Fenología, nutrientes limitantes y agar de dos especies de Gracilaria (Rhodophyta) del Caribe Mexicano Público Deposited
Gracilaria cornea and G. crassissima are two manne macroalgae that coexist, sometimes using the same rocks as substrate in Bajo Pepito, Isla Mujeres, Quintana Roo. This coexistence occurs even though both rhodophytes are similar in morphology and reproductive characteristics. Those similarities were taken in consideration in the past to suggest that the second species was and ecad of the first species. The interspecific coexistence has been studied for a diverse group of vascular plants, but it has not been highlighted for congeneric macroalgae. At the intraspecific level, the coexistence has been studied between subspecies of vascular plants and between bacterial ecotypes and lineages but not on macroalgae. In this study it was proposed that: 1) the interespecific differences in phenological and ecological events between Gracilaria cornea and G. crassissima would facilitate their coexistence, 2) the differences within both species between reproductive phases would add another element that would facilitate their coexistence, 3) the differential use of nitrogen (N) and phosphorus (P) would also be added to the events that facilitate their coexistence, and 4) the phenological and ecological differences in tum could be exhibited in physiological processes of both species, measured here as the content and chemical characteristics of their agar. In this manner, it is suggested that the agar differences at the interspecific and by reproductive phases of the two species have a biological and ecological origin, related to the mechanisms that favour their coexistence in Bajo Pepito. Monthly measurements of the above factors were carried out from February 1997 through January 1998. The phenological measurements made on Gracilaria cornea and G. crassissima included growth rate, size and the percentage of reproductive plants while the ecological ones were the biomass and the density of plants. In each species the carposporic phase was segregated from the rest of the reproductive phases in order to assess the existence of differences between reproductive phases within the two species. The tissue concentration ofN and P was also quantified from plants of both species collected in the field. In addition, N and P limitation for growth were carried out using laboratory experiments at different concentrations of both nutrients, measured in the water and in the plant tissue. The evaluated agar characteristics were gel strength and 3,6-anhidrogalactose and sulphates content. Gracilaria cornea and G. crassissima exhibited maximum values of biomass uncoupled in time, the first species in March and the other in June. The two species were different in growth rate, size and in sorne reproductive aspects. The reproductive phases of both species were different in their growth rate and biomass. The N and P content in the tissue of Gracilaria cornea and G. crassissima collected during one year was different at the interspecific level and between reproductive phases within each species. The experiments of growth limited by N and P in the water showed higher values of µmax and ks for G. cornea (1.29 % daf1 and 18.4 µM) than for G. crassissima (0.45 % dai and 5.1 µM, respectively). The same experiments but in relation with the content of those elements in the tissue indicated that the critica} concentration was higher for G. cornea than for G. crassissima, both for N (1.47 % vs. 0.95 %) and for P (0.017 % vs. 0.004 %, respectively). Toe field and laboratory data on N and P in the tissue viewed together indicated that different strategies of nutrient usage were involved in both species. For example, the plants of the first species were always N-limited and in three months P-limited whereas the plants of the second species were N-saturated in three months but never P-limited. The phenological and ecological differences exhibited between Gracilaria cornea and G. crassissima, as well as the differences found in their reproductive phases can facilitate the coexistence of the two species by responding differentially to the same aquatic environment of Bajo Pepito. The content and all the agar characteristics that were evaluated of Gracilaria cornea and G. crassissima were also different interspecifically and by reproductive phases. Such agar differences are probably a result of the phenological and ecological differences between the two species which in tum allow their coexistence in Bajo Pepito.
Gracilaria cornea y G. crassissima son dos macroalgas mannas que coexisten, en ocasiones utilizando como sustrato las mismas rocas de Bajo Pepito, Isla Mujeres, Quintana Roo. Esta coexistencia ocurre a pesar de que ambas rodofitas son similares en su morfología y características reproductivas, por lo cual en el pasado se sugirió que la segunda especie era sólo un ecotipo de la primera. La coexistencia interespecífica se ha explicado para diversos grupos de plantas vasculares, pero el tema no se ha resaltado en macroalgas congenéricas. A nivel intraespecífico, la coexistencia se ha estudiado en subespecies de plantas vasculares y en ecotipos y linajes bacterianos, pero no en macroalgas. En este estudio se propuso que: 1) las diferencias interespecíficas en eventos fenológicos y ecológicos entre Gracilaria cornea y G. crassissima facilitarían su coexistencia, 2) las diferencias de ambas especies en sus fases reproductivas agregaría un elemento para facilitar su coexistencia, 3) el uso diferencial del nitrógeno (N) y fósforo (P) se sumaría a los eventos que facilitarían su coexistencia, y 4) las diferencias fenológicas y ecológicas se reflejarían a su vez en procesos fisiológicos de ambas especies, medidos como el contenido y las características de su agar. De esta manera, se sugiere que las diferencias del agar a nivel interespecífico y por fase reproductiva de G. cornea y G. crassissima tienen un origen biológico y ecológico, relacionado a mecanismos que favorecen su coexistencia en Bajo Pepito. Las mediciones fenológicas de Gracilaria cornea y G. crassissima incluyeron la tasa de crecimiento, la talla y el porcentaje de plantas en reproducción; las ecológicas, la biomasa y la densidad de plantas. En cada especie la fase reproductiva carpospórica se separó del resto de fases y con ello se valoró si existían diferencias entre las fases reproductivas. También se midió la concentración interna de N y P en el tejido de ambas especies colectadas en el campo, además de realizar experimentos en el laboratorio sobre la limitación de su tasa de crecimiento, de acuerdo a diferentes concentraciones de N y P en el agua y en su tejido. Las características del agar que se midieron fueron la dureza de gel y el contenido de 3,6- anhidrogalactosa y sulfatos. Las mediciones en el campo se realizaron mensualmente de febrero de 1997 a enero de 1998. Gracilaria cornea y G. crassissima presentaron valores máximos de biomasa desfasados con respecto al tiempo, una en marzo, la otra en junio, respectivamente. Además, presentaron diferencias interespecíficas significativas en cuanto a la tasa de crecimiento, la talla y en algunos aspectos reproductivos. Las dos especies también mostraron diferencias por fase reproductiva en cuanto a su tasa de crecimiento y biomasa. El contenido de N y P en el tejido de plantas de Gracilaria cornea y G. crassissima colectadas a lo largo de un año fue diferente a nivel interespecífico y por fase reproductiva. Los experimentos de limitación del crecimiento por N y P en el agua mostraron valores mayores de µmax y ks para G. cornea (1.29 % día-1 y 18.4 µM) que para G. crassissima (0.45 % día-1 y 5.1 µM). Los mismos experimentos, pero con relación al contenido de elementos en el tejido indicaron que la concentración crítica fue mayor para la primera que para la segunda especie, tanto para N (1.47 % vs. 0.95 %) como para P (0.017 % vs. 0.004 %, respectivamente). La combinación de datos de campo y laboratorio evidenciaron estrategias diferentes en el uso de nutrientes. Por ejemplo, las plantas de G. cornea siempre estuvieron limitadas por N y en tres meses (mayo, agosto y noviembre de 1997) por P, mientras que las plantas de G. crassissima estuvieron tres meses ( octubre y noviembre de 1997 y enero de 1998) saturadas de N y nunca estuvieron limitadas por P. La suma de diferencias fenológicas y ecológicas de Gracilaria cornea y G. crassissima, tanto interespecíficas como por fase reproductiva, pueden facilitar la coexistencia de las dos especies, a través de sus respuestas diferenciadas ante las mismas condiciones ambientales de Bajo Pepito. La cantidad y todas las características evaluadas del agar de Gracilaria cornea y G. crassissima fueron diferentes tanto a nivel interespecífico como por fase reproductiva. Tales diferencias en el agar prooablemente son resultado de las diferencias fenológicas y ecológicas entre ambas especies, que a la vez permiten su coexistencia en Bajo Pepito.
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