RESUMEN
Abstract Increasing habitat modification and species loss demand consistent efforts to describe and understand biodiversity patterns. The BIOTA/FAPESP Program was created in this context and it has been a successful initiative to promote studies on biodiversity and conservation in Brazil. The BIOTA/Araçá is an interdisciplinary project that provided a detailed evaluation of the biodiversity of Araçá Bay, a coastal seascape located on the North coast of the state of São Paulo, Southeast Brazil. The bay encompasses multiple habitats, such as beaches, mangroves, rocky shores, and a tidal flat, and provides important ecosystem services. Unfortunately, the bay is the subject of complex social-environmental conflicts that oppose economic, social, and environmental demands (i.e., the expansion of neighboring harbor activities vs. small-scale artisanal fisheries and protection of biodiversity). The present study presents a survey of the benthic species occurring in the different habitats of Araçá Bay, including data obtained during the BIOTA/Araçá project and previous assessments of the area. The benthic species play an important role in marine environments and studying the diversity of these organisms that live associated with the bottom is indispensable for comprehending the environment's functioning. The macrofauna, meiofauna, and microorganisms associated with soft and hard bottom were listed, and additional information, such as the habitat and geographical distribution, were provided for each species. The checklist includes 826 species, almost 70% recorded during the BIOTA/Araçá project. The most speciose taxa were the annelids (225 spp.), mollusks (194 spp.), and crustaceans (177 spp.). Seven benthic species are endemic to Araçá Bay, 14 are considered threatened, and seven are economically exploited. Furthermore, the bay is the type locality of many taxa, and 11 new benthic species were described based on specimens sampled during the project. This project shows the importance of Araçá Bay as a unique biologically rich environment and highlights the need for conservation efforts in light of the current threats.
Resumo O aumento da modificação dos habitats e da perda de espécies demanda esforços consistentes para descrever e compreender os padrões de biodiversidade. O programa BIOTA/FAPESP foi criado nesse contexto e é uma iniciativa de sucesso para promover estudos em biodiversidade e conservação no Brasil. O BIOTA/Araçá é um projeto interdisciplinar que promoveu uma avaliação detalhada da biodiversidade da Baía do Araçá, um ecossistema costeiro localizado ao Norte do estado de São Paulo, Sudeste do Brasil. A baía engloba múltiplos habitats, tais como praias, manguezais, costões rochosos, e uma planície de maré, e também fornece importantes serviços ecossistêmicos. Infelizmente, a baía está sujeita à conflitos sócio-ambientais complexos que contrastam demandas econômicas, sociais e ambientais (i.e. a expansão das atividades do porto vizinho vs. a pesca artesanal de pequena escala e a proteção da biodiversidade). O presente estudo apresenta um levantamento das espécies bentônicas que ocorrem nos diferentes habitats da Baía do Araçá, incluindo dados obtidos durante o projeto BIOTA/Araçá e de investigações realizadas anteriormente na área. As espécies bentônicas desempenham um papel importante no ambiente marinho, e estudar a diversidade desses organismos que vivem associados ao fundo é indispensável para compreender o funcionamento do meio ambiente. A macrofauna, meiofauna, e microorganismos associados aos fundos consolidado e inconsolidado foram listados, e informações adicionais foram fornecidas para cada espécie, tais como a distribuição geográfica e nos habitats. O checklist inclui 826 espécies, quase 70% registradas durante o projeto BIOTA/Araçá. Os taxa mais especiosos foram os anelídeos (225 spp.), moluscos (194 spp.), e crustáceos (177 spp.). Entre as espécies bentônicas listadas, sete são endêmicas da Baía do Araçá, 14 são consideradas ameaçadas de extinção, e sete são exploradas economicamente. A baía é a localidade tipo de vários taxa, e 11 novas espécies bentônicas foram descritas com base em espécimes amostrados durante o projeto. Este projeto mostra a importância da Baía do Araçá como um ambiente de riqueza biológica única e demonstra a necessidade de esforços para a sua conservação considerando as atuais ameaças.
RESUMEN
Abstract: Polychaetes are common in coastal and estuarine environments worldwide and constitute one of the most complex groups of marine invertebrates. The morpho-physiology of the female reproductive system (FRS) can be understood by using histological tools to describe reproductive cycle and gametogenesis paths and, among other purposes, aiming to identify and differentiate polychaete species. However, this histology-based approach is rarely combined with molecular tools, which is known to accurately delimitate species. In the same way, the description and understanding of oogenesis and vitellogenesis paths within polychaetes are lacking for most families, narrowing the range of its utility. Therefore, the present study aims to describe the oogenesis in three polychaete species common and abundant on the South American Atlantic coast (Laeonereis culveri, Scolelepis goodbodyi and Capitella biota) and investigate the utility of reproductive features and gametogenesis as a relevant associate knowledge to discriminate species, particularly useful for putative cryptic species, integrated with morphological and molecular data. In a first attempt, the results obtained herein allow the authors to describe two new subtypes of oogenesis, dividing it in extraovarian oogenesis type I and II and intraovarian type I and II. The results also demonstrate that the following histological characters of the FRS can be relevant for the separation of related species: a) oogenesis type, b) occurrence or absence of a true ovary, c) ovary tissue organization, d) type of accessory cells present, and e) oocyte morphology. Additionally, these histological features of FRS, when compared with correlated species studied under this scope, converge with the genetic data. The analysis of cytochrome oxidase I (COI) barcode sequences differentiates between North and South American Atlantic populations of L. culveri (16.78% genetic distance), while in S. goodbodyi and C. biota it discriminates them from their congeneric species. These results highlight the importance of multi-tool approach and shows that both FRS histology and histo-physiology, and DNA barcoding can be used to identify and discriminate cryptic species, which is usually not possible when using morphological characters. Besides, these characters may also be useful in differentiating related species, and/or geographically distinct populations among polychaetes.
Resumo: Os poliquetas são comuns em ambientes costeiros e estuarinos em todo o mundo e constituem um dos grupos mais complexos de invertebrados marinhos. A morfo-fisiologia do sistema reprodutor feminino (FRS) pode ser compreendida por meio de ferramentas histológicas para identificar e diferenciar estes anelídeos. No entanto, essa abordagem histológica raramente é combinada com ferramentas moleculares, amplamente conhecidas por delimitar espécies congenéricas ou crípticas com maior precisão. Do mesmo modo, a descrição e o entendimento da oogênese e vitelogênese dentre os poliquetas, para a maioria das famílias, é ainda limitado. Portanto, o presente estudo tem como objetivo descrever a oogênese em três espécies de poliquetas comuns e abundantes na costa sul-americana (Laeonereis culveri, Scolelepis goodbodyi e Capitella biota) e investigar a utilidade das características reprodutivas e da gametogênese como um conhecimento associado relevante para discriminar espécies, particularmente útil para espécies crípticas putativas, integradas a dados morfológicos e moleculares. Os resultados aqui obtidos permitiram descrever dois novos subtipos de oogênese, dividindo-a em oogênese extra-ovariana dos tipos I e II e intra-ovariana dos tipos I e II. Os resultados também demonstram que os seguintes caracteres histológicos do FRS podem ser relevantes para a separação de espécies relacionadas: a) tipo de oogênese, b) presença ou ausência de um ovário verdadeiro, c) organização tissular ovariana, d) tipo de células acessórias presentes e, e) morfologia do ovócito. Além disso, essas características histológicas do FRS, quando comparadas às espécies correlatas estudadas sob esse escopo, convergem com os dados genéticos separando espécies putativas e congenéricas. As análises com DNA barcode demonstraram que em L. culveri é possível diferenciar as populações atlânticas Norte e Sul-americanas (16,78% de distância genética), enquanto para S. goodbodyi e C. biota fica evidente sua distinção com espécies congenéricas. Esses resultados destacam a importância da abordagem com múltiplas ferramentas e mostram que tanto a histologia quanto a histo-fisiologia do FRS e o DNA barcode podem ser usados para identificar e discriminar espécies crípticas e potencialmente crípticas, o que geralmente não é possível quando se utilizam apenas caracteres morfológicos. Além disso, esses caracteres também podem ser úteis na diferenciação de espécies relacionadas e / ou populações geograficamente distintas desses poliquetas.