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Ecología y genética de ascidias invasoras en el Mediterráneo occidental

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Universitat de Barcelona. Departament de Genètica

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[spa] Las invasiones biológicas son un tema de especial importancia para los biólogos marinos. Estas invasiones pueden causar daños tanto ecológicos como económicos. El Mar Mediterráneo es uno de los ecosistemas marinos con más biodiversidad de todo el globo. No obstante, es uno de los mares más castigados y contaminados por la gran actividad humana costera y por la explotación de sus recursos. En consecuencia, es una región altamente vulnerable para la introducción de especies de diferentes orígenes. Siguiendo la introducción a una nueva área (dispersión pre-frontera), los procesos post-frontera determinan el éxito en el establecimiento de las especies no indígenas. Sin embargo, se conoce poco sobre cómo estos procesos post-frontera dan forma a la composición genética de las especies no indígenas a escalas regionales. Además, las introducciones recurrentes de especies no indígenas generan interacciones nuevas entre especies residentes que varían con las condiciones locales y la composición de la comunidad receptora. Por otro lado, el estudio de especies invasoras es a menudo confundido por cuestiones taxonómicas y por lo tanto estas especies pueden no ser reconocidas como introducidas en nuevas áreas colonizadas. De entre los organismos marinos invasores, las ascidias se han convertido en un problema global. Puertos, marinas, instalaciones de acuacultura y otras estructuras artificiales suelen ser los hábitats donde son introducidas y proliferan. Concretamente, las ascidias no indígenas son una especial preocupación para la industria de acuacultura y, paradójicamente, el stock de bivalvos representa una importante vía para transportar estas ascidias por todo el mundo. El objetivo principal de esta tesis doctoral es estudiar ciertos aspectos ecológicos y genéticos de la biología de cuatro ascidias invasoras en el Mediterráneo occidental. En el primer capítulo profundizamos en los procesos post-frontera de Microcosmus squamiger estudiando su estructura genética poblacional. Esta ascidia presenta una capacidad relativamente alta de dispersión post-frontera que le permite un flujo genético entre diferentes poblaciones a pequeña escala, además, presenta dos grupos genéticos relacionados con las dos fuentes originarias (Australia) de las poblaciones introducidas mundialmente. Estos acervos genéticos están mezclados a nivel poblacional pero no a nivel de individuo. En el segundo capítulo evaluamos los interacciones biológicas en los primeros estadios del desarrollo de Microcosmus squamiger y Styela plicata entre ellas y con mejillones, otros dominantes en las comunidades bentónicas. Parece que las dos ascidias no presentan interacciones a nivel espermático y tampoco a nivel de asentamiento larvario. En cambio, los mejillones juveniles presentan altos niveles de depredación de las larvas de estas dos ascidias, además de influenciar en su comportamiento larvario. Esto nos demuestra la importancia de la comunidad residente para el establecimiento de especies introducidas. En el tercer capítulo estudiamos el ciclo de vida y la estructura genética poblacional del invasor Didemnum. vexillum. Esta ascidia presenta un ciclo de crecimiento y reproductor claramente estacional, afectado negativamente por las temperaturas cálidas del verano. Además, las poblaciones introducidas en el Mediterráneo muestran una diversidad baja, sugiriendo un proceso de cuello de botella en el proceso de introducción. Finalmente, en el cuarto capítulo estudiamos el ciclo de vida de Clavelina oblonga. Veremos que esta ascidia es una especie introducida en el Mediterráneo desde hace más de 80 años pero que fue erróneamente identificada como C. phlegraea, nativa de la región. Su ciclo reproductor y de crecimiento es marcadamente estacional, favorecido por las temperaturas altas del verano, presentando hibernación en los meses más fríos.

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[eng] Biological invasions are of special concern to marine biologists. The Mediterranean is one of the most harmed seas by human activities. Among invasive marine organisms, ascidians have become a global problem. The main goal of this PhD thesis is to study ecological and genetic aspects of the biology of four invasive ascidians in the western Mediterranean. In the first chapter, we delve into the post-border processes of the ascidian Microcosmus squamiger studying its population genetic structure. This ascidian has a relatively high capacity of post-border dispersion, which allows gene flow between populations on a small scale. Moreover there are two genetic clusters related to the two original sources of the introduced worldwide populations. These genetic pools are mixed at the population level but not at the individual level. In the second chapter, we evaluate biological interactions in early-life history stages of Microcosmus squamiger and Styelaplicata, among themselves and with mussels. No interactions between the two ascidians were found in fertilization or larval settlement and metamorphosis processes. In contrast, larvae of both ascidians were consumed by the juvenile mussels, and the ascidians also presented shifts in larval behavior in the presence of the mussels. This highlights the importance of the resident community for the establishment of introduced species. In the third chapter, we study the life cycle and population genetic structure of the invasive Didemnum vexillum. The ascidian showed a marked seasonal growth and reproductive cycle, negatively influenced by warm summer temperatures. Additionally, introduced populations in the Mediterranean showed low diversity, suggesting a bottleneck process in the introduction. Finally, in the fourth chapter, we study the life cycle of Clavelina oblonga. This ascidian is in fact an introduced species in the Mediterranean for more than 80 years ago but was erroneously identified as C. phlegraea, native to the region. Their reproductive and growth cycle was markedly seasonal, favored by warm summer temperatures, hibernating in colder months.

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Tesis Doctorals - Departament - Genètica

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Ecología y genética de ascidias invasoras en el Mediterráneo occidental