Variación genética y morfológica de los corales Pocillopora (Anthozoa: Scleractinia) en el Pacífico Oriental

Abstract

Los arrecifes coralinos son considerados como uno de los ecosistemas más productivos y más diversos del medio marino. Los corales del género Pocillopora son uno de los formadores de arrecifes más importantes del Pacífico Oriental y se caracterizan por presentar una alta variación en la morfología esquelética. La heterogeneidad ambiental a la que están expuestos puede favorecer la diferenciación genética y morfológica a lo largo de los gradientes ambientales. Esta variación ha generado confusión y debate sobre la validez taxonómica de las especies definidas con la morfología (i.e. morfoespecies). El objetivo del trabajo fue comparar la variación genética y morfológica de los miembros del género Pocillopora a lo largo del Pacífico Oriental. En el análisis molecular se incluyó dos regiones mitocondriales (ORF y CR) y por primera vez cuatro genes nucleares (ATP–β, HSP70, β–Tubulina y MBSα–CA) fueron utilizados para analizar la variación de los corales Pocillopora en el Pacífico Oriental. El análisis morfológico fue realizado mediante mediciones de caracteres en ejemplares recolectados y con el seguimiento in situ de la plasticidad morfológica. El estudio incluyó muestras de las localidades del Golfo de California y del Pacífico Mexicano, Costa Rica e islas oceánicas como Isla Socorro (Archipiélago de Revillagigedo), Clipperton e Isla de Pascua. Como previamente fue reportado en la literatura para el Pacífico Oriental, se confirmó la presencia de tres linajes genéticos (Tipo 1, 2 y 3), además de un nuevo linaje exclusivo de la Isla de Pascua (Tipo nov.). Se reporta una extensión de la distribución del linaje genético Tipo 3 de aproximadamente 2000 km hacia el norte, encontrándose en Oaxaca y Costa Rica. No se encontró correspondencia entre el linaje genético y las características morfológicas de las morfoespecies. Sin embargo, se observó una mayor frecuencia de morfoespecies dentro de cada linaje. La reconstrucción filogénica de los cuatro genes nucleares concatenados evidenció cuatro grupos genéticos no reportados previamente en la literatura. El grupo 1 estuvo compuesto por las morfoespecies P. damicornis, P. verrucosa y morfotipos intermedios con una reducción de las verrugas. El grupo 2 fue el más heterogéneo e incluyó a una mayor cantidad de morfoespecies (P. capitata, P. damicornis, P. verrucosa, P. meandrina, P. eydouxi) y se caracterizó por presentar verrugas en las ramificaciones. Los grupos 3 y 4 estuvieron compuestos de la morfoespecie P. damicornis – P. inflata y P. capitata. El análisis morfológico y su relación con los parámetros ambientales en el linaje genético Tipo 1 indican que en condiciones de alta corriente las morfoespecies (P. damicornis, P. verrucosa y P. meandrina) presentan mayor similitud en los caracteres morfológicos evaluados que en condiciones de baja corriente; mientras que la profundidad y la intensidad de luz estuvieron más relacionados con la variación morfológica en las condiciones de baja corriente. Por su parte, el análisis sobre el seguimiento de la morfología de las colonias a lo largo del tiempo no mostró cambios en los primeros dos años de monitoreo. Posteriormente, un evento de plasticidad morfológica fue registrado donde se documentó que el 23% de las colonias marcadas como P. damicornis cambiaron sus características morfológicas a las de P. inflata en solo siete meses. Este cambio de morfoespecies coincidió con una temporada de alta frecuencia de tormentas, baja concentración de clorofila-a y fue observado en la localidad de menor corriente, algunos meses después estas colonias comenzaron a recobrar la morfología inicial de P. damicornis. En conclusión, los cuatro linajes genéticos del complejo Pocillopora bien definidos con marcadores nucleares y mitocondriales con un patrón geográfico a lo largo del Pacífico Oriental, pueden ser considerados como especies distintas bajo el concepto filogenético de especie. El linaje genético Tipo 1 estuvo constituido por diferentes morfoespecies, algunas de ellas corresponden a un patrón de la variación morfológica relacionado con el grado de coordinación de caracteres, a la respuesta de las condiciones ambientales, y posibles diferencias en el programa genético subyacente del organismo.