Pequeños autostopistas revelan tortugas’ Movimientos y ecología de alimentación
ARRIBA: Investigadores raspan el caparazón de una tortuga boba en una playa de anidación en la isla St. George frente a la costa de Florida.MATTHEW WARE
El caparazón de una tortuga está repleto de miles de microscópicos animales, y las características únicas de estos autoestopistas podrían ayudar a los científicos a comprender los viajes y las dietas de las tortugas, según un estudio publicado el 2 de julio en Frontiers in Ecology & Evolución. Al combinar datos sobre estos llamados epibiontes con análisis de isótopos estables, los investigadores pudieron identificar organismos específicos que pueden ser útiles para discriminar entre poblaciones de tortugas marinas, lo que ayudó a establecer prioridades de conservación que, de otro modo, dependerían del costoso seguimiento por satélite.</p
Siempre me emociona cuando la gente usa una técnica novedosa para estudiar las tortugas marinas, porque aunque las hemos estado estudiando durante décadas, todavía hay mucho que no sabemos, Erin Seney, ecóloga marina de la Universidad de Florida Central, quien no participó en el estudio, le dice a The Scientist. Fue genial ver este enfoque único de observar no solo lo que vivía en las tortugas, sino también la interconexión entre los epibiontes de las tortugas y su firma de isótopos estables, que puede ser indicativa tanto de lo que comen como de dónde comen.
Mientras trabajaba en un proyecto separado para su maestría en 2016, Ian Silver-Gorges, ahora candidato a doctorado en la Universidad Estatal de Florida y autor principal del nuevo estudio, notó algo único en las tortugas bobas (Caretta caretta) acarreando en las playas de anidación en el Golfo de México. Llegué a la primera tortuga que vi y dije: Dios mío, esta es una tortuga tan sucia, dice, describiendo el caleidoscopio de epibiontes, percebes, algas, gusanos y otras criaturas que cubren los caparazones de las tortugas. Por alguna razón, realmente están increíblemente cubiertos, dice Silver-Gorges, lo que lo lleva a preguntarse cómo crecen estas comunidades y cómo podrían verse afectadas por las andanzas de las tortugas.
Silver-Gorges ahora estudia lo que los epibiontes pueden revelan sobre la ecología de las tortugas bobas, que se alimentan a lo largo de decenas de kilómetros, lo que las hace difíciles y costosas de rastrear. Las etiquetas satelitales más baratas cuestan aproximadamente $ 1,000 y para hacer recomendaciones de conservación para las poblaciones, los científicos necesitan una gran cantidad de datos. Los epibiontes, si se pueden aprovechar de manera significativa, podrían complementar el rastreo satelital y otras herramientas, como el análisis de isótopos estables de una pequeña muestra de tejido, que revela dónde y qué tipo de alimentos han estado comiendo las tortugas. Si las tortugas buscaban alimento en diferentes áreas o se enfocaban en diferentes presas, por ejemplo, ¿sus epibiontes también podrían ser diferentes?
El primer artículo del equipo, publicado el año pasado, se centró en la meiofauna, un grupo de organismos microscópicos que son más grandes que las bacterias, pero siguen siendo en gran parte invisibles a simple vista. Una sola tortuga, según descubrieron los autores, podría albergar hasta 150.000 individuos de meiofauna, y este pequeño ecosistema móvil es extremadamente diverso, incluidos 23 de los 35 filos de animales vivos. Al observar solo un grupo taxonómico, los nematodos, el equipo identificó más de 110 géneros en 24 tortugas.
Un mapa del Golfo de México, incluidas las regiones de alimentación que el equipo usó para asignar tortugas bobas. (SGI, Isla St. George; NGOM, Norte del Golfo de México; EGOM, Este del Golfo de México; SGOM, Sur del Golfo de México; SNWA, Atlántico Noroccidental Subtropical; SAB, Bahía del Atlántico Sur)I. silver-gorges et al., FRONT ECOL EVOL, doi:10.3389/fevo.2021.696412, 2021
En su nuevo estudio, Silver-Gorges y sus colegas combinaron esa información previa sobre meiofauna con nuevos datos sobre otra fracción de epibiontes, llamada macrofauna, y análisis de isótopos estables de las mismas tortugas. Previamente, un colega había emparejado datos de seguimiento satelital y lecturas de isótopos estables de tortugas bobas capturadas en el Golfo de México, creando un mapa aproximado de dónde van las tortugas y cómo se ven sus firmas de isótopos después de alimentarse en esas áreas. Con base en esos datos, esencialmente lo que puede hacer es asignar las tortugas de las que toma muestras, solo con base en isótopos estables, a amplias regiones de alimentación, dice Silver-Gorges a The Scientist, y agrega que el equipo también podría examinar cómo varían las comunidades de epibiontes en esas mismas regiones.
Para recopilar datos de meiofauna y macrofauna, el equipo tomó muestras de 23 tortugas bobas que llegaban a la costa para anidar en la isla de St. George, frente a la costa de Florida. panhandle en 2018. El trabajo, dice Silver-Gorges, puede ser agotador en un viaje reciente para otro proyecto, caminó aproximadamente 180 millas durante dos semanas en busca de tortugas, y a menudo no las encontraba hasta altas horas de la noche.
Los investigadores evitaron molestar a las tortugas hasta después de que pusieran sus huevos. Una vez que eso sucedió, se pusieron en acción, usando espátulas y martillos para eliminar los epibiontes más grandes, como los percebes. Con el caparazón casi limpio, el equipo lo raspó para eliminar la macrofauna más grande y usó una esponja para recolectar la meiofauna restante (los investigadores señalan que si bien las tortugas pueden sentir este proceso, no les hace daño). También tomaron una pequeña muestra de tejido del hombro de los animales para realizar un análisis de isótopos estables antes de liberar a cada tortuga.
De vuelta en el laboratorio, los taxónomos clasificaron los epibiontes a mano, a menudo asignando meiofauna a un filo y macrofauna a una familia. Algunos de los investigadores, que son expertos en nematodos, se centraron en particular en estos diminutos gusanos, que son el grupo de meiofauna mejor estudiado (el organismo modelo Caenorhabditis elegans siendo un ejemplo). Pudieron identificar muchos géneros o incluso especies de nematodos.
Llegué a la primera tortuga que vi y dije: Dios mío, esta es una tortuga tan sucia.
Ian Silver-Gorges, Universidad Estatal de Florida
El equipo usó dos modelos diferentes para combinar las firmas de isótopos estables y las comunidades epibiontes de cada tortuga y asignarlas a un área probable de alimentación. Ambos modelos produjeron resultados similares, aunque no idénticos, mostrando que, como grupo, las tortugas se habían alimentado en todo el Golfo y en el Atlántico subtropical cerca de Cuba. Casi la mitad de las tortugas parecían haber viajado al sur del Golfo de México frente a la costa de América Central, mientras que un tercio regresó a la playa de anidación desde las aguas del este del Golfo cerca de Florida y algunas del norte del Golfo que incluye St. Isla Jorge. Solo una tortuga se había aventurado al sur a las aguas entre Florida y Cuba, y ninguna de las tortugas muestreadas había cruzado a la costa atlántica de Florida, una región conocida como South Atlantic Bight.
Comunidades de meiofauna, pero no la macrofauna, fueron significativamente diferentes entre estas regiones. Entre el norte, el sur y el este del Golfo, los moluscos bivalvos, poliquetos y gusanos turbelarios, y un puñado de filos más raros representaron la mayoría de las diferencias, y las abundancias de 27 géneros de nematodos en particular fueron útiles para discriminar entre regiones. En el documento, el equipo dice que una de las razones por las que los conjuntos de meiofauna pueden ser más exclusivos de ciertas regiones es porque generalmente no se dispersan muy lejos. Por el contrario, más del 60 por ciento de la macrofauna que identificó el equipo tenía una etapa larvaria de aguas abiertas, lo que significa que podrían colonizar tortugas a lo largo y ancho.
Usando microscopios y claves de identificación, los científicos determinaron la taxonomía de los organismos microscópicos que viven en los caparazones de las tortugas, incluidos los gusanos nematodos y los copépodos (izquierda) y varios tipos de camarones esqueléticos (derecha). Jeroen Ingels
Los datos de isótopos estables también se correlacionaron con los datos de epibiontes, es decir, tortugas con nitrógeno más diferente los valores de isótopos también tenían ensamblajes de epibiontes más disímiles. Las diferencias en la abundancia de algunos géneros de nematodos en particular se correlacionaron positivamente tanto con las proporciones de nitrógeno, que indican qué tan alto en la cadena alimenticia se alimenta un animal, como con las proporciones de carbono, que pueden usarse para inferir dónde se pudo haber estado alimentando un animal. Una relación más alta de nitrógeno-15 a nitrógeno-14, por ejemplo, podría indicar que una tortuga está comiendo cangrejos o pescado, mientras que una relación particular de carbono-13 a carbono-12 podría indicar a los investigadores que una tortuga se está alimentando en un hábitat particular, como la hierba marina. La especificidad de los nematodos sugiere, dice Silver-Gorges, que los nematodos son un mejor grupo indicador que otras especies, o que la capacidad de categorizarlos en un nivel taxonómico más bajo afinó las conclusiones que el equipo pudo sacar de la gusanos.
En general, creo que es un estudio maravilloso, dice Nathan Robinson, un biólogo marino independiente que no participó en el estudio pero que ha realizado estudios similares con diatomeas, un tipo de microalgas marinas, en tortugas. . El concepto de usar epibiontes para rastrear tortugas marinas es algo de lo que hemos estado hablando, como comunidad, durante mucho tiempo, y [este] estudio es un paso importante para poder aplicarlo directamente a la conservación.
Tanto Robinson como Seney señalan importantes limitaciones del estudio, por un lado, mientras que el equipo tomó muestras de un buen porcentaje de las tortugas que anidan en la isla St. George, es una pequeña proporción del número total de tortugas bobas en el mundo. Creo que han hecho un gran estudio que demuestra que este es un enfoque valioso. . . pero debido al tamaño de la muestra, creo que no querrás sacar grandes conclusiones sobre las tortugas bobas en general, dice Seney a The Scientist. Pero sentaron una gran base para estudios futuros, y particularmente para trabajos futuros en la misma playa de anidación.
Además, debido a que la meiofauna es un grupo de nicho, no todos en el mundo son o incluso quieren serlo. un experto en meiofauna, dice Robinson. Una solución es usar herramientas moleculares para secuenciar el ADN de la meiofauna en lugar de identificarlos a mano o enviarlos a expertos. Actualmente, las bases de datos de referencia de ADN de la meiofauna son algo deficientes, pero a medida que más científicos aborden este problema y las herramientas de secuenciación se vuelvan más baratas, pueden volverse más útiles.
Actualmente, Silver-Gorges y sus colegas están considerando comparar los resultados de la secuenciación molecular. a sus clasificaciones taxonómicas, y también están combinando los datos más a fondo para identificar organismos centinela a los que apuntar en el muestreo futuro. Se encontraron larvas de cangrejo herradura, por ejemplo, en casi todas las tortugas asignadas al este y sur del Golfo, pero en ninguna asignada al norte del Golfo. Además, a Silver-Gorges y sus colegas les gustaría vincular la meiofauna con las tortugas con una dieta conocida. Es posible que haya, en una población, individuos que adoran los tunicados que cuelgan en la superficie o algunos que cavan en busca de cangrejos, le dice Silver-Gorges a The Scientist. Si bien las diferencias en las comunidades de epibiontes podrían deberse en parte a estas preferencias dietéticas, aún no podemos decir que eso es exactamente lo que está sucediendo.
Nota de los editores sobre la imagen de la tortuga incluida en este artículo : Estas fotografías fueron tomadas durante actividades de investigación permitidas por la Comisión de Conservación de Vida Silvestre y Pesca de Florida con el número de permiso MTP-239 en condiciones que no perjudicaron a este animal. No intente recrear el contenido de esta imagen sin la capacitación y autorización adecuadas. Esta fotografía se tomó con luz roja o infrarroja y se convirtió a blanco y negro en el procesamiento posterior. Partes de este proyecto fueron financiadas en su totalidad o en parte por una subvención otorgada por el Programa de Subvenciones para Tortugas Marinas. [Lenguaje cortesía de la Comisión de Conservación de Vida Silvestre y Pesca de Florida]