Hard-bottom succession of subtidal epibenthic communities colonizing hidden and exposed surfaces off northern Chile

Aldo S. Pacheco; Jürgen Laudien; Martin Thiel; Olaf Heilmayer; Marcelo Oliva

doi:10.3989/scimar.2010.74n1147

Autores/as

Aldo S. Pacheco Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research
Jürgen Laudien Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research
Martin Thiel Facultad de Ciencias del Mar, Universidad Católica del Norte
Olaf Heilmayer Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research
Marcelo Oliva Facultad de Recursos del Mar, Universidad de Antofagasta

DOI:

https://doi.org/10.3989/scimar.2010.74n1147

Palabras clave:

complejidad del hábitat, comunidades epibentónicas de fondos duros, sucesión, península Mejillones, Sistema de la Corriente de Humboldt

Resumen

La biodiversidad en sustratos de fondo duro está compuesta por especies que crecen en las superficies expuestas de las rocas así como también aquellas presentes en microhábitats ocultos como grietas y cavidades. Este estudio examina el proceso de sucesión de organismos epibentónicos que colonizan un sustrato artificial presentando una superficie expuesta y una oculta en una pared vertical en la península de Mejillones en el norte de Chile. Cada tres meses, tres paneles fueron colectados y en el laboratorio se cuantificó la cobertura de especies en ambas superficies. Durante la sucesión en las superficies ocultas los briozoos Membranipora isabelleana y Lagenicella variabilis dominaron la comunidad en términos de cobertura notándose una ausencia total de algas. En contraste, las algas coralinas custrosas y Rhodymenia corallina fueron componentes importantes de las comunidades que colonizaron las superficies expuestas. La estructura comunitaria y los patrones de sucesión fueron diferentes en ambas superficies, observándose una tendencia a la dominancia de los animales coloniales suspensívoros. En las superficies expuestas se identificó la exclusión competitiva como un proceso importante durante la sucesión, mientras que en las superficies ocultas este patrón no se observó. Esto tiene implicaciones en la biodiversidad general, debido a que las especies pioneras que no pudieron sobrevivir periodos largos en las superficies expuestas, se restringen a los hábitats ocultos desde donde pueden crecer lateralmente. Los microhábitats ocultos proporcionan refugios para algunas especies, lo que puede afectar la sucesión en hábitats rocosos. Concluimos que es necesario examinar los microhábitats ocultos para poder tener un total entendimiento de la sucesión en hábitats de fondos duros.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Aldo S. Pacheco, Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research

Facultad de Recursos del Mar, Universidad de Antofagasta, Chile

Jürgen Laudien, Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research

Institute for Applied Ecology Ltd, D-18184 Broderstorf, Germany

Martin Thiel, Facultad de Ciencias del Mar, Universidad Católica del Norte

Centro de Estudios Avanzados en Zonas Áridas (CEAZA), Coquimbo, Chile

Citas

Barnes, H. and W. Klepal. – 1972. Phototaxis in stage Inauplius larvae of two cirripedes. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 10: 267-273. doi:10.1016/0022-0981(72)90076-7

Baynes, T.W. – 1999. Factors structuring a subtidal encrusting community in the southern Gulf of California. Bull. Mar. Sci., 64: 419-450.

Bourget, E., J. De Guise and G. Daigle. – 1994. Scales of substratum heterogeneity, structural complexity, and the early establishment of a marine epibenthic community. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 181: 31-51. doi:10.1016/0022-0981(94)90102-3

Burnaford, J.L. – 2004. Habitat modification and refuge from sublethal stress drive a marine plant-herbivore association. Ecology, 85: 2837-2849. doi:10.1890/03-0113

Chaparro, O.R., I. Bahamondes-Rojas, A.M. Vergara and A.A. Rivera. – 1998. Histological characteristics of the foot and locomotory activity of Crepidula dilatata Lamarck (Gatropoda: Calyptreidae) in relation to sex changes. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 223: 77-91. doi:10.1016/S0022-0981(97)00151-2

Chaparro, O.R., C.J. Segura, R.J. Navarro and R.J. Thompson. – 2004. The effect of food supply on feeding strategy in sessile female grastropods Crepidula fecunda. Mar. Biol., 144: 79-87. doi:10.1007/s00227-003-1176-7

Cifuentes, M., C. Kamlah, M. Thiel, M. Lenz and M. Wahl. – 2007. Effects of temporal variability of disturbance on the succession in marine fouling communities in northern-central Chile. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 352: 280-294. doi:10.1016/j.jembe.2007.08.004

Clarke, K.R. – 1993. Non-parametric multivariate analyses of changes in community structure. Aust. J. Ecol., 18: 117-143. doi:10.1111/j.1442-9993.1993.tb00438.x

Clarke, K.R. and R.N. Gorley. – 2006. PRIMERv6: User Manual/Tutorial, PRIMER-E: Plymouth.

Connell, J.H. – 1985. The consequences of variation in initial settlement vs. post-settlement mortality in rocky intertidal communities. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 93: 11-45. doi:10.1016/0022-0981(85)90146-7

Connell, S.D. – 2005. Assembly and maintenance of subtidal habitat heterogeneity: synergistic effects of light penetration and sedimentation. Mar. Ecol. Prog. Ser., 289: 53-61. doi:10.3354/meps289053

Coyer, J.A., R.F. Ambrose, J.M. Engle and J.C. Carrol. – 1993. Interactions between corals and algae on a temperate zone rocky reef: mediation by sea urchins. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 167: 21-37. doi:10.1016/0022-0981(93)90181-M

Dexter, S.C. and K.E. Lucas. – 1985. The study of biofilm formation under water by photoacoustic spectroscopy. J. Colloid. Interf. Sci., 104: 15-27. doi:10.1016/0021-9797(85)90005-0

Duggins, O.D., J.E. Eckman and A.T. Sewell. – 1999. Ecology of understory kelp environments. II. Effects of kelps on recruitment of benthic invertebrates. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 143: 27-45. doi:10.1016/0022-0981(90)90109-P

Escribano, R., V. Marín, P. Hidalgo and G. Olivares. – 2002. Physical-biological interactions in the pelagic ecosystem of the nearshore zone of the northern Humboldt Current System. In: J.C. Castilla and J. Largier (eds.), The Oceanography and Ecology of the Nearshore Bays in Chile. Proceedings of the International Symposium on Linkages and Dynamics of Coastal Systems: Open Coast and Embayments, pp: 145-175. Eds. Univ. Católica Chile, Santiago.

Gallardo, C. – 1977. Two modes of development in the morphospecies Crepidula dilatata (Gastropoda: Calyptraeidae) from Southern Chile. Mar. Biol., 39: 241-251. doi:10.1007/BF00390998

Glasby, T.M. – 1999a. Effects of shading on subtidal epibiotic assemblages. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 234: 275-290. doi:10.1016/S0022-0981(98)00156-7

Glasby, T.M. – 1999b. Interactive effects of shading and proximity to the seafloor on the development of subtidal epibiotic assemblages. Mar. Ecol. Prog. Ser., 190: 113-124. doi:10.3354/meps190113

Glasby, T.M. – 2000. Surface composition and orientation interact to affect subtidal epibiota. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 248: 177-190. doi:10.1016/S0022-0981(00)00169-6 PMid:10771301

Glasby, T.M. and S.D. Connell. – 2001. Orientation and position of substrata have large effects on epibiotic assemblages. Mar. Ecol. Prog. Ser., 214: 127-135. doi:10.3354/meps214127

Irving, A.D. and S.D. Connell. – 2002. Sedimentation and light penetration interact to maintain heterogeneity of subtidal habitats: algal versus invertebrate dominated assemblages. Mar. Ecol. Prog. Ser., 245: 83-91. doi:10.3354/meps245083

Jackson, J.B.C. – 1977. Competition on marine hard substrata: the adaptive significance of solitary and colonial strategies. Am. Nat., 111: 743-767. doi:10.1086/283203

Matsumura, K., J.M. Hill, P.O. Thomason, J.C. Thomason and A.S. Clare. – 2000. Discrimination at settlement in barnacles: laboratory and field experiments on settlement behaviour in responses to settlement-inducing protein complexes. Biofouling, 16: 181-190. doi:10.1080/08927010009378443

Melville, A.J. and S.D. Connell. – 2001. Experimental effects of kelp canopies on subtidal coralline algae. Austral Ecol., 26: 102-108. doi:10.1046/j.1442-9993.2001.01089.x

Miller, R.J. and R. Etter. – 2008. Shading facilitates sessile invertebrate dominance in the rocky subtidal Gulf of Maine. Ecology, 89: 452-462. doi:10.1890/06-1099.1 PMid:18409434

Navarro, J.M. and O.R. Chaparro. – 2002. Grazing-filtration as feeding mechanisms in motile specimens of Crepidula fecunda (Gastropoda: Calyptraeidae). J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 270: 111-122. doi:10.1016/S0022-0981(02)00013-8

Navarrete, S.A. and J.C. Castilla. – 2003. Experimental determination of predation intensity in an intertidal predator guild: dominant versus subordinate prey. Oikos, 100: 251-262. doi:10.1034/j.1600-0706.2003.11996.x

Navarrete, S.A., M. Parragué and E.A. Wieters. – 2008. Local and meso-scale patterns of recruitment and abundance of two intertidal species that compete for refuges. Mar. Biol., 155: 223-232. doi:10.1007/s00227-008-1021-0

Pacheco, A. and J. Laudien. – 2008. Dendropoma mejillonensis sp. nov. new species of vermetid (Mollusca, Caenogastropoda) from northern Chile. The Veliger, 50: 219-224.

Raimondi, P.T. and A.N.C. Morse. – 2000. The consequences of complex larval behaviour in a coral. Ecology, 81: 3193-3211.

Richter, C., M. Wunsch, M. Rasheed, I. Kötter and M. Badran. – 2001. Endoscopic exploration of Red Sea coral reefs reveals dense populations of cavity-dwelling sponges. Nature, 413: 726-730. doi:10.1038/35099547 PMid:11607030

Rodríguez, S.D., F.P. Ojeda and N.C. Inestrosa. – 1993. Settlement of benthic marine invertebrates. Mar. Ecol. Prog. Ser., 97: 193-207. doi:10.3354/meps097193

Roleda, M.Y., C. Wiencke, D. Hanelt and K. Bischof. – 2007. Sensitivity of the early life stages of macroalgae from the northern hemisphere to ultraviolet radiation. Photochem. Photobiol., 83: 851-862.

Sebens, K.P. – 1986. Spatial relationships among encrusting marine organisms in the New England subtidal zone. Ecol. Monogr., 56: 73-96. doi:10.2307/2937271

Siddon, C.E. and J.D. Witman. – 2004. Behavioral indirect interactions: multiple predator effects and prey switching in the rocky subtidal. Ecology, 85: 2938-2945. doi:10.1890/03-0519

Sommer, U., B. Meusel and C. Stielau. – 1999. An experimental analysis of the importance of body-size in the seastar-mussel predator-prey relationship. Acta Oecol., 20: 81-86. doi:10.1016/S1146-609X(99)80019-8

Teixidó, N., J. Garrabou, J. Gutt and W. Arntz. – 2007. Iceberg disturbance and successional spatial patterns: the case of the shelf Antarctic benthic communities. Ecosystems, 10: 142-157.

Underwood, A.J. and M.G. Chapman. – 2006. Early development of subtidal macrofaunal assemblages: relationships to period and timing of colonization. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 330: 221-233. doi:10.1016/j.jembe.2005.12.029

Valdivia, N., A. Heidemann, M. Thiel, M. Molis and M. Wahl. – 2005. Effects of disturbance on the diversity of hard-bottom macrobenthic communities on the coast of Chile. Mar. Ecol. Prog. Ser., 299: 45-54. doi:10.3354/meps299045

Villegas, M.J., J. Laudien, W. Sielfeld and W.E. Arntz. – 2008. Macrocystis integrifolia and Lessonia trabeculata (Laminariales; Phaeophyceae) kelp habitats structures and associated macrobenthic community off northern Chile. Helgoland Mar. Res., 62 (Suppl 1): 33-43. doi:10.1007/s10152-007-0096-1

Witman, J.D. and P.K. Dayton. – 2001. Rocky subtidal communities. In: M.D. Bertness, S.D. Gaines and M.E. Hay (eds.) Marine Community Ecology, pp: 339-366. Sinauer Associates Inc, Sunderland, Massachusetts.

Yund, P.O., S.D. Gaines and M.D. Bertness. – 1991. Cylindrical tube traps for larval sampling. Limnol. Oceanogr., 36: 1167-1177.