Variación fenotípica de los peces Curimata mivartii (Characiformes: Curimatidae) y Pimelodus grosskopfii (Siluriformes: Pimelodidae) en hábitats lóticos y lénticos / Phenotypic variation of the fishes Curimata mivartii (Characiformes: Curimatidae) and Pimelodus grosskopfii (Siluriformes: Pimelodidae) in lotic and lentic habitats

Resumen Introducción: A pesar de su importancia en el rendimiento de la natación y la eficacia biológica individual, la forma del cuerpo y las variaciones de tamaño en respuesta a la velocidad del flujo de agua siguen siendo desconocidas para la mayoría de los peces migratorios de agua dulce en el Neotrópico. Objetivo: Contrastar la hipótesis de variación fenotípica en el tamaño y la conformación del cuerpo de dos especies de peces dulceacuícolas que enfrentan cambios de velocidad a través de sus migraciones en dos ríos pertenecientes a una cuenca neotropical. Métodos: Se utilizó la morfometría geométrica basada en hitos para estudiar las variaciones en el tamaño y la conformación del cuerpo para dos especies de peces Curimata mivartii y Pimelodus grosskopfii en hábitats lóticos y lénticos de la cuenca Colombiana del Magdalena-Cauca. Resultados: Los individuos de C. mivartii de dos hábitats lóticos fueron similares en tamaño y significativamente más grandes que los del hábitat léntico, mientras que los individuos de P. grosskopfii fueron similares en ambos hábitats. Ambas especies mostraron cuerpos más hidrodinámicos en hábitats lóticos y formas corporales más robustas en hábitats lénticos. Conclusión: Ambas especies exhiben cambios fenotípicos en la forma del cuerpo concordantes con las predicciones previas sobre las variaciones morfológicas de los peces. Esta información es relevante para predecir cambios en respuesta a la heterogeneidad ambiental, especialmente inducidos por actividades antropogénicas que cambian las velocidades del agua en el río.

Abstract Introduction: Despite their importance in swimming performance and individual fitness, body shape and size variations in response to water flow velocity remain unknown for most migratory freshwater fishes in the Neotropics. Objective: Test the hypothesis of phenotypic variation in the size and body shape of two species of freshwater fishes that encounter changes in water velocity across their migrations in two rivers that belong to a single Neotropical basin. Methods: Landmark-based geometric morphometrics was used to study variations in body size and shape for the fish species Curimata mivartii and Pimelodus grosskopfii in lotic and lentic habitats of the Colombian Magdalena-Cauca Basin. Results: Individuals of C. mivartii from two lotic habitats were similar in size and both were significantly bigger than those from lentic habitats, whereas individuals of P. grosskopfii were similar in size in both habitats. Both species showed more streamlined bodies in lotic habitats and deeper body shapes in lentic habitats. Conclusions: Both species exhibit phenotypic changes in body shape concordant with previous predictions on morphological variations of fishes. This information is relevant to predict changes in response to environmental heterogeneity, especially those induced by anthropogenic activities that change the water velocity in the river.

Population genetics of the endangered catfish Pseudoplatystoma magdaleniatum (Siluriformes: Pimelodidae) based on species-specific microsatellite loci

The Neotropical catfish genus Pseudoplatystoma comprises eight species of large size, widely distributed in South American basins. The endangered species P. magdaleniatum is endemic to Magdalena basin (Colombia), experiences high fishing pressure and its population genetics is relatively unknown. To study the genetic status and structure of P. magdaleniatum, 25 species-specific polymorphic microsatellite loci were developed using next-generation sequencing and then tested in samples collected in the Magdalena-Cauca basin. Based on 15 of these loci, P. magdaleniatum showed a high number of alleles per locus (9-10), high values of observed (0.762-0.798) and expected (0.770-0.791) heterozygosities, recent reduction of population size and gene flow. These findings constitute a baseline to measure potential changes in genetic diversity and structure of this commercially important species in a basin undergoing high anthropogenic activities.(AU)

El género de bagres neotropicales Pseudoplatystoma comprende ocho especies de gran tamaño, ampliamente distribuidas en las cuencas de Suramérica. La especie en peligro de extinción P. magdaleniatum es endémica de la Cuenca del Magdalena (Colombia), experimenta una alta presión pesquera y su genética poblacional es relativamente desconocida. Para estudiar el estado y estructura genética de P. magdaleniatum, se desarrollaron 25 loci microsatélites polimórficos especie específicos utilizando secuenciación de próxima generación y se evaluaron en muestras recolectadas en la Cuenca del Magdalena-Cauca. Con base en 15 loci, P. magdaleniatum mostró un alto número de alelos por locus (9-10), valores altos de heterocigosidad observada (0.762-0.798) y esperada (0.770-0.791), reducción reciente del tamaño poblacional y flujo génico. Estos hallazgos constituyen una línea de base para medir cambios potenciales en la diversidad y estructura genética de esta especie comercialmente importante en una cuenca sometida a altas actividades antropogénicas.(AU)

Population genetics of three threatened catfish species in heterogeneous environments of the Cauca River, Colombia

Neotropical catfishes Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii and Sorubim cuspicaudus are migratory fishes of commercial importance that exhibit decreasing populations due to overfishing and other anthropic interventions. This study used species-specific microsatellite loci to test the hypothesis that threatened fish populations show genetic vulnerability signs and are genetically structured in the middle and lower sections of the Cauca River. The studied species exhibit genetic diversity levels higher than the average values reported for Neotropical Siluriformes; however, they seem to have suffered recent bottlenecks and they present significant endogamy levels that are higher for the critically endangered catfish P. grosskopfii. Furthermore, both Ageneiosus pardalis and S. cuspicaudus are each formed by one genetic group, while Pimelodus grosskopfii comprises two coexisting genetic groups. The information obtained in this study is useful for the decision making in management plans that are appropriate for the sustainability of these three species populations within the proposal for the expansion of the hydroelectric development and other anthropic activities.(AU)

Los bagres Neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son peces migratorios de importancia comercial cuyas poblaciones han disminuido debido a la sobrepesca y otras intervenciones antrópicas. En este trabajo, se utilizaron loci microsatélites especie-específicos para contrastar la hipótesis de que las poblaciones de peces amenazadas muestran señales de vulnerabilidad genética y están genéticamente estructuradas en los sectores medio y bajo del río Cauca. Las especies estudiadas exhiben niveles de diversidad genética superiores a los promedios reportados para Siluriformes Neotropicales; sin embargo, parecen haber sufrido cuellos de botella recientes y presentan niveles significativos de endogamia que son más altos para el bagre en peligro crítico, P. grosskopfii. Además, Ageneiosus pardalis y S. cuspicaudus están conformados cada uno por un solo grupo genético, mientras que Pimelodus grosskopfii comprende dos grupos genéticos que coexisten. La información obtenida en este estudio es útil para la toma de decisiones en planes de manejo que sean adecuados para la sostenibilidad de las poblaciones de estas tres especies de bagre dentro de las propuestas para la expansión de desarrollo hidroeléctrico y otras actividades antrópicas.(AU)

Development of microsatellite loci and population genetics of the catfish Pimelodus yuma (Siluriformes: Pimelodidae)

Pimelodus yuma (formerly Pimelodus blochii) is a freshwater fish, endemic to the Colombian Magdalena-Cauca and Caribbean basins that experiences habitat disturbances resulting from anthropogenic activities. Due to the lack of information about the population genetics of this species, this study developed 14 species-specific microsatellite loci to assess the genetic diversity and population structure of samples from the lower section of the Cauca River. The studied species showed genetic diversity levels higher than the average values reported for Neotropical Siluriformes and significant inbreeding levels as was described for some congeners. Furthermore, P. yuma comprises two coexisting genetic groups that exhibit gene flow along the lower section of the Cauca River. This information constitutes a baseline for future monitoring of the genetic diversity and population structure in an anthropic influenced sector of the Magdalena-Cauca basin.(AU)

Pimelodus yuma (anteriormente Pimelodus blochii) es un pez dulceacuícola endémico de las cuencas colombianas Magdalena-Cauca y Caribe que experimenta alteraciones del hábitat como resultado de actividades antropogénicas. Debido a la falta de información sobre la genética poblacional de esta especie, este estudio desarrolló 14 loci microsatélites especie-específicos para evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional de muestras de la sección baja del río Cauca. La especie estudiada mostró niveles de diversidad genética más altos que los valores promedio reportados para Siluriformes neotropicales y niveles de endogamia significativos como se describió para algunos congéneres. Además, P. yuma comprende dos grupos genéticos coexistentes que exhiben flujo de genes a lo largo de la sección baja del río Cauca. Esta información constituye una línea base para futuros monitoreos de la diversidad genética y la estructura poblacional en un sector de influencia antrópica de la cuenca Magdalena-Cauca.(AU)

Development of microsatellite loci and population genetics in the bumblebee catfish species Pseudopimelodus atricaudus and Pseudopimelodus magnus (Siluriformes: Pseudopimelodidae)

The Neotropical freshwater catfish Pseudopimelodus atricaudus and Pseudopimelodus magnus are two recently discovered species endemic to the Colombian Magdalena-Cauca River basin. In this study, a set of 13 microsatellite loci were developed by using next generation sequence technology to assess the genetic diversity and population structure in P. atricaudus and test for cross-species amplification in P. magnus. Both species exhibited high genetic diversity (P. atricaudus: Na: 9.000 - 9.769 alleles/locus, Ho: 0.760 - 0.804, HE: 0.804 - 0.840; P. magnus: Na: 12.8 - 5.4 alleles/locus, Ho: 0.638 - 0.683, HE: 0.747 - 0.755) compared to the mean levels of genetic diversity reported for Neotropical Siluriformes, and lack of genetic differentiation among sampling sites within the Cauca River (P. atricaudus: F'ST=0.013 - 0.017, P > 0.05, D'est= -0.004 - 0.023, P > 0.05; P. magnus: F'ST= 0.031, P= 0.055; D'est= 0.045, P= 0.058). This work is the first insight on the diversity and the population genetics of species of the family Pseudopimelodidae and provides a framework to further population genetic and conservation analyses needed in this poorly studied family at the microevolutionary level.(AU)

Los bagres neotropicales Pseudopimelodus atricaudus y Pseudopimelodus magnus son dos especies recientemente descubiertas, endémicas de la cuenca Magdalena-Cauca en Colombia. En este estudio, se desarrollaron 13 loci microsatélites usando tecnología de secuenciación de próxima generación para evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional de P. atricaudus y evaluar su amplificación cruzada en P. magnus. Ambas especies exhibieron altos valores de diversidad genética (P. atricaudus: Na: 9.000 - 9.769 alelos/locus, HO: 0.760 - 0.804, HE: 0.804 - 0.840; P. magnus: Na: 12.8 - 5.4 alelos/locus, HO: 0.638 - 0.683, HE: 0.747 - 0.755) comparados con los valores promedios de diversidad genética reportados para Siluriformes neotropicales, y ausencia de estructura genética entre los sitios analizados (P. atricaudus: F'ST= 0.013 - 0.017, P > 0.05, D'est= -0.004 - 0.023, P > 0.05; P. magnus: F'ST= 0.031, P= 0.055; D'est= 0.045, P= 0.058). Este trabajo representa la primera aproximación a la diversidad y genética poblacional de especies de la familia Pseudopimelodidae y proporciona un marco de referencia para futuros estudios genético-poblacionales y de conservación, requeridos en esta familia de bagres poco estudiada en el nivel microevolutivo.(AU)

Population genetics of the fish Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) using species-specific polymorphic microsatellite loci

Introduction: The freshwater fish Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) is endemic to Colombia and currently considered as a "least concern" species according to the International Union for Conservation of Nature (IUCN). Objective: To develop microsatellite markers to examine population genetics in B. henni. Methods: Using a low-coverage sequencing genomic library, this study developed the first set of microsatellite loci to study the population genetics of this Neotropical species. These loci were used to evaluate the genetic diversity and structure of B. henni from three sites of the Magdalena-Cauca Basin (Colombia). Results: A set of 21 polymorphic microsatellite loci was highly informative and revealed that B. henni exhibits genetic diversity (5.143-5.619 alleles/locus, observed and expected heterozygosity = 0.461-0.645 and 0.604-0.662, respectively) and is evenly genetically structured between two tributaries of the Cauca River separated by only 30 km (F'ST = 0.093, Jost's DEST = 0.311, P < 0.001) a finding that indicates these may be reproductively isolated groups. Conclusions: We reported a set of 21 polymorphic microsatellite loci that allowed the detection of genetic structure at local and regional scales. This population genetic structure, concordant with that found in eight congeners, is relevant when determining the risk categorization of B. henni, as well as management, conservation, and restocking programs for this species.

Introducción: El pez de agua dulce Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) es una especie endémica de Colombia que actualmente está catalogada como de "menor preocupación" por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN). Objetivo: Desarrollar marcadores microsatélites para estudiar la genética poblacional de Brycon henni. Métodos: Usando una biblioteca genómica de secuenciación de baja cobertura, este estudio desarrolló el primer grupo de loci microsatélites para el estudio de la genética poblacional de esta especie neotropical. Estos loci fueron usados para evaluar la diversidad genética y estructura de B. henni en tres sitios de la cuenca Magdalena-Cauca (Colombia). Resultados: Un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite fueron altamente informativos y revelaron que B. henni exhibe diversidad genética (5.143-5.619 alelos/locus, heterocigosidad observada y esperada = 0.461-0.645 y 0.604-0.662, respectivamente) y se encuentra genéticamente estructurado entre dos tributarios del río Cauca separados únicamente por 30 km (F'ST = 0.093, Jost's DEST = 0.311, P < 0.001), un resultado que indica que puede existir aislamiento reproductivo entre dichos grupos. Conclusiones: Reportamos un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite que permitieron la detección de la estructura genética a escala local y regional. Esta estructura genética poblacional, concordante con lo que se reporta para otros ocho congéneres, es relevante al determinar la categorización de riesgo de B. henni, así como los programas de manejo, conservación y repoblamiento para esta especie.

Microsatellite loci development for three catfish species from northwestern South America

The Neotropical catfish species Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii, and Sorubim cuspicaudus are important fishery resources in Colombia that show historical declines in their capture. This study used next-generation sequencing with 454 FLX technology (Roche Applied Science) and bioinformatics analysis to develop between 18 and 24 microsatellite loci for these species. The novel microsatellite loci showed high values of polymorphic information content -PIC (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876), and the average number of alleles/locus ranged from 7-15 for A. pardalis, 9-30 for P. grosskopfii and 5-14 for S. cuspicaudus. The average observed and expected heterozygosities were respectively, 0.757 ± 0.035 and 0.834 ± 0.015 for A. pardalis; 0.596 ± 0.040 and 0.881 ± 0.009 for P. grosskopfii; and 0.747 ± 0.031 and 0.757 ± 0.025 for S. cuspicaudus. For future studies, these loci can be useful to estimate the genetic diversity and population structure in these three Neotropical catfishes.(AU)

Las especies de bagres neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son importantes recursos pesqueros en Colombia y han mostrado disminuciones históricas en sus capturas. En este estudio se empleó la secuenciación genómica de próxima generación y análisis bioinformático para desarrollar entre 18 y 24 loci microsatélites para estas especies. Los loci microsatélites mostraron altos valores del contenido de información polimórfica CIP (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876) y el número promedio de alelos/locus mostró un rango de 7-15 para A. pardalis, 9-30 para P. grosskopfii y 5-14 para S. cuspicaudus. Los valores promedio de heterocigosidad observada y esperada fueron respectivamente 0.757 ± 0.035 y 0.834 ± 0.015 para A. pardalis; 0.596 ± 0.040 y 0.881 ± 0.009 para P. grosskopfii; y 0.747 ± 0.031y 0.757 ± 0.025 para S. cuspicaudus. Los loci microsatélites desarrollados en este trabajo pueden ser útiles para estimar la diversidad genética y la estructura poblacional de estos tres bagres neotropicales en estudios futuros.(AU)

Shell shape variation of queen conch Strombus gigas (Mesograstropoda: Strombidae) from Southwest Caribbean / Variación de la conformación de la concha del caracol reina Strombus gigas (Caenogastropoda: Strombidae) del Caribe suroccidental

Abstract:The endangered species Strombus gigas is a marine gastropod of significant economic importance through the Greater Caribbean region. In contrast to phenotypic plasticity, the role of genetics on shell variations in S. gigas has not been addressed so far, despite its importance in evolution, management and conservation of this species. This work used geometric morphometrics to investigate the phenotypic variation of 219 shells of S. gigas from eight sites of the Colombian Southwest Caribbean. Differences in mean size between sexes and among sites were contrasted by analysis of variance. Allometry was tested by multivariate regression and the hypothesis of common slope was contrasted by covariance multivariate analysis. Differences in the shell shape among sites were analyzed by principal component analysis. Sexual size dimorphism was not significant, whereas sexual shape dimorphism was significant and variable across sites. Differences in the shell shape among sites were concordant with genetic differences based on microsatellite data, supporting its genetic background. Besides, differences in the shell shape between populations genetically similar suggest a role of phenotypic plasticity in the morphometric variation of the shell shape. These outcomes evidence the role of genetic back- ground and phenotypic plasticity in the shell shape of S. gigas. Thus, geometric morphometrics of shell shape may constitute a complementary tool to explore the genetic diversity of this species. Rev. Biol. Trop. 64 (4): 1585-1595. Epub 2016 December 01.

Resumen:La especie en peligro, Strombus gigas, es un gastrópodo marino de importancia económica en la región del Gran Caribe. En contraste con la plasticidad fenotípica, el papel de la genética en la variación de la concha en S. gigas no ha sido abordado hasta ahora, a pesar de su importancia evolutiva, manejo y conservación. Este trabajo utilizó la morfometría geométrica para investigar la variación fenotípica de la concha de S.gigas en ocho sitios del suroeste del Caribe colombiano. Las diferencias en el tamaño promedio entre sexos y sitios se contrastaron mediante análisis de varianza. La alometría se evaluó mediante regresión multivariada y la hipótesis de pendientes similares se contrastó mediante un análisis multivariado de covarianza. Las diferencias en la conformación de las conchas entre sitios se exploraron mediante análisis de componentes principales. El dimorfismo sexual en el tamaño no fue significativo, mientras que el dimorfismo sexual en la conformación fue significativo y variable entre los sitios. Las diferencias en la conformación de la concha entre sitios fueron concordantes con diferencias genéticas basadas en microsatélites, lo cual apoya su base genética. Además, las diferencias en conformación de la concha entre poblaciones genéticamente similares sugieren un papel de la plasticidad fenotípica en la variación morfométrica de la conformación de la concha. Estos resultados evidencian el papel de la genética y la plasticidad fenotípica en la conformación de la concha de S. gigas. Por lo tanto, la morfometría geométrica de la conformación de la concha puede constituir una herramienta complementaria para explorar la diversidad genética de esta especie.

Variación fenotípica de la langosta espinosa Panulirus argus (Decapoda: Paniluridae) en el Caribe Suroccidental / Phenotypic variation of Panulirus argus (Decapoda: Paniluridae) in Southwest Caribbean

ResumenLa langosta espinosa Panulirus argus es una importante especie pesquera en el Atlántico centro-occidental. Los cambios en el rango de dispersión a través de su ciclo de vida y sus hábitats heterogéneos, sugieren que P. argus exhibe plasticidad fenotípica. Sin embargo, la variación morfométrica de esta especie es desconocida hasta ahora, aún cuando esta información es relevante en estudios evolutivos y en la solución de preguntas de interés pesquero. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue determinar si P. argus exhibe variación fenotípica entre sexos, entre cinco orígenes geográficos y tres condiciones oceanográficas del Caribe suroccidental (archipiélago colombiano de San Andrés, Providencia y Santa Catalina). Un total de 193 adultos de P. argus se analizaron por Morfometría Geométrica usando seis puntos de referencia que delimitan la mitad de la placa esternal. Las diferencias de tamaño entre sexos y orígenes geográficos, se compararon con las pruebas de Kruskal-Wallis y Mann-Whitney. El efecto alométrico se estimó usando Análisis de Regresión Multivariada, el modelo de pendientes alométricas se contrastó con un Análisis Multivariado de Covarianza y las diferencias de conformación de la placa esternal se exploró usando comparaciones no paramétricas de las distancias Euclidianas y árboles del vecino más cercano. Los resultados mostraron que la variación morfométrica de la placa esternal de la langosta espinosa varía de acuerdo al sexo debido a que el dimorfismo sexual fue significativo tanto en el tamaño como en la conformación. En ambos sexos, la conformación de la placa esternal difirió entre escenarios oceanográficos como se evidenció por diferencias significativas entre distancias Euclidianas y su tendencia a agruparse por las secciones norte, centro y sur del archipiélago de San Andrés. Adicionalmente, la variación morfométrica resultante de plasticidad fenotípica a contextos ecológicos variables pueden explicar las diferencias fenotípicas entre poblaciones que son genéticamente similares. Esta información permite definir unidades de manejo, apoya la selección de medidas regulatorias de esta pesquería y complementa los análisis genéticos de la especie en esta región del Caribe.

Abstract:The spiny lobster Panulirus argus is an important fishery species in the Western Central Atlantic. Changes in the dispersion range through its life cycle and heterogeneous habitats, suggest that P. argus exhibit phenotypic plasticity. However, the morphometric variation of this species is unknown so far, although this information is relevant in evolutionary studies as well as to solve questions of fishery interest. Thus, the aim of this study was to determine whether P. argus exhibit phenotypic variation between sexes, among five geographic origins and three oceanographic conditions of Southwest Caribbean (Colombian archipelago San Andrés, Providencia y Santa Catalina). A total of 193 P. argus adults were submitted to geometric morphometrics using six landmarks that delimit one half of the sternal plate. The differences in sternal plate size were compared with KruskalWallis and Mann-Whitney Tests. The allometric effect was estimated using Multivariate Regression Analysis, the model of allometric slopes was tested by Multivariate analysis of covariance and the sternal plate shape differences was explored using non-parametric comparisons of Euclidian distances and Neighbour Joinnig trees. The results showed that the morphometric variation of sternal plate of this spiny lobster varied according to the gender since the sexual size and shape dimorphisms were significant. In both sexes, the sternal plate shape differed among oceanographic scenarios as it was evidenced by significant differences among Euclidian distances, and the tendency to cluster by North, Centre and South sections of San Andrés archipelago. Additionally, the morphometric variation resulting from phenotypic plasticity to variable ecological contexts may explain the phenotypic differences among genetically similar populations. This information permits to define management units, support the selection of regulatory policies of this fishery and complement the genetic analysis of the species in this Caribbean region. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 975-990. Epub 2016 September 01.

Morfogeometría del caparazón del cangrejo Damithrax spinosissimus (Decapoda: Mithracidae) en tres islas del Caribe suroccidental / Morfogeometry shell crab Damithrax spinosissimus (Decapoda: Mithracidae) on three islands in the southwestern Caribbean

ResumenEl cangrejo rey del Caribe Damithrax spinosissimus es un recurso pesquero catalogado en estado de vulnerabilidad y de cuya biología se conoce muy poco. Su distribución agregada en mosaico y la gran heterogeneidad ambiental dada por las características oceanográficas, paisajísticas y ecológicas del Caribe, pueden propiciar a que exista variabilidad fenotípica en función de la procedencia geográfica de los individuos. Por esta razón, el objetivo de esta investigación fue determinar si existe variabilidad morfogeométrica en los caparazones de ejemplares procedentes de tres islas del Caribe suroccidental: Providencia, Rosario y San Bernardo. La primera de ellas con una influencia netamente oceánica y las dos siguientes, cercanas al continente, con mayor influencia de las dinámicas costeras. Para ello se capturaron y fotografiaron 276 individuos: 103 hembras ovadas y 173 machos, sobre los cuales se realizaron análisis morfogeométricos, tomando 12 puntos anatómicos de referencia (Landmarks) en una de las mitades del caparazón. Las diferencias de tamaño entre sexos y entre orígenes geográficos se contrastaron mediante comparaciones pareadas de Fisher, el efecto alométrico se estimó mediante Análisis de Regresión Multivariada y el modelo de pendientes alométricas mediante Análisis Multivariado de Covarianza. La conformación promedio entre sexos y entre orígenes geográficos se computó de las deformaciones relativas, obtenidas mediante análisis de componentes principales; asimismo, las distancias Euclidianas entre las conformaciones promedio se utilizaron para construir un árbol con base en el algoritmo de Neighbour- Joining con una significancia calculada sobre 10 000 permutaciones. Los resultados mostraron diferencias en el tamaño y conformación del caparazón entre sexos y entre las tres islas, siendo más evidentes las diferencias en Providencia. Estos resultados pueden ser explicados de manera no excluyente por diferencias genéticas y plasticidad fenotípica debida a la heterogeneidad ambiental del sector. Este estudio, primero en su clase, es un aporte al conocimiento de la especie y de él se concluye que deberían existir estrategias de manejo diferentes para las tres islas.

AbstractThe Caribbean King Crab, Damithrax spinosissimus is a fishery resource, but few biological studies are available. Its patchy distribution, and the high environmental heterogeneity due to the oceanographic, landscape, and ecological characteristics of the Caribbean Sea, can favor the phenotypic variability according to the geographic origin. For this reason, the objective of our study was to determine morphometic variability in the carapace of the crabs from three Southwestern Caribbean islands: Providence, Rosario and San Bernardo. The former has an oceanic influence, whereas the two latter islands, which are closer to the mainland, have more influence of the coastal dynamic. A total of 276 individuals from the three islands were captured and photographed: 103 females and 173 males; their variation was analyzed from 12 anatomical landmarks marked on one half of the carapace. The differences in the carapace size were calculated using a Fisher’s pairwise comparison; the allometric effect was calculated by Multivariate Regression Analysis; and the Allometric model via Multivariate Analysis of Covariance. The average shape was calculated from the relative wraps RW obtained through PCA analysis; and the Euclidian distances between the shape averages, were used to construct a tree using the Neighbour-Joining algorithm over 10 000 permutations. The results showed significant differences in the size and shape of the carapace between sexes and among the three islands. The differences in the shape of the crabs from Providencia were significantly greater than those found between the crabs of Rosario and San Bernardo. These results can be explained inclusively due to the genetic differences and phenotypic plasticity, due to environmental heterogeneity of the sector. This study, the first of its kind, is a contribution to the knowledge of the species. We concluded that different management strategies should be differently adopted in each of the three studied islands. Rev. Biol. Trop. 64 (2): 667-681. Epub 2016 June 01.

Aproximación a la filogenia de Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae) con el uso de un fragmento del gen de la citocromo oxidasa I (COI) / Approach to Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae) phylogeny based on the sequence of the cytocrhome oxydase I (COI) mitochondrial gene

The genus Spodoptera includes 30 species of moths considered important pests worldwide, with a great representation in the Western Hemisphere. In general, Noctuidae species have morphological similarities that have caused some difficulties for assertive species identification by conventional methods. The purpose of this work was to generate an approach to the genus phylogeny from several species of the genus Spodoptera and the species Bombyx mori as an out group, with the use of molecular tools. For this, a total of 102 S. frugiperda larvae were obtained at random in corn, cotton, rice, grass and sorghum, during late 2006 and early 2009, from Colombia. We took ADN samples from the larval posterior part and we analyzed a fragment of 451 base pairs of the mitochondrial gene cytochrome oxydase I (COI), to produce a maximum likelihood (ML) tree by using 62 sequences (29 Colombian haplotypes were used). Our results showed a great genetic differentiation (K2 distances) amongst S. frugiperda haplotypes from Colombia and the United States, condition supported by the estimators obtained for haplotype diversity and polymorphism. The obtained ML tree clustered most of the species with bootstrapping values from 73-99% in the interior branches; with low values also observed in some of the branches. In addition, this tree clustered two species of the Eastern hemisphere (S. littoralis and S. litura) and eight species of the Western hemisphere (S. androgea, S. dolichos, S. eridania, S. exigua, S. frugiperda, S. latifascia, S. ornithogalli and S. pulchella). In Colombia, S. frugiperda, S. ornithogalli and S. albula represent a group of species referred as “the Spodoptera complex” of cotton crops, and our work demonstrated that sequencing a fragment of the COI gene, allows researchers to differentiate the first two species, and thus it can be used as an alternative method to taxonomic keys based on morphology. Finally, the ML tree did not cluster S. frugiperda with S. ornithogalli, suggesting that both species do not share the same recent ancestral even though they coexist in cotton. We suggest sequencing other genes (mitochondrial and nuclear) to increase our understanding of this genus evolution.

En este trabajo se secuenció un fragmento de 451pb del gen mitocondrial de la citocromo oxidasa I (COI) en 62 secuencias del género Spodoptera y una secuencia de Bombix mori (grupo externo). Los resultados mostraron gran diferenciación genética (distancia K2) entre los haplotipos de Spodoptera frugiperda de Colombia y Estados Unidos, según los estimadores de diversidad haplotípica, diversidad y polimorfismo nucleotídicos calculados. Un árbol de ML agrupó las especies con valores de bootstrap entre 73-99% en las ramas internas. No obstante algunas ramas presentaron bajos valores de bootstrap. Este árbol formó un grupo constituido por las especies del hemisferio oriental (S. littoralis y S. litura) y también agrupó las especies localizadas en el hemisferio occidental (S. androgea, S. dolichos, S. eridania, S. exigua, S. frugiperda, S. latifascia, S. ornithogalli y S. pulchella). Esto demuestra que el árbol agrupó las especies con base en su origen geográfico. Contrariamente, el árbol no agrupó a S. frugiperda con S. ornithogalli, demostrando que a pesar de que ambas coexisten en el cultivo de algodón, no comparten un ancestro común reciente. En Colombia, estas especies forman parte del “complejo Spodoptera” del algodón, y nuestros resultados demuestran que la secuenciación de este gen permite diferenciarlas sin necesidad del uso de claves taxonómicas de sus estadios larvales. Este trabajo es una aproximación a la filogenia de este género, por lo cual la inclusión de más genes (mitocondriales y nucleares) son necesarios para futuros trabajos.

Mitochondrial DNA divergence between wild and laboratory populations of Anopheles albimanus Wiedemann ( Diptera: Culicidae )

Las colonias de laboratorio facilitan el estudio de los insectos vectores; sin embargo, se ha sugerido que tales colonias de insectos no son representativas de las poblaciones naturales, llevando en algunos casos, a interpretaciones erróneas respecto a la variación intraespecífica entre los individuos. En el presente estudio se evaluó la variabilidad del gen mitocondrial citocromo b entre una colonia de laboratorio de Anopheles albimanus Wiedemann fundada hace 20 años y la población del campo de la cual se derivó. Los análisis revelan la presencia de cinco y tres haplotipos en las poblaciones del campo y la colonia, respectivamente; los individuos del campo presentaron una mayor variabilidad que los de la colonia basada en el numero de sitios polimórficos, la diversidad haplotípica, la diversidad nucleotídica y el valor promedio de las diferencias nucleotídicas. El promedio y el número neto de sustituciones nucleotídicas por sitio entre las poblaciones y los valores calculados para el FST (0,37179, P = 0.05) indican que existe un considerable grado de diferenciación genética entre ellas; el árbol filogenético muestra que los haplotipos de la colonia parecen derivarse de las poblaciones del campo. Estos resultados sugieren una mayor variabilidad genética existente entre los especimenes del campo en comparación con los individuos de la colonia debido en parte, al largo tiempo de colonización.

Efectos de los campos magnéticos sobre el crecimiento de saccharomyces cerevisiae / Effects of magnetics fields on saccharomyces cerevisiae growth

Cultivos de saccharomyces cerevisiae fueron sometidos al efecto de campos magnéticos variables de alta frecuencia (hasta 100KHz) y bajas densidades de flujo (hasta 620mG). Se aplicó la metodología estadística de superficies de respuesta para evaluar en qué rangos de las variables densidad de campo, frecuencia y tiempo de aplicación, se obtenían efectos significativos sobre la concentración celular (CB). En los valores de las variables predichos como significativos por los modelos obtenidos de las superficies de respuesta, se hicieron comparaciones entre el crecimiento del cultivo a diferentes densidades de flujo, tiempos de exposición al campo y frecuencias, para evaluar el comportamiento de la CB ante la modificación de una sola variable a la vez. Se utilizó el metodo de la mínima diferencia significativa (LSD) para comparar los resultados de los ensayos correspondientes a cada variable. Los resultados mostraron que se puede estimular el crecimiento del cultivo tratado con campos magnéticos, cuando se utilizan campos con densidades de flujo de 20mG, frecuencias de 100kHz y tiempos de aplicación de 30s. Los porcentajes de estimulación obtenidos con este tratamiento fueron del 30 por ciento con respecto a un cultivo control