta evolutiva a la mayor productividad de la costa oeste.

10. 10. El principal análisis mundial * El grupo se ha estudiado desde los 1970s, pero apenas esta década se reconoció la importancia y papel clave de los herbívoros en el funcionamiento de los arrecifes del mundo. * Desafortunadamente, la zona menos trabajada en el planeta, es la costa occidental de América Latina. ? Edwards et al. 2016. Proc Royal Soc B 281: 20131835. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2013.1835

11. 11. Pesca No pesca Edwards et al. 2016. Proc Royal Soc B 281: 20131835. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2013.1835

12. 12. Edwards et al. 2016. Proc Royal Soc B 281: 20131835. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2013.1835 El Caribe es la región donde la diferencia en el número de peces herbívoros fuera de áreas de no pesca es mayor. Comparación entre áreas con pesca y sin pesca NO SI La biomasa de herbívoros territorialistas (damiselas; Pomacentridae) es mayor en zonas de pesca, mientras que las de los podadores (chopas; Kyphosidae) es señal de áreas en buen estado

13. 13. El caso del Golfo de California 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 R/E R/D N T ind/m2 Grupos funcionales Ramoneadores Territorialistas Raspadores Podadores 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 R/E R/D N T g/m2*10 Grupos funcionales Ramoneadores Raspadores Podadores Territorialistas 32 g/m2 promedio en conjunto 0.24 ind/m2 promedio en conjunto Piceno, 2018. Tesis de Maestría. Universidad Nacional Autónoma de México.

14. 14. ¿Dónde quedaría esa región a nivel mundial? Edwards et al. 2016. Proc Royal Soc B 281: 20131835. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2013.1835

15. 15. La conservación Familia Especie Nivel de amenaza Océano Pomacentridae Azurina eupalama Peligro crítico Pacífico Stegastes beebei Vulnerable Pacífico Stegastes leucorus Vulnerable Pacífico Stegastes redemptus Vulnerable Pacífico Azurina hirundo Casi amenazada Pacífico Scaridae Scarus guacamaia Casi amenazada Atlántico * De las 91 especies de peces herbívoros de América tropical, solo seis están listadas en niveles altos por la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.

16. 16. El papel ecológico de los peces herbívoros. Consumidores algales * Los peces herbívoros controlan la abundancia de las macroalgas en los arrecifes, con lo que ayudan a evitar el "cambio de fase". * Ese fenómeno modifica de forma irreversible el funcionamiento arrecifal; los corales son desplazados por las algas y dejan de proveer alimento y estructura física para las especies asociadas. * El cambio de fase es una de las principales preocupaciones ambientales en la región del Atlántico occidental, pero nunca ha ocurrido en el Pacífico americano.

17. 17. ¿Cuánto come un pez? * Datos para Sparisoma viride: Relación consumo-biomasa (Q/B) = 25.1 Peso promedio: 0.35 kg Densidad: 0.01 ind/m2 o bien, 100/ha Dieta: algas * Resultados: * Un individuo consume 8.8 kg de algas/año para vivir (0.35 * 25.1) * Una población típica ramonea 88 ton/ha/año * Datos para Prionurus punctatus: Relación consumo-biomasa (Q/B) = 21.1 Peso promedio: 0.25 kg Densidad: 0.09 ind/m2 o bien, 900/ha Dieta: algas * Resultados: * Un individuo consume 5.3 kg de algas/año para vivir (0.25 * 21.1) * Una población típica ramonea 53 ton/ha/año

18. 18. No siempre los herbívoros pueden evitar el cambio de fase Arias et al. 2018. PLoS ONE 12(4): e0174855. https:// doi.org/10.1371/journal.pone.0174855

19. 19. La explicación de las causas del cambio de fase cambian en el tiempo... Aumento de nutrientes Sobrepesca de peces herbívoros Enfermedades de invertebrados herbívoros 1970 1990 2010 Aumento de nutrientes Sobrepesca de peces herbívoros Enfermedades de invertebrados herbívoros Aumento de nutrientes Sobrepesca de peces herbívoros Enfermedades de invertebrados herbívoros + - +-

20. 20. Un segundo papel dentro de la red trófica * Los peces herbívoros representan el nivel más bajo de las redes tróficas arrecifales, solo arriba de los productores primarios. * Estos peces "transfieren" energía de las algas a los carnívoros intermedios. * Los adultos de la mayoría de especies de herbívoros pueden ser tan grandes que su tamaño evita ser presa, pero los juveniles no tienen esa ventaja. * El único consumidor que tienen muchas especies de herbívoros adultos es el hombre. Glynn. 2008. Food webs and the dynamic of marine reefs. p. 185-208. Oxford Univ Press

21. 21. Efecto sobre el reclutamiento coralino * Las algas frondosas crecen rápidamente y son competitivamente superiores a las larvas y juveniles de coral. El cambio de fase implica poca capacidad de recuperación arrecifal en caso de perturbación. * La presencia de herbívoros libera espacio para que las larvas coralinas y de otras especies se establezcan, y permite que las colonias puedan desarrollarse hasta alcanzar un "tamaño invulnerable" (mas de 5 cm de diámetro).

22. 22. Peces herbívoros como erosionadores * Los peces loro tienen otra función de gran relevancia al producir sedimento fino que contribuye a construir la roca arrecifal y la arena de la playa. * Ese sedimento es el "mortero" que fija los granos de arena y los esqueletos de coral, y que eventualmente se vuelve roca. * El material carbonatado y poroso ofrece el ambiente ideal para reciclar nutrientes, y provee la protección contra tormentas y huracanes.

23. 23. Conclusiones * El principal papel ecológico de los peces herbívoros en los arrecifes es su gran capacidad para alimentarse de algas. * Estos peces facilitan el reclutamiento y desarrollo de los corales y otros elementos del fondo, y mantienen funciones ecológicas clave como la tridimensionalidad en la estructura física, la provisión de alimento y el reciclamiento de nutrientes. * Los herbívoros también ayudan a la formación arrecifal al erosionar la roca, y son esenciales en la base de la red trófica. * Comparando la región del Pacífico oriental tropical con la del Atlántico occidental, la primera presenta mayor número de géneros y especies en total, y además mayor riqueza por arrecife. * Los datos preliminares parecen indicar que también la biomasa de herbívoros en el Pacífico americano es superior a la del Atlántico, aunque esto debe ser confirmado. * Es posible que la mayor prevalencia de peces herbívoros en el Pacífico sea una respuesta adaptativa a la mayor cantidad de algas resultado de la alta concentración de nutrientes y las aguas relativamente frías.

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Importancia ecológica de los peces herbívoros en arrecifes rocosos y coralinos

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Presentación del Dr. Héctor Reyes Bonilla, Profesor del Departamento Académico de Ciencias Marinas y Costeras, Universidad Autónoma de Baja California Sur, en el seminario virtual "Reconociendo la necesidad de herramientas legales para la conservación de peces herbívoros", organizado por la Asociación Interamericana para la Defensa del Ambiente (AIDA) y realizado el 12 de diciembre de 2018.

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