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Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR

Print version ISSN 0122-9761

Bol. Invest. Mar. Cost. vol.51 no.1 Santa Marta Jan./June 2022  Epub Aug 01, 2022

https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.2022.51.1.1168 

NOTA

Primer registro y extensión del rango de distribución del erizo de mar profundo Hygrosoma petersii (A. Agassiz, 1880) (Echinodermata, Echinoidea) para el Caribe sur

Daniela Yepes-Gaurisas1  * 
http://orcid.org/0000-0003-0415-0834

Giovvana M. Guerrero-Correa2 
http://orcid.org/0000-0001-8215-3868

1Museo de Historia Natural Marina de Colombia “Makuriwa”, Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras ‘‘José Benito Vives de Andréis’’ (Invemar), Calle 25 No. 2-55, Playa Salguero, Santa Marta, Colombia. d.gaurisas@gmail.com

2Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, Universidad Nacional Autónoma de México UNAM, Av. Ciudad Universitaria 3000, C.P. 04510, Coyoacán, Ciudad de México, Mexico. giovvanacorrea@gmail.com


ABSTRACT

Hygrosoma petersii (A. Agassiz, 1880) is a regular deep-sea urchin from the family Echinothuriidae that has undergone numerous taxonomic changes throughout history. It is characterized by the presence of tridentate pedicellariae with spoon-shaped valves with a serrated edge. The geographic distribution of Hygrosoma petersii is extended to the Colombian Caribbean, as the southernmost record of the Caribbean Sea. Species description and, for the first time, Scanning Electron Microscopy (SEM) photographs of its pedicellariae and sphaeridia are presented, comparing it with its Caribbean congeners.

KEYWORDS: Deep-Sea; Colombian Caribbean; Echinothuriidae; tridentate pedicellariae; sphaeridia.

RESUMEN

Hygrosoma petersii (A. Agassiz, 1880) es un erizo regular de aguas profundas perteneciente a la familia Echinothuriidae, que ha sufrido numerosos cambios taxonómicos a lo largo de la historia. Se caracteriza por la presencia de pedicelarios tridentados con valvas en forma de cuchara con borde dentado. La distribución geográfica de H. petersii se extiende al Caribe colombiano, como el registro más austral del Caribe. Se presenta la descripción de la especie y por primera vez, las fotografías de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) de sus pedicelarios y esferidios, comparándola con sus congéneres caribeños.

PALABRAS CLAVE: Mar profundo; Caribe colombiano; Echinothuriidae; pedicelarios tridentados; esferidios.

Los estudios de equinodermos en el Caribe colombiano son muy recientes. En los años 70 fueron orientados principalmente a aguas someras y desde la década de los 90 comenzó una nueva era en la investigación en aguas profundas (> 200m), con algunas expediciones realizadas por el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras José Benito Vives de Andreis (Invemar) con el apoyo de varias instituciones colombianas y de otros países (Borrero-Pérez et al., 2012). Como resultado de estos estudios, se registraron alrededor de 280 especies de equinodermos (55 equinoideos) para el Caribe colombiano, siendo el tercer país con mayor riqueza de equinodermos en el Caribe, superado por Cuba y México (Alvarado y Solís-Marín, 2013).

La familia Echinothuriidae Thomson, 1872, está integrada por siete géneros existentes, incluido HygrosomaMortensen, 1903, que habita principalmente en aguas profundas, siendo considerado un componente importante del bentos profundo (Kroh y Mooi, 2021). Se caracteriza por tener una testa delgada y flexible; una serie de placas ambulacrales que cubren completamente cada radio de peristomio; espinas primarias del lado oral en forma de mazo o casco y espinas miliares generalmente provistas de glándulas venenosas (Mortensen, 1927). Dentro de esta familia, sólo se ha registrado para Colombia el género Araeosoma Mortensen, 1903 con las especies Araeosoma belli Mortensen, 1903 y Araeosoma fenestratum (Wyville-Thomson, 1872) (Borrero-Pérez et al., 2012).

El género Hygrosoma presenta tres especies, de las cuales Hygrosoma petersii (A. Agassiz, 1880) es la única distribuida en el océano Atlántico. Esta tiene una historia taxonómica compleja que incluye varias sinonimias y transferencias. Fue descrita por Alexander Agassiz en el año 1880 bajo el nombre de Phormosoma petersii; sin embargo, dada la breve diagnosis presentada por el autor, se han producido errores de identificación y, en consecuencia, varios registros de su distribución geográfica y batimétrica son erróneos (Mortensen, 1927, 1935). Este erizo se caracteriza por la presencia de pedicelarios tridentados que tienen una punta ensanchada en forma de cuchara con un borde recto finamente dentado o aserrado (Mortensen, 1903). Si bien, la forma de los pedicelarios es un carácter taxonómico muy estable, se consideró de escaso valor morfológico, siendo rechazado como un carácter de importancia genérica en esta familia durante años (Mortensen, 1935); no obstante, muchos autores han destacado la importancia de usar estas estructuras en la identificación de equinoideos, especialmente en especies similares que comúnmente se confunden (Mortensen, 1903, 1940; Coppard y Campbell, 2006; Coppard et al., 2010).

Hygrosoma petersii está ampliamente distribuida por todo el Atlántico norte. En el presente estudio, esta especie fue encontrada en la plataforma continental frente a la isla Tierra Bomba en el Caribe colombiano. Se recolectaron dos organismos a 323 m de profundidad en el área de exploración RC 4/5/6/7 (E 287), utilizando una red de arrastre durante la campaña de investigación “Invemar-ANH II” en el año 2009, a bordo del B/I Ancón. Allí, los organismos fueron relajados con sulfato de magnesio y luego fijados en etanol al 70 % (Invemar-ANH, 2010). Los especímenes fueron identificados bajo un microscopio estereoscópico, siguiendo las claves y descripciones de Mortensen (1927, 1935). Se tomaron fotografías digitales y de MEB del ejemplar de mayor tamaño. Los especímenes se encuentran depositados en la colección de equinodermos (INV EQU) del Museo de Historia Natural Marina de Colombia (MHNMC) Makuriwa del Invemar. Las fotografías de MEB de H. petersii se compararon con fotografías de sus congéneres caribeños Phormosoma placenta (ICML-UNAM 4.126.23) y Araeosoma fenestratum (Thomson, 1872) (ICML-UNAM 4.75.5) de la Colección Nacional de Equinodermos “Dra. Ma. Elena Caso Muñoz” de la Universidad Nacional Autónoma de México (ICML-UNAM).

Hygrosoma petersii (A. Agassiz, 1880)

Material examinado: Dos especímenes INV EQU4721, frente a la isla Tierra Bomba, Caribe colombiano (10° 21’ 54” N-75° 51’ 19” W) a 323 m de profundidad. Diámetro de la testa: 3,6 ˗ 4,7 cm.

Descripción: Testa muy flexible, baja y hemisférica, con el lado oral casi plano, ligeramente redondeado hacia el ambitus. Interambulacro con grandes tubérculos en el lado oral (Figura 1A); en el lado aboral los tubérculos son mucho más pequeños, dispersos y dispuestos de manera irregular. Tubérculos secundarios del ambitus discretos (Figura 1B). Ambulacro con pares de poros que forman solo dos series; par de poros de la placa primaria rudimentario, mucho menos desarrollado que el de las placas secundarias. Placas periproctales del sistema apical bien desarrolladas, no están separadas por amplios espacios membranosos. Placas genitales y oculares bien desarrolladas, las primeras son muy notables, aunque no muy grandes; poro genital en la prolongación membranosa. Estos especímenes tienen todas las espinas rotas, pero en organismos vivos las espinas más grandes del peristoma y de la parte proximal del lado oral están curvadas en el extremo como un palo de hockey (Mortensen, 1927, 1935). Se observan pedicelarios tridentados grandes y pequeños, con un cuello y valvas curvas con el extremo en forma de cuchara con borde dentado. Los pedicelarios más pequeños tienen la punta más redondeada, mientras que los más grandes tienen una cabeza larga (Figuras 1C˗D). Los pedicelarios tridentados grandes se distribuyen principalmente en la zona oral, la mayoría en el peristoma; mientras que los pequeños se distribuyen en toda la testa, en cantidades menores en la zona aboral. También se observan pedicelarios trifoliados distribuidos en toda la testa, con valvas curvas de punta ensanchada, dando la apariencia de una espátula con borde dentado (Figura 1E). Los esferidios de esta especie se distribuyen en pares, cerca de los poros de los pies ambulacrales; son completamente redondos con superficie lisa, a diferencia de otros equinoturioides que presentan formas variadas, a menudo más largos y con crestas o superficie rugosa (Figura 1F).

Figura 1 Hygrosoma petersii (INV EQU4721): A. Lado oral; B. Lado aboral; C. Pedicelario tridentado grande; D. Pedicelario tridentado pequeño; E. Pedicelario trifoliado; F. Esferidio. 

Biología: Hygrosoma petersii vive en fondos blandos (fangosos y arenosos) (Grassle et al., 1975; Pawson, 1982). Esta especie fue observada en vivo y descrita como un “erizo grande y negro, con espinas largas y delgadas, muy activo, que camina rápidamente sobre sus espinas ventrales con puntas blancas y truncadas” (Grassle et al., 1975). En relación con los hábitos de alimentación, el contenido intestinal de algunos especímenes estudiados consistió casi exclusivamente en fragmentos de Sargassum y Thalassia, sugiriendo una dieta herbívora; sin embargo, la presencia ocasional de foraminíferos y conchas de pterópodos indica que ingiere parte del sedimento (Pawson, 1982).

Distribución: Desde el suroccidente de Irlanda hasta las Azores; Senegal; frente a Nueva Jersey, EE.UU.; México; Cuba; República Dominicana; y península del Cabo, Sudáfrica, entre 200 y 3700m de profundidad (Mortensen, 1935; Mooi et al., 2004; Alvarado y Solís˗Marín, 2013), también frente a la isla Tierra Bomba, Colombia, a 323 m de profundidad (presente artículo) (Figura 2).

Figura 2 Nuevo registro de Hygrosoma petersii para el Caribe colombiano. 

Comentarios: Dentro del orden Echinothurioida, la forma de las espinas orales es un carácter muy importante que ayuda a separar los géneros dentro de la familia Echinothuriidae, y también a separarlos de los representantes de la familia Phormosomatidae. Las especies del género Araeosoma tienen espinas orales que terminan en un casco hialino con forma de casco expandido, mientras que el género Hygrosoma se caracteriza por la presencia de espinas primarias curvas en el lado oral, y Phormosoma placenta tiene espinas orales envueltas en una gruesa “bolsa” (Mortensen 1935). Sin embargo, durante los muestreos mar adentro, la testa de estos erizos suele colapsar quedando completamente aplanada, además de ser muy susceptibles a daños dentro de las redes de arrastre, por lo que las espinas primarias suelen romperse impidiendo su correcta identificación taxonómica (Mortensen, 1927).

En consecuencia, los pedicelarios y esferidios también han sido utilizados como caracteres diagnósticos de gran importancia taxonómica, incluso a nivel específico, ya que tienen formas muy características y distintivas para cada una de las especies de las familias Echinothuriidae y Phormosomatidae (Guerrero-Correa, 2017). Por tanto, los equinoturioides del Caribe colombiano se pueden diferenciar de la siguiente manera: Phormosoma placenta tiene pedicelarios tridentados con la punta casi tan ancha como la base, sin cuello, y pedicelarios trifoliados en forma de cuchara con la parte distal extendida (Figuras 3A-B). Dentro de los representantes de la familia Echinothuriidae, Hygrosoma petersii se caracteriza por poseer espinas primarias curvas del lado oral (dispersas en el ambitus) y por la presencia de grandes areolas, pedicelarios tridentados con valvas en forma de cuchara y pedicelarios trifoliados de valvas alargadas con la parte distal de la base cerrada en un tubo y la sección superior agrandada en forma de embudo (Figuras 1C-E). Mientras que el género Araeosoma se diferencia por las espinas primarias curvas con un casco blanco hialino en el extremo, areolas pequeñas y pedicelarios tridentados, trifoliados y dactilus. En este caso, Araeosoma fenestratum tiene pedicelarios tridentados grandes con un cuello corto y valvas alargadas, y pedicelarios trifoliados más grandes y alargados que los de H. petersii (Figuras 3C-D).

Figura 3 Pedicelarios de otros Echinothurioida. Phormosoma placenta (ICML-UNAM 4.126.23): A. Pedicelarios tridentados; B. Pedicelarios trifoliados. Araeosoma fenestratum (ICML-UNAM 4.75.5): C. Pedicelarios tridentados; D. Pedicelarios trifoliados. 

AGRADECIMIENTOS

Las autoras agradecen al equipo de investigación de la expedición “Invemar-ANH II” que formó parte del proyecto “Especies, ensamblajes y paisajes de bloques marinos sujetos a exploración de hidrocarburos”, bajo el convenio específico de cooperación No. 008 de 2008 entre la Agencia Nacional de Hidrocarburos. (ANH) y el Invemar. Gracias a Bibian Martínez por las fotografías digitales del espécimen. Gracias a Berenit Mendoza del Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México (IB-UNAM) y a Dayana Meza del Centro de Microscopía Avanzada, Universidad de Antioquia (CAM-UdeA) por su apoyo en la toma de las fotografías de MEB. Finalmente, gracias a la Dra. Giomar Borrero-Pérez por sus valiosos comentarios en la elaboración de este manuscrito.

REFERENCIAS

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Recibido: 26 de Marzo de 2021; Aprobado: 17 de Febrero de 2022

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