Primer informe del género Gambierdiscus (Dinophyceae) y otros dinoflagelados bentónicos en el Parque Nacional Isla del Coco, Costa Rica, Pacífico Tropical Oriental / First report of the genus Gambierdiscus (Dinophyceae) and other benthic dinoflagellates from Isla del Coco National Park, Costa Rica, Eastern Tropical Pacific

The Eastern Tropical Pacific is a region reported as free of ciguatera poisoning that causes serious gastrointestinal, neural and cardiovascular problems, even death. But with this study we found a high incidence of benthic microalgae involved in ciguatera poisoning in Isla del Coco National Park (PNIC, from its name in Spanish), Costa Rica. Between 2006 and 2011, during expeditions to PNIC, 420 phytoplankton samples with the interest of finding benthic dinoflagellates involved in the ciguatera poisoning were collected and analyzed. Samples were taken with phytoplankton nets, towed vertically and horizontally or carried by diving, between 5 to 30 m depth, over reef areas, and by direct extraction from benthic macroalgae. We found the dinoflagellates Gambierdiscus spp., Coolia tropicalis, Coolia cf. areolota, Prorocentrum concavum, Prorocentrum compressum, Amphidinium carterae and Ostreopsis siamensis. The quantity of dinoflagellates by macroalgae weight was high, mainly for Gambierdiscus. Ostreopsis and Prorocentrum, the most widely distributed genera throughout the collection sites. Gambierdiscus is a ciguatera producing genus. Two different sizes of Gambierdiscus were found, and comparing our samples with other studies, we conclude that they are different to any previously reported. They possibly represent two new species. Coco Island is an oceanic island and because of its protection status, it is an ideal site for studying the evolution of marine phytoplankton. Also, long-term monitoring is important due to the variety of potentially toxic dinoflagellates living in this marine ecosystem. This is the first study to report benthic dinoflagellates implicated in ciguatera poisoning in other areas of the Eastern Tropical Pacific.

El Pacífico Tropical Oriental se ha indicado como una región de los océanos libre de ciguatera, una intoxicación que causa serios trastornos gastrointestinales, neurológicos y cardiovasculares, en casos extremos, la muerte. Pero con el presente estudio hemos encontrado una incidencia alta de microalgas bénticas involucradas en la producción de ciguatera en el Parque Nacional Isla del Coco (PNIC), Costa Rica. En campañas oceanográficas realizadas entre el 2006 y el 2011 al PNIC se recolectaron 420 muestras de fitoplancton con el interés de encontrar especies de dinoflagelados bentónicos implicados en la producción de ciguatera. Las muestras se tomaron con red de fitoplancton o mediante buceos, entre los 5 y 30 m de profundidad en zonas de arrecife y por extracción directa de macroalgas. Se encontró a los dinoflagelados Gambierdiscus spp., Coolia tropicales, Coolia cf. areolota, Prorocentrum concavum, Prorocentrum compressum, Amphidinium carterae y Ostreopsis siamensis. Se determinó que la cantidad de dinoflagelados por peso de macroalga era elevada, principalmente para el género Gambierdiscus. Los géneros Ostreopsis y Prorocentrum mostraron tener la mayor distribución en los sitios de colecta. Gambierdiscus es un género productor de ciguatera. Se encontraron dos tamaños diferentes de individuos de Gambierdiscus, Comparando los especímenes de Gambierdiscus encontradas con otros estudios, se concluye que son diferentes a las descritas anteriormente, por lo que podría tratarse de especies nuevas, lo que se confirmará con cultivos y análisis moleculares. Al ser la Isla del Coco un sitio oceánico aislado y en estado de conservación, es un sitio ideal para el estudio de la evolución de especies de fitoplancton marino. Además, el monitoreo a largo plazo es muy importante debido a la variedad de dinoflagelados bentónicos potencialmente tóxicos que habitan en este ecosistema marino. Este es el primer estudio donde se da a conocer la incidencia de dinoflagelados bentónicos implicados en ciguatera para el Pacífico Tropical Oriental.

Epiphytic dinoflagellates associated with ciguatera in the northwestern coast of Cuba

The spatial and temporal abundance of epiphytic dinoflagellates associated with ciguatera was studied over two annual cycles (March 1999 to March 2000 and March 2001 to March 2002) in the northwestern coast of Cuba. From 14 species of macroalgae (Phaeophyta, Chlorophyta, and Rhodophyta), 1340 samples were obtained identifying seven species as potentially noxious; five of them are new reports for Cuba's phytobenthos: Prorocentrum belizeanum Faust, P. concavum Fukuyo, P. mexicanum Tafall, Coolia monotis Meunier, and Ostreopsis lenticularis Fukuyo. ANOVA/MANOVA analysis showed significant spatial differences: lower cell abundance near the shoreline adjacent to a river inlet and higher cell abundance in the deepest area. Prorocentrum lima (Ehrenberg) Dodge 1975 was found mainly on Phaeophyta followed by Chlorophyta and Rhodophyta. Gambierdiscus toxicus was found mainly on Phaeophyta followed by Rhodophyta and Chlorophyta. All the species reported in the study area were mainly on Padina spp. (Phaeophyta). Acanthophora spicifera (Rhodophyta) did not host dinoflagellate species. Environmental conditions in summer (higher temperature, more nutrients, greater water transparency, and low wind intensity) are suitable for macroalgae development, which serves as a substrate for potentially harmful dinoflagellates, and possibly the main vector for spreading ciguatera along the coast of Cuba.

Se estudió la abundancia espacial y temporal de dinoflagelados epífitos asociados a la ciguatera durante dos ciclos anuales (marzo 1999 a marzo 2000, y marzo 2001 a marzo 2002) en la costa del noroeste de Cuba. Recolectamos 14 especies de macroalgas (Phaeophyta, Chlorophyta y Rhodophyta) y obtuvimos 1340 muestras. Identificamos siete especies de dinoflagelados potencialmente nocivas, cinco de ellas nuevos registros para el fitobentos cubano: Prorocentrum belizeanum Faust, P. concavum Fukuyo, P. mexicanum Tafall, Coolia monotis Meunier, y Ostreopsis lenticulares Fukuyo. El análisis de ANOVA/MANOVA mostró diferencias espaciales significativas: la abundancia celular más baja se encontró cerca de la desembocadura del río y la más alta en el área más profunda. Prorocentrum lima (Ehrenberg) Dodge, se encontró principalmente sobre las Phaeophyta seguido de las Chlorophyta y Rhodophyta. Gambierdiscus toxicus se encontró principalmente sobre las Phaeophyta seguido de las Rhodophyta y Chlorophyta. Todas las especies halladas en el área del estudio estaban sobre Padina spp. (Phaeophyta). No se encontró ninguna especie de dinoflagelado sobre Acanthophora spicifera (Rhodophyta). Las condiciones ambientales en verano (temperatura, nutrientes, transparencia de agua y la baja velocidad del viento) favorecen el desarrollo de las macroalgas, siendo un substrato adecuado para el desarrollo de dinoflagelados potencialmente nocivos, y posiblemente el vector principal para la extensión de la ciguatera en la costa noroeste cubana.