Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fita, Alèssia Pons
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/15090
Resumo: Zooxanthellate corals and benthic macroalgae that overlap in the same habitat compete for limiting resources such as light and space and have physical and chemical clues to outcompete each other. There is a huge amount of literature based on coral-algal interactions that endorse the general assumption about the negative outcomes on corals once the algae proliferate due to increased nutrient loads or decreasing herbivory rates. Here we have discovered and characterized a new and unique Mediterranean habitat where the reef-building coral Cladocora caespitosa and erect seaweeds of the order Fucales (Cystoseira s. l.) coexist. In this new habitat Cladocora caespitosa reaches 34% cover and densities of Cystoseira s. l. (mainly Treptacantha ballesterosii) are much higher than reports from other sites provided by different authors. Interestingly, abundances of Treptacantha ballesterosii and Cladocora caespitosa show a positive relationship suggesting that some kind of facilitation mechanism is taking place. Comparing these Cladocora-Cystoseira s. l. relationships with other places where these taxa coexist, reveals that these relationships are species- and site-specific, although most of them are neutral or positive. Despite the mechanisms mediating coral-algae interactions are being poorly understood, description of positive to neutral long-lasting relationships between these principal Mediterranean habitat-formers challenges the expected competition for space between corals and macroalgae.
id RCAP_362c09dc8e58983d0bc9799ea063332c
oai_identifier_str oai:sapientia.ualg.pt:10400.1/15090
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblagesCladocora caespitosaCystoseiraInteractionsCompetitionHabitatCoralsDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasZooxanthellate corals and benthic macroalgae that overlap in the same habitat compete for limiting resources such as light and space and have physical and chemical clues to outcompete each other. There is a huge amount of literature based on coral-algal interactions that endorse the general assumption about the negative outcomes on corals once the algae proliferate due to increased nutrient loads or decreasing herbivory rates. Here we have discovered and characterized a new and unique Mediterranean habitat where the reef-building coral Cladocora caespitosa and erect seaweeds of the order Fucales (Cystoseira s. l.) coexist. In this new habitat Cladocora caespitosa reaches 34% cover and densities of Cystoseira s. l. (mainly Treptacantha ballesterosii) are much higher than reports from other sites provided by different authors. Interestingly, abundances of Treptacantha ballesterosii and Cladocora caespitosa show a positive relationship suggesting that some kind of facilitation mechanism is taking place. Comparing these Cladocora-Cystoseira s. l. relationships with other places where these taxa coexist, reveals that these relationships are species- and site-specific, although most of them are neutral or positive. Despite the mechanisms mediating coral-algae interactions are being poorly understood, description of positive to neutral long-lasting relationships between these principal Mediterranean habitat-formers challenges the expected competition for space between corals and macroalgae.Os corais zooxantelados são os principais organismos engenheiros de habitat das águas superficiais dos mares tropicais e subtropicais, da mesma maneira que nos mares temperados essa função é desempenhada pelas macroalgas castanhas das ordens Laminariales, Fucales e Tilopteridales. No entanto, nos recifes de corais as interações entre algas e corais são frequentes, e os dois grupos competem entre si por recursos limitantes, como sejam a luz ou o espaço. Por essa razão, tanto as algas como os corais desenvolveram estruturas físicas e compostos químicos de defesa que usam contra os organismos competidores. Existe uma grande quantidade de bibliografia publicada analizando as interações corais-algas e que apoia o pressuposto geral sobre os efeitos negativos das algas sobre os corais, a partir do momento em que essas proliferam como consequência do aumento da carga de nutrientes no meio marinho ou da diminuição da taxa de herbivoria. Estes acontecimentos são normalmente mediados pelos humanos, mas também ocorrem naturalmente como consequência de situações pouco frequentes e catastróficas, como podem ser grandes tempestades, maremotos, aumento do escoamento superficial terrestre devido a episódios de chuvas fortes, ou surtos de doenças que eliminam herbívoros (p. ex. ouriços do mar). Em condições normais e estáveis, nas águas tropicais podemos encontrar recifes dominados tanto por corais como por algas, principalmente coralinas incrustantes, mas também algas filamentosas e macroalgas de talo ereto (Sargassum, Turbinaria). O Mediterrâneo é um mar temperado e ameno, mas suficientemente frio no inverno para impedir que a maioria dos corais tropicais possam aí sobreviver. Existe no entanto um coral hermatípico endémico, Cladocora caespitosa, que tem a capacidade de ser a espécie dominante em localidades com características muito particulares e formar aí bioherms estruturalmente semelhantes a recifes de pequenas dimensões. No presente estudo descrevemos e caracterizamos um habitat mediterrânico novo e único, no qual coexistem o coral hermatípico Cladocora caespitosa e algas eretas da ordem Fucales (Cystoseira s. l.). Este novo habitat está localizado em Formentera (Ilhas Baleares), num local conhecido como “Es Banc” (38°43'19.2''N 1°23'09.2''E). Neste habitat o coral Cladocora caespitosa atinge uma cobertura de 33,7%, com uma superfície total de coberta de 387 indivíduos por m2, enquanto que as densidades de Cystoseira s. l. (principalmente Treptacantha ballesterosii) podem atingir valores de 206 indivíduos por m2, uma densidade muito superior aos valores obtidos por outros autores para outras localidades mediterrânicas. Por outro lado, a longitude do eixo principal da T. ballesterosii é aqui de cerca de 5 cm, o que representa um valor muito inferior ao descrito para a espécie em estudos anteriores. Curiosamente, as abundâncias de T. ballesterosii e de Cladocora caespitosa mostram uma relação positiva, sugerindo algum tipo de mecanismo de facilitação pelo qual o recrutamento e/ou a sobrevivência de T. ballesterosii são reforçados pela presença de Cladocora caespitosa. De fato, muitos indivíduos de T. ballesterosii estão completamente rodeados por, ou localizados diretamente sobre, colónias vivas de Cladocora caespitosa. Outras espécies de Cystoseira s. l. não apresentam qualquer relação significativa com o coral (e.g. Treptacantha elegans) ou esta relação é negativa (e.g. Carpodesmia brachycarpa). Tanto a espécie Cladocora caespitosa como as espécies de Cystoseira s. l., com exceção de Cystoseira compressa, denotam uma alta vulnerabilidade e estão em risco, pelo que foram incluídas em Listas Vermelhas de espécies ameaçadas e encontram-se protegidas por Convenções Internacionais. Por essa razão, este habitat dominado por Cladocora caespitosa e diferentes espécies de Cystoseira s. l. merece um projeto de monitorização especial e desenhado à sua medida, assim como ações de gestão adequadas para garantir a sua preservação e futura sobrevivência. O estudo das relações entre Cladocora caespitosa e Cystoseira s. l. foi estendido a duas outras localidades mediterrânicas onde estes taxa coexistem, nomeadamente às Ilhas Columbretes (39º53.825’N, 0º41.214’E), e a s’Espardelló (38º47’14.2”N, 1º28’59.7”E). Desta maneira tentou-se comprovar se os padrões de interação entre Cladocora caespitosa e as diferentes Cystoseira s. l. encontrados em Es Banc se mantêm e se repetem noutras localidades, a nível regional. A cobertura média de coral obtida nas ilhas Columbretes é de cerca de 7%, enquanto que em s’Espardelló atinge um 20%. Nas Columbretes, Treptacantha sauvageauana e Cystoseira compressa são as espécies de algas mais frequentes (38% de abundância cada uma), enquanto que Treptacantha ballesterosii var. compressa, Carpodesmia brachycarpa, Carpodesmia zosteroides e Cystoseira foeniculacea var. latiramosa apresentam abundâncias muito menores. Já em s’Espardelló, a espécie mais comum é Treptacantha ballesterosii, que corresponde a um 72% de todos os exemplares de Cystoseira s. l. encontrados, seguida pela Cystoseira compressa com 18% e Carpodesmia brachycarpa com menos de 10%. Verificámos assim que as relações entre algas e coral são específicas para cada espécie e localidade, apesar de que a maior parte delas são neutras ou positivas. Treptacantha ballesterosii e Cystoseira compressa têm geralmente relações positivas ou neutras, Carpodesmia brachycarpa é sempre neutra, exceto num caso em que é negativa, Treptacantha sauvageauana é negativa e Treptacantha elegans é neutra. Assim, estes resultados não concordam com a visão generalizada acima referida sobre os efeitos negativos das macroalgas carnudas sobre os corais escleractinianos. Não existem estudos específicos sobre a competição entre os corais e as macroalgas Cystoseira s. l., mas sabe-se que essas algas produzem compostos alelopáticos (principalmente terpenóides) que atuam como mecanismos químicos de defesa contra os herbívoros, bactérias e fungos. No entanto, esses aleloquímicos não parecem afetar a interação entre Cladocora caespitosa e a maior parte das espécies de Cystoseira s. l.. Por sua vez, o coral Cladocora caespitosa possui mecanismos aleloquímicos para evitar o crescimento excessivo de macroalgas mas, uma vez mais, isso não parece afetar a interação entre C. caespitosa e a maioria das espécies de Cystoseira s. l.. A feofícea Sargassum spp., também pertencente à ordem Fucales, mostra igualmente ter poucos ou nenhum efeito negativo sobre os corais do sub-bosque, enquanto que o efeito do sombreamento provocado pela cobertura dessas algas é aparentemente positivo, ao mitigar os níveis de exposição solar excessiva e proteger os corais das altas temperaturas. Quanto ao coral Cladocora caespitosa, ele apresenta uma rápida recuperação após sofrer danos nos seus tecidos e esqueleto, o que pode ser muito vantajoso na sua competição com as Cystoseira s. l. e outras algas colonizadoras. Historicamente, as Cystoseira s. l. originaram-se no Mar de Tétis, durante o Mesozóico, mas o seu processo de especiação radiativa no Mediterrâneo começou após a Crise de Salinidade Messiniana (5,3 MY atrás), quando muitas espécies atlânticas invadiram o Mar Mediterrâneo. Quanto a Cladocora caespitosa, também teve a sua origem após a Crise de Salinidade Messiniana. Assim, tanto as Cystoseira s. l. como o coral Cladocora caespitosa têm estado em estreito contato desde há muito tempo, e tiveram necessariamente que competir entre si, assim como com outros organismos bentónicos de pouca profundidade como outras algas e invertebrados sésseis, pelos recursos limitantes (e.g. luz e espaço). No presente trabalho defendemos que as relações próximas e duradouras estabelecidas entre as espécies de Cystoseira s. l. e o coral Cladocora caespitosa desenvolveram uma variedade de efeitos, positivos, negativos ou neutros, que são específicos segundo as espécies de algas envolvidas e o local no qual ocorrem. Estas ocorrem nos mesmos habitats, e devem ter aí papéis e requisitos ecológicos compatíveis para poderem sobreviver, crescer e reproduzir-se, o que provavelmente forçou o desenvolvimento de adaptações e mecanismos que permitissem a sua coexistência. Em resumo, no presente trabalho demostramos que o coral hermatípico Cladocora caespitosa e as macroalgas perenes formadoras de bosques Cystoseira s. l., são capazes de coexistir e formar associações nas águas superficiais do Mediterrâneo. A relação entre corais e macroalgas é específica para cada espécie e local, e embora a maior parte das espécies apresente efeitos neutros, em algumas delas (e.g. Treptacantha ballesterosii) parece existir um efeito facilitador do coral sobre as algas. Apesar de que os mecanismos que permitem esta coexistência estejam longe de ser compreendidos, a descrição destas relações de longo prazo, neutras e positivas, entre dois dos principais grupos de organismos construtores de habitats marinhos mediterrânicos em águas superficiais, desafia a esperada competição pelo espaço e pela luz entre corais e macroalgas.Serrão, EsterBallesteros, EnricSapientiaFita, Alèssia Pons2021-02-15T14:41:16Z2020-04-142020-04-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/15090TID:202489973enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-24T10:27:29Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/15090Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:05:59.994542Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
title Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
spellingShingle Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
Fita, Alèssia Pons
Cladocora caespitosa
Cystoseira
Interactions
Competition
Habitat
Corals
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
title_short Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
title_full Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
title_fullStr Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
title_full_unstemmed Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
title_sort Cladocora caespitosa and Cystoseira spp.: description of a new habitat and interactions coral/algae in mixed assemblages
author Fita, Alèssia Pons
author_facet Fita, Alèssia Pons
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Serrão, Ester
Ballesteros, Enric
Sapientia
dc.contributor.author.fl_str_mv Fita, Alèssia Pons
dc.subject.por.fl_str_mv Cladocora caespitosa
Cystoseira
Interactions
Competition
Habitat
Corals
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
topic Cladocora caespitosa
Cystoseira
Interactions
Competition
Habitat
Corals
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
description Zooxanthellate corals and benthic macroalgae that overlap in the same habitat compete for limiting resources such as light and space and have physical and chemical clues to outcompete each other. There is a huge amount of literature based on coral-algal interactions that endorse the general assumption about the negative outcomes on corals once the algae proliferate due to increased nutrient loads or decreasing herbivory rates. Here we have discovered and characterized a new and unique Mediterranean habitat where the reef-building coral Cladocora caespitosa and erect seaweeds of the order Fucales (Cystoseira s. l.) coexist. In this new habitat Cladocora caespitosa reaches 34% cover and densities of Cystoseira s. l. (mainly Treptacantha ballesterosii) are much higher than reports from other sites provided by different authors. Interestingly, abundances of Treptacantha ballesterosii and Cladocora caespitosa show a positive relationship suggesting that some kind of facilitation mechanism is taking place. Comparing these Cladocora-Cystoseira s. l. relationships with other places where these taxa coexist, reveals that these relationships are species- and site-specific, although most of them are neutral or positive. Despite the mechanisms mediating coral-algae interactions are being poorly understood, description of positive to neutral long-lasting relationships between these principal Mediterranean habitat-formers challenges the expected competition for space between corals and macroalgae.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-04-14
2020-04-14T00:00:00Z
2021-02-15T14:41:16Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.1/15090
TID:202489973
url http://hdl.handle.net/10400.1/15090
identifier_str_mv TID:202489973
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133300680294400

Registros relacionados