ABSTRACT
Abstract The relative size of the Aristotle's lantern of most sea urchins varies in relation to the food availability and it is often used to infer the availability of food of the environment. The aim of our study was to evaluate the lantern morphology plasticity of Arbacia dufresnii in populations with different environmental characteristics, either mussel beds or disturbed areas, by the invasive alga Undaria pinnatifida along the Patagonian Atlantic coast. The test diameter of the sea urchins along with the weight and height of the lanterns, the jaw lenght and rotula lenght were measured. Classic and geometric morphometric analyses were performed to test differences among populations. The length of the jaw was the best indicator of relative changes in size of the lantern. The largest length of the jaw was measured in individuals from disturbed areas dominated by the invasive algae U. pinnatifida. The rotula shape changed with the increase of the diameter of the sea urchins, it tends to be more elongated with larger sea urchins. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 339-351. Epub 2015 June 01.
Resumen El tamaño relativo de la linterna de Aristóteles en la mayoría de las especies de erizos de mar varía en relación con la disponibilidad de alimentos y se utiliza a menudo para inferir la disponibilidad de alimentos en el medio ambiente en que los erizos de mar habitan. El objetivo de este estudio fue evaluar la plasticidad morfológica de la linterna de Aristóteles de Arbacia dufresnii en poblaciones con diferentes características ambientales, ya sean con bancos de mejillones o áreas modificadas por el alga invasora Undaria pinnatífida, a largo de la costa patagónica atlántica. Se midió el diámetro del caparazón, el peso y el alto de las linternas, la longitud de la semipirámide y la longitud de la rótula. Los datos se analizaron utilizando técnicas de morfometría clásica y geométrica con el objetivo de probar diferencias entre las poblaciones. La longitud de la semipirámide fue el mejor indicador para describir los cambios relativos en el tamaño de la linterna. La mayor longitud de la semipirámide se observó en las poblaciones que habitan áreas dominadas por el alga invasora U. pinnatifida. La forma de la semipirámide no varía entre las poblaciones ni con el tamaño de los erizos de mar, mientras que la forma de la rótula cambia en relación al tamaño de los erizos, siendo más alargada cuando el tamaño de los individuos es mayor.
Subject(s)
Animals , Sea Urchins/anatomy & histology , Arbacia/anatomy & histology , MandibleABSTRACT
Abstract Many studies have focused on the regeneration rate of arms in Asteroidea but no studies have focused on the regeneration rate after fission. Allostichaster capensis is a fissiparous sea star with a wide range of distribution. In Golfo Nuevo (42°46'49'' S - 64°59' 26'' W) sea stars undergo fission every spring and summer and regenerate the rest of the year. To analyze the regeneration rate, we conducted an experiment with sea stars collected just before fission. After sea stars underwent fission, the length of the three non-regenerating and the three regenerating arms were measured weekly. The arm length (regenerating and non-regenerating) was used in non-Linear Mixed Effect models in order to account for within-individual correlation in different models. The regenerating arms regenerate according to a Quadratic model, while the non-regenerating arms regenerate according to a linear model. In the regenerating arms, the regeneration rate was estimated to be 0.1 mm.week-1 and in the non-regenerating arms, the growth rate was 0.004 mm.week -1. Sea stars regenerate ca. 20 % of the arm in one month, and it takes about 5 months to be completely regenerated. At the beginning, the regeneration rate is fast generating the growth of the arms, once the pyloric caeca and gonads are present inside the arms the regeneration rate slows down probably due to allocation to gametes and pyloric caeca and arms. The factors that regulate the regeneration rate are unknown. However, food availability and energy storage seem to play an important role. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 321-328. Epub 2015 June 01.
Resumen Numerosos estudios se han enfocado en estudiar la tasa de regeneración de brazos en Asteroidea, sin embargo ninguno se han centrado en la tasa de regeneración después del proceso de fisión. Allostichaster capensis es una estrella de mar fisípara con un amplio rango de distribución. En el Golfo Nuevo (42°46'49'' S - 64°59'26'' W) las estrellas de mar se fisionan cada primavera y verano y se regeneran durante el resto del año. Para analizar la tasa de regeneración, se realizó un experimento con estrellas de mar colectadas justo antes de la fisión. Después de estrellas de mar se fisionaron, se midió la longitud de los tres brazos en regeneración y de los tres brazos originales semanalmente. Se utilizaron modelos no lineales de efectos mixtos para analizar la correlación dentro de individuos del largo de los brazos (regenerados y que no regeneran). Los brazos en regeneración, regeneraron sus brazos de acuerdo con un modelo cuadrático, mientras que los brazos originales ajustaron a un modelo lineal. En los brazos de regeneración se estimó que la tasa de regeneración era de 0.1 mm/ semana; mientras que en los brazos originales, la tasa de crecimiento fue de 0.004 mm/semana. Las estrellas de mar se regeneran un 20 % aproximadamente del brazo en un mes, y tardan alrededor de cinco meses en estar completamente regenerado. Al principio, la alta tasa de regeneración genera el crecimiento rápido de los brazos en longitud, una vez que el ciego pilórico y las gónadas están presentes en el interior de los brazos; la tasa de regeneración disminuye, probablemente debido a la asignación de energía en la producción de gametas, en el ciego pilórico y en los brazos. Los factores que regulan la tasa de regeneración son desconocidos. Sin embargo, la disponibilidad de alimentos y el almacenamiento de energía parecen jugar un papel importante.