Abstract Pimelodus grosskopfii and Pimelodus yuma, two species endemic to the Magdalena-Cauca basin in Colombia, overlap in the ranges of some of their diagnostic characters, which hampers their correct morphological identification. Aiming to help discriminate these species, this study conducted an integrative analysis using traditional and geometric morphometrics, phylogenetic analysis based on partial sequences of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 gene (COI, cox1) and the identification of diagnostic Single Nucleotide Polymorphism markers (SNP). The species differ significantly in body geometry, allowing 100% discrimination, which was reinforced by a phylogenetic analysis that recovered well-supported monophyly of each species (posterior probability > 0.95). Additionally, the traditional morphometric results corroborated some previously reported diagnostic traits for both species and let us describe one non-overlapping ratio related to the adipose fin length. Three of five SNP markers had reciprocally exclusive alleles suitable for identifying each species. The morphometric and molecular methods conducted in this study constitute alternative tools for the correct discrimination of P. grosskopfii and P. yuma in the wild and in captive populations used for aquaculture.

Resumen Pimelodus grosskopfii y Pimelodus yuma, dos especies endémicas de la Cuenca Magdalena-Cauca en Colombia, se superponen en los rangos de variación de algunos de sus caracteres diagnósticos, lo que dificulta su correcta diferenciación morfológica. Con el objetivo de contribuir a la discriminación de estas especies, se realizó un análisis integrativo utilizando la morfometría geométrica y tradicional, análisis filogenético basado en secuencias parciales del gen mitocondrial citocromo c oxidasa subunidad I (COI, cox1) y la identificación de marcadores diagnósticos de polimorfismo de nucleótido único (SNP). Las especies difieren significativamente en la geometría del cuerpo, permitiendo una discriminación del 100%, lo que fue reforzado por un análisis filogenético que recuperó una monofilia bien soportada para cada especie (probabilidad posterior > 0,95). Además, los resultados de la morfometría tradicional corroboraron algunos rasgos diagnósticos previamente reportados para ambas especies y nos permitieron describir una proporción que no se sobrepone, relacionada con la longitud de la aleta adiposa. Tres de los cinco marcadores SNP poseían alelos recíprocamente exclusivos, adecuados para identificar cada especie. Los métodos morfométricos y moleculares implementados en este estudio constituyen herramientas alternativas para la correcta discriminación de P. grosskopfii y P. yuma tanto en la naturaleza como en poblaciones cautivas utilizadas para la acuicultura.

Resumen Introducción: A pesar de su importancia en el rendimiento de la natación y la eficacia biológica individual, la forma del cuerpo y las variaciones de tamaño en respuesta a la velocidad del flujo de agua siguen siendo desconocidas para la mayoría de los peces migratorios de agua dulce en el Neotrópico. Objetivo: Contrastar la hipótesis de variación fenotípica en el tamaño y la conformación del cuerpo de dos especies de peces dulceacuícolas que enfrentan cambios de velocidad a través de sus migraciones en dos ríos pertenecientes a una cuenca neotropical. Métodos: Se utilizó la morfometría geométrica basada en hitos para estudiar las variaciones en el tamaño y la conformación del cuerpo para dos especies de peces Curimata mivartii y Pimelodus grosskopfii en hábitats lóticos y lénticos de la cuenca Colombiana del Magdalena-Cauca. Resultados: Los individuos de C. mivartii de dos hábitats lóticos fueron similares en tamaño y significativamente más grandes que los del hábitat léntico, mientras que los individuos de P. grosskopfii fueron similares en ambos hábitats. Ambas especies mostraron cuerpos más hidrodinámicos en hábitats lóticos y formas corporales más robustas en hábitats lénticos. Conclusión: Ambas especies exhiben cambios fenotípicos en la forma del cuerpo concordantes con las predicciones previas sobre las variaciones morfológicas de los peces. Esta información es relevante para predecir cambios en respuesta a la heterogeneidad ambiental, especialmente inducidos por actividades antropogénicas que cambian las velocidades del agua en el río.

Abstract Introduction: Despite their importance in swimming performance and individual fitness, body shape and size variations in response to water flow velocity remain unknown for most migratory freshwater fishes in the Neotropics. Objective: Test the hypothesis of phenotypic variation in the size and body shape of two species of freshwater fishes that encounter changes in water velocity across their migrations in two rivers that belong to a single Neotropical basin. Methods: Landmark-based geometric morphometrics was used to study variations in body size and shape for the fish species Curimata mivartii and Pimelodus grosskopfii in lotic and lentic habitats of the Colombian Magdalena-Cauca Basin. Results: Individuals of C. mivartii from two lotic habitats were similar in size and both were significantly bigger than those from lentic habitats, whereas individuals of P. grosskopfii were similar in size in both habitats. Both species showed more streamlined bodies in lotic habitats and deeper body shapes in lentic habitats. Conclusions: Both species exhibit phenotypic changes in body shape concordant with previous predictions on morphological variations of fishes. This information is relevant to predict changes in response to environmental heterogeneity, especially those induced by anthropogenic activities that change the water velocity in the river.

ABSTRACT Pimelodus yuma (formerly Pimelodus blochii) is a freshwater fish, endemic to the Colombian Magdalena-Cauca and Caribbean basins that experiences habitat disturbances resulting from anthropogenic activities. Due to the lack of information about the population genetics of this species, this study developed 14 species-specific microsatellite loci to assess the genetic diversity and population structure of samples from the lower section of the Cauca River. The studied species showed genetic diversity levels higher than the average values reported for Neotropical Siluriformes and significant inbreeding levels as was described for some congeners. Furthermore, P. yuma comprises two coexisting genetic groups that exhibit gene flow along the lower section of the Cauca River. This information constitutes a baseline for future monitoring of the genetic diversity and population structure in an anthropic influenced sector of the Magdalena-Cauca basin.

RESUMEN Pimelodus yuma (anteriormente Pimelodus blochii) es un pez dulceacuícola endémico de las cuencas colombianas Magdalena-Cauca y Caribe que experimenta alteraciones del hábitat como resultado de actividades antropogénicas. Debido a la falta de información sobre la genética poblacional de esta especie, este estudio desarrolló 14 loci microsatélites especie-específicos para evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional de muestras de la sección baja del río Cauca. La especie estudiada mostró niveles de diversidad genética más altos que los valores promedio reportados para Siluriformes neotropicales y niveles de endogamia significativos como se describió para algunos congéneres. Además, P. yuma comprende dos grupos genéticos coexistentes que exhiben flujo de genes a lo largo de la sección baja del río Cauca. Esta información constituye una línea base para futuros monitoreos de la diversidad genética y la estructura poblacional en un sector de influencia antrópica de la cuenca Magdalena-Cauca.

ABSTRACT The Neotropical freshwater catfish Pseudopimelodus atricaudus and Pseudopimelodus magnus are two recently discovered species endemic to the Colombian Magdalena-Cauca River basin. In this study, a set of 13 microsatellite loci were developed by using next generation sequence technology to assess the genetic diversity and population structure in P. atricaudus and test for cross-species amplification in P. magnus. Both species exhibited high genetic diversity (P. atricaudus: Na: 9.000 - 9.769 alleles/locus, Ho: 0.760 - 0.804, HE: 0.804 - 0.840; P. magnus: Na: 12.8 - 5.4 alleles/locus, Ho: 0.638 - 0.683, HE: 0.747 - 0.755) compared to the mean levels of genetic diversity reported for Neotropical Siluriformes, and lack of genetic differentiation among sampling sites within the Cauca River (P. atricaudus: F’ST=0.013 - 0.017, P > 0.05, D’est= -0.004 - 0.023, P > 0.05; P. magnus: F’ST= 0.031, P= 0.055; D’est= 0.045, P= 0.058). This work is the first insight on the diversity and the population genetics of species of the family Pseudopimelodidae and provides a framework to further population genetic and conservation analyses needed in this poorly studied family at the microevolutionary level.

RESUMEN Los bagres neotropicales Pseudopimelodus atricaudus y Pseudopimelodus magnus son dos especies recientemente descubiertas, endémicas de la cuenca Magdalena-Cauca en Colombia. En este estudio, se desarrollaron 13 loci microsatélites usando tecnología de secuenciación de próxima generación para evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional de P. atricaudus y evaluar su amplificación cruzada en P. magnus. Ambas especies exhibieron altos valores de diversidad genética (P. atricaudus: Na: 9.000 - 9.769 alelos/locus, HO: 0.760 - 0.804, HE: 0.804 - 0.840; P. magnus: Na: 12.8 - 5.4 alelos/locus, HO: 0.638 - 0.683, HE: 0.747 - 0.755) comparados con los valores promedios de diversidad genética reportados para Siluriformes neotropicales, y ausencia de estructura genética entre los sitios analizados (P. atricaudus: F’ST= 0.013 - 0.017, P > 0.05, D’est= -0.004 - 0.023, P > 0.05; P. magnus: F’ST= 0.031, P= 0.055; D’est= 0.045, P= 0.058). Este trabajo representa la primera aproximación a la diversidad y genética poblacional de especies de la familia Pseudopimelodidae y proporciona un marco de referencia para futuros estudios genético-poblacionales y de conservación, requeridos en esta familia de bagres poco estudiada en el nivel microevolutivo.

ABSTRACT The Neotropical catfish genus Pseudoplatystoma comprises eight species of large size, widely distributed in South American basins. The endangered species P. magdaleniatum is endemic to Magdalena basin (Colombia), experiences high fishing pressure and its population genetics is relatively unknown. To study the genetic status and structure of P. magdaleniatum, 25 species-specific polymorphic microsatellite loci were developed using next-generation sequencing and then tested in samples collected in the Magdalena-Cauca basin. Based on 15 of these loci, P. magdaleniatum showed a high number of alleles per locus (9-10), high values of observed (0.762-0.798) and expected (0.770-0.791) heterozygosities, recent reduction of population size and gene flow. These findings constitute a baseline to measure potential changes in genetic diversity and structure of this commercially important species in a basin undergoing high anthropogenic activities.

RESUMEN El género de bagres neotropicales Pseudoplatystoma comprende ocho especies de gran tamaño, ampliamente distribuidas en las cuencas de Suramérica. La especie en peligro de extinción P. magdaleniatum es endémica de la Cuenca del Magdalena (Colombia), experimenta una alta presión pesquera y su genética poblacional es relativamente desconocida. Para estudiar el estado y estructura genética de P. magdaleniatum, se desarrollaron 25 loci microsatélites polimórficos especie específicos utilizando secuenciación de próxima generación y se evaluaron en muestras recolectadas en la Cuenca del Magdalena-Cauca. Con base en 15 loci, P. magdaleniatum mostró un alto número de alelos por locus (9-10), valores altos de heterocigosidad observada (0.762-0.798) y esperada (0.770-0.791), reducción reciente del tamaño poblacional y flujo génico. Estos hallazgos constituyen una línea de base para medir cambios potenciales en la diversidad y estructura genética de esta especie comercialmente importante en una cuenca sometida a altas actividades antropogénicas.

ABSTRACT Neotropical catfishes Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii and Sorubim cuspicaudus are migratory fishes of commercial importance that exhibit decreasing populations due to overfishing and other anthropic interventions. This study used species-specific microsatellite loci to test the hypothesis that threatened fish populations show genetic vulnerability signs and are genetically structured in the middle and lower sections of the Cauca River. The studied species exhibit genetic diversity levels higher than the average values reported for Neotropical Siluriformes; however, they seem to have suffered recent bottlenecks and they present significant endogamy levels that are higher for the critically endangered catfish P. grosskopfii. Furthermore, both Ageneiosus pardalis and S. cuspicaudus are each formed by one genetic group, while Pimelodus grosskopfii comprises two coexisting genetic groups. The information obtained in this study is useful for the decision making in management plans that are appropriate for the sustainability of these three species populations within the proposal for the expansion of the hydroelectric development and other anthropic activities.

RESUMEN Los bagres Neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son peces migratorios de importancia comercial cuyas poblaciones han disminuido debido a la sobrepesca y otras intervenciones antrópicas. En este trabajo, se utilizaron loci microsatélites especie-específicos para contrastar la hipótesis de que las poblaciones de peces amenazadas muestran señales de vulnerabilidad genética y están genéticamente estructuradas en los sectores medio y bajo del río Cauca. Las especies estudiadas exhiben niveles de diversidad genética superiores a los promedios reportados para Siluriformes Neotropicales; sin embargo, parecen haber sufrido cuellos de botella recientes y presentan niveles significativos de endogamia que son más altos para el bagre en peligro crítico, P. grosskopfii. Además, Ageneiosus pardalis y S. cuspicaudus están conformados cada uno por un solo grupo genético, mientras que Pimelodus grosskopfii comprende dos grupos genéticos que coexisten. La información obtenida en este estudio es útil para la toma de decisiones en planes de manejo que sean adecuados para la sostenibilidad de las poblaciones de estas tres especies de bagre dentro de las propuestas para la expansión de desarrollo hidroeléctrico y otras actividades antrópicas.

Resumen Introducción: El pez de agua dulce Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) es una especie endémica de Colombia que actualmente está catalogada como de “menor preocupación” por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN). Objetivo: Desarrollar marcadores microsatélites para estudiar la genética poblacional de Brycon henni. Métodos: Usando una biblioteca genómica de secuenciación de baja cobertura, este estudio desarrolló el primer grupo de loci microsatélites para el estudio de la genética poblacional de esta especie neotropical. Estos loci fueron usados para evaluar la diversidad genética y estructura de B. henni en tres sitios de la cuenca Magdalena-Cauca (Colombia). Resultados: Un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite fueron altamente informativos y revelaron que B. henni exhibe diversidad genética (5.143-5.619 alelos/locus, heterocigosidad observada y esperada = 0.461-0.645 y 0.604-0.662, respectivamente) y se encuentra genéticamente estructurado entre dos tributarios del río Cauca separados únicamente por 30 km (F’ST = 0.093, Jost’s DEST = 0.311, P < 0.001), un resultado que indica que puede existir aislamiento reproductivo entre dichos grupos. Conclusiones: Reportamos un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite que permitieron la detección de la estructura genética a escala local y regional. Esta estructura genética poblacional, concordante con lo que se reporta para otros ocho congéneres, es relevante al determinar la categorización de riesgo de B. henni, así como los programas de manejo, conservación y repoblamiento para esta especie.

Abstract Introduction: The freshwater fish Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) is endemic to Colombia and currently considered as a “least concern” species according to the International Union for Conservation of Nature (IUCN). Objective: To develop microsatellite markers to examine population genetics in B. henni. Methods: Using a low-coverage sequencing genomic library, this study developed the first set of microsatellite loci to study the population genetics of this Neotropical species. These loci were used to evaluate the genetic diversity and structure of B. henni from three sites of the Magdalena-Cauca Basin (Colombia). Results: A set of 21 polymorphic microsatellite loci was highly informative and revealed that B. henni exhibits genetic diversity (5.143-5.619 alleles/locus, observed and expected heterozygosity = 0.461-0.645 and 0.604-0.662, respectively) and is evenly genetically structured between two tributaries of the Cauca River separated by only 30 km (F’ST = 0.093, Jost’s DEST = 0.311, P < 0.001) a finding that indicates these may be reproductively isolated groups. Conclusions: We reported a set of 21 polymorphic microsatellite loci that allowed the detection of genetic structure at local and regional scales. This population genetic structure, concordant with that found in eight congeners, is relevant when determining the risk categorization of B. henni, as well as management, conservation, and restocking programs for this species.

Resumen Aun cuando el conocimiento de la estructura poblacional y los aspectos reproductivos de los peces permite diseñar estrategias adecuadas de manejo, su estudio ha sido escaso en embalses colombianos generadores de energía. Este estudio evaluó ambos aspectos en los principales recursos pesqueros del embalse Peñol-Guatapé, Antioquia, Colombia, entre 2013 y 2014 (Cyprinus carpio, Micropterus salmoides, Coptodon rendalli, Caquetaia kraussii y Kronoheros umbrifer). Los datos se recolectaron de la pesca artesanal, deportiva y turística que se realiza con trasmallos de superficie, atarraya, anzuelo con carnada viva, chinchorro de arrastre y varas de pesca. Los análisis de 9.151 individuos incluyeron métodos estándar para establecer la estructura de las tallas, el dimorfismo sexual de tamaño, la relación longitud-peso y su biología reproductiva (tallas de madurez, proporción sexual, fecundidad y periodos de madurez gonádica). Los resultados evidenciaron dimorfismo sexual de tamaño en C. carpio, M. salmoides y C. kraussii, crecimiento alométrico negativo en M. salmoides, C. kraussii y en los machos de C. carpio, así como crecimiento isométrico en C. rendalli, K. umbrifer y hembras de C. carpio. La talla media de madurez sexual difirió de las descritas en otros estudios, excepto en M. salmoides y K. umbrifer. Todas las especies mostraron una proporción mayor o igual de hembras y periodos de madurez gonádica concordantes con los periodos reproductivos descritos previamente. Esta información sirve de base para el monitoreo posterior del crecimiento y la reproducción de las cinco especies estudiadas y los lineamientos necesarios para su explotación sustentable en el embalse Peñol-Guatapé.

Abstract Although the knowledge about the population structure and reproductive aspects of fish facilitates the design of management strategies, such information is scarce for Colombian reservoirs designed for electric energy production. This study evaluated both aspects of the main fishery resources of the reservoir Peñol-Guatapé, Antioquia, Colombia, from 2013 to 2014 (Cyprinus carpio, Micropterus salmoides, Coptodon rendalli, Caquetaia kraussii, and Kronoheros umbrifer). Data was collected from artisanal, sport, and touristic fishery performed by gillnet, cast nets, live-bait hook, seine net, and fishing rod. The analyses of the 9,151 individuals collected included standard methods for determining size frequencies, sexual size dimorphism, length-weight relationships per sex, and reproductive biology (sizes and sexual mature indexes, sex ratio, fecundity, and spawning period). Our results showed sexual size dimorphism in C. carpio, M. salmoides, and C. kraussii, negative allometric growth in M. salmoides, C. kraussii, and C. carpio males, as well as isometric growth in C. rendalli, K. umbrifer, and C. carpio females. Mean sizes of sexual maturity differed from other studies except in M. salmoides and K. umbrifer. All species showed a higher ratio of females and periods of gonadal maturity concordant with reproductive periods previously described. This information is useful as baseline data for further monitoring the growth and reproduction of the five studied species and establishing guidelines on their sustainable exploitation in the Peñol-Guatapé reservoir.

ABSTRACT The Neotropical catfish species Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii, and Sorubim cuspicaudus are important fishery resources in Colombia that show historical declines in their capture. This study used next-generation sequencing with 454 FLX technology (Roche Applied Science) and bioinformatics analysis to develop between 18 and 24 microsatellite loci for these species. The novel microsatellite loci showed high values of polymorphic information content -PIC (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876), and the average number of alleles/locus ranged from 7-15 for A. pardalis, 9-30 for P. grosskopfii and 5-14 for S. cuspicaudus. The average observed and expected heterozygosities were respectively, 0.757 ± 0.035 and 0.834 ± 0.015 for A. pardalis; 0.596 ± 0.040 and 0.881 ± 0.009 for P. grosskopfii; and 0.747 ± 0.031 and 0.757 ± 0.025 for S. cuspicaudus. For future studies, these loci can be useful to estimate the genetic diversity and population structure in these three Neotropical catfishes.

RESUMEN Las especies de bagres neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son importantes recursos pesqueros en Colombia y han mostrado disminuciones históricas en sus capturas. En este estudio se empleó la secuenciación genómica de próxima generación y análisis bioinformático para desarrollar entre 18 y 24 loci microsatélites para estas especies. Los loci microsatélites mostraron altos valores del contenido de información polimórfica CIP (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876) y el número promedio de alelos/locus mostró un rango de 7-15 para A. pardalis, 9-30 para P. grosskopfii y 5-14 para S. cuspicaudus. Los valores promedio de heterocigosidad observada y esperada fueron respectivamente 0.757 ± 0.035 y 0.834 ± 0.015 para A. pardalis; 0.596 ± 0.040 y 0.881 ± 0.009 para P. grosskopfii; y 0.747 ± 0.031y 0.757 ± 0.025 para S. cuspicaudus. Los loci microsatélites desarrollados en este trabajo pueden ser útiles para estimar la diversidad genética y la estructura poblacional de estos tres bagres neotropicales en estudios futuros.

Resumen:La especie en peligro, Strombus gigas, es un gastrópodo marino de importancia económica en la región del Gran Caribe. En contraste con la plasticidad fenotípica, el papel de la genética en la variación de la concha en S. gigas no ha sido abordado hasta ahora, a pesar de su importancia evolutiva, manejo y conservación. Este trabajo utilizó la morfometría geométrica para investigar la variación fenotípica de la concha de S.gigas en ocho sitios del suroeste del Caribe colombiano. Las diferencias en el tamaño promedio entre sexos y sitios se contrastaron mediante análisis de varianza. La alometría se evaluó mediante regresión multivariada y la hipótesis de pendientes similares se contrastó mediante un análisis multivariado de covarianza. Las diferencias en la conformación de las conchas entre sitios se exploraron mediante análisis de componentes principales. El dimorfismo sexual en el tamaño no fue significativo, mientras que el dimorfismo sexual en la conformación fue significativo y variable entre los sitios. Las diferencias en la conformación de la concha entre sitios fueron concordantes con diferencias genéticas basadas en microsatélites, lo cual apoya su base genética. Además, las diferencias en conformación de la concha entre poblaciones genéticamente similares sugieren un papel de la plasticidad fenotípica en la variación morfométrica de la conformación de la concha. Estos resultados evidencian el papel de la genética y la plasticidad fenotípica en la conformación de la concha de S. gigas. Por lo tanto, la morfometría geométrica de la conformación de la concha puede constituir una herramienta complementaria para explorar la diversidad genética de esta especie.

Abstract:The endangered species Strombus gigas is a marine gastropod of significant economic importance through the Greater Caribbean region. In contrast to phenotypic plasticity, the role of genetics on shell variations in S. gigas has not been addressed so far, despite its importance in evolution, management and conservation of this species. This work used geometric morphometrics to investigate the phenotypic variation of 219 shells of S. gigas from eight sites of the Colombian Southwest Caribbean. Differences in mean size between sexes and among sites were contrasted by analysis of variance. Allometry was tested by multivariate regression and the hypothesis of common slope was contrasted by covariance multivariate analysis. Differences in the shell shape among sites were analyzed by principal component analysis. Sexual size dimorphism was not significant, whereas sexual shape dimorphism was significant and variable across sites. Differences in the shell shape among sites were concordant with genetic differences based on microsatellite data, supporting its genetic background. Besides, differences in the shell shape between populations genetically similar suggest a role of phenotypic plasticity in the morphometric variation of the shell shape. These outcomes evidence the role of genetic back- ground and phenotypic plasticity in the shell shape of S. gigas. Thus, geometric morphometrics of shell shape may constitute a complementary tool to explore the genetic diversity of this species. Rev. Biol. Trop. 64 (4): 1585-1595. Epub 2016 December 01.

ResumenLa langosta espinosa Panulirus argus es una importante especie pesquera en el Atlántico centro-occidental. Los cambios en el rango de dispersión a través de su ciclo de vida y sus hábitats heterogéneos, sugieren que P. argus exhibe plasticidad fenotípica. Sin embargo, la variación morfométrica de esta especie es desconocida hasta ahora, aún cuando esta información es relevante en estudios evolutivos y en la solución de preguntas de interés pesquero. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue determinar si P. argus exhibe variación fenotípica entre sexos, entre cinco orígenes geográficos y tres condiciones oceanográficas del Caribe suroccidental (archipiélago colombiano de San Andrés, Providencia y Santa Catalina). Un total de 193 adultos de P. argus se analizaron por Morfometría Geométrica usando seis puntos de referencia que delimitan la mitad de la placa esternal. Las diferencias de tamaño entre sexos y orígenes geográficos, se compararon con las pruebas de Kruskal-Wallis y Mann-Whitney. El efecto alométrico se estimó usando Análisis de Regresión Multivariada, el modelo de pendientes alométricas se contrastó con un Análisis Multivariado de Covarianza y las diferencias de conformación de la placa esternal se exploró usando comparaciones no paramétricas de las distancias Euclidianas y árboles del vecino más cercano. Los resultados mostraron que la variación morfométrica de la placa esternal de la langosta espinosa varía de acuerdo al sexo debido a que el dimorfismo sexual fue significativo tanto en el tamaño como en la conformación. En ambos sexos, la conformación de la placa esternal difirió entre escenarios oceanográficos como se evidenció por diferencias significativas entre distancias Euclidianas y su tendencia a agruparse por las secciones norte, centro y sur del archipiélago de San Andrés. Adicionalmente, la variación morfométrica resultante de plasticidad fenotípica a contextos ecológicos variables pueden explicar las diferencias fenotípicas entre poblaciones que son genéticamente similares. Esta información permite definir unidades de manejo, apoya la selección de medidas regulatorias de esta pesquería y complementa los análisis genéticos de la especie en esta región del Caribe.

Abstract:The spiny lobster Panulirus argus is an important fishery species in the Western Central Atlantic. Changes in the dispersion range through its life cycle and heterogeneous habitats, suggest that P. argus exhibit phenotypic plasticity. However, the morphometric variation of this species is unknown so far, although this information is relevant in evolutionary studies as well as to solve questions of fishery interest. Thus, the aim of this study was to determine whether P. argus exhibit phenotypic variation between sexes, among five geographic origins and three oceanographic conditions of Southwest Caribbean (Colombian archipelago San Andrés, Providencia y Santa Catalina). A total of 193 P. argus adults were submitted to geometric morphometrics using six landmarks that delimit one half of the sternal plate. The differences in sternal plate size were compared with KruskalWallis and Mann-Whitney Tests. The allometric effect was estimated using Multivariate Regression Analysis, the model of allometric slopes was tested by Multivariate analysis of covariance and the sternal plate shape differences was explored using non-parametric comparisons of Euclidian distances and Neighbour Joinnig trees. The results showed that the morphometric variation of sternal plate of this spiny lobster varied according to the gender since the sexual size and shape dimorphisms were significant. In both sexes, the sternal plate shape differed among oceanographic scenarios as it was evidenced by significant differences among Euclidian distances, and the tendency to cluster by North, Centre and South sections of San Andrés archipelago. Additionally, the morphometric variation resulting from phenotypic plasticity to variable ecological contexts may explain the phenotypic differences among genetically similar populations. This information permits to define management units, support the selection of regulatory policies of this fishery and complement the genetic analysis of the species in this Caribbean region. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 975-990. Epub 2016 September 01.

ResumenEl cangrejo rey del Caribe Damithrax spinosissimus es un recurso pesquero catalogado en estado de vulnerabilidad y de cuya biología se conoce muy poco. Su distribución agregada en mosaico y la gran heterogeneidad ambiental dada por las características oceanográficas, paisajísticas y ecológicas del Caribe, pueden propiciar a que exista variabilidad fenotípica en función de la procedencia geográfica de los individuos. Por esta razón, el objetivo de esta investigación fue determinar si existe variabilidad morfogeométrica en los caparazones de ejemplares procedentes de tres islas del Caribe suroccidental: Providencia, Rosario y San Bernardo. La primera de ellas con una influencia netamente oceánica y las dos siguientes, cercanas al continente, con mayor influencia de las dinámicas costeras. Para ello se capturaron y fotografiaron 276 individuos: 103 hembras ovadas y 173 machos, sobre los cuales se realizaron análisis morfogeométricos, tomando 12 puntos anatómicos de referencia (Landmarks) en una de las mitades del caparazón. Las diferencias de tamaño entre sexos y entre orígenes geográficos se contrastaron mediante comparaciones pareadas de Fisher, el efecto alométrico se estimó mediante Análisis de Regresión Multivariada y el modelo de pendientes alométricas mediante Análisis Multivariado de Covarianza. La conformación promedio entre sexos y entre orígenes geográficos se computó de las deformaciones relativas, obtenidas mediante análisis de componentes principales; asimismo, las distancias Euclidianas entre las conformaciones promedio se utilizaron para construir un árbol con base en el algoritmo de Neighbour- Joining con una significancia calculada sobre 10 000 permutaciones. Los resultados mostraron diferencias en el tamaño y conformación del caparazón entre sexos y entre las tres islas, siendo más evidentes las diferencias en Providencia. Estos resultados pueden ser explicados de manera no excluyente por diferencias genéticas y plasticidad fenotípica debida a la heterogeneidad ambiental del sector. Este estudio, primero en su clase, es un aporte al conocimiento de la especie y de él se concluye que deberían existir estrategias de manejo diferentes para las tres islas.

AbstractThe Caribbean King Crab, Damithrax spinosissimus is a fishery resource, but few biological studies are available. Its patchy distribution, and the high environmental heterogeneity due to the oceanographic, landscape, and ecological characteristics of the Caribbean Sea, can favor the phenotypic variability according to the geographic origin. For this reason, the objective of our study was to determine morphometic variability in the carapace of the crabs from three Southwestern Caribbean islands: Providence, Rosario and San Bernardo. The former has an oceanic influence, whereas the two latter islands, which are closer to the mainland, have more influence of the coastal dynamic. A total of 276 individuals from the three islands were captured and photographed: 103 females and 173 males; their variation was analyzed from 12 anatomical landmarks marked on one half of the carapace. The differences in the carapace size were calculated using a Fisher’s pairwise comparison; the allometric effect was calculated by Multivariate Regression Analysis; and the Allometric model via Multivariate Analysis of Covariance. The average shape was calculated from the relative wraps RW obtained through PCA analysis; and the Euclidian distances between the shape averages, were used to construct a tree using the Neighbour-Joining algorithm over 10 000 permutations. The results showed significant differences in the size and shape of the carapace between sexes and among the three islands. The differences in the shape of the crabs from Providencia were significantly greater than those found between the crabs of Rosario and San Bernardo. These results can be explained inclusively due to the genetic differences and phenotypic plasticity, due to environmental heterogeneity of the sector. This study, the first of its kind, is a contribution to the knowledge of the species. We concluded that different management strategies should be differently adopted in each of the three studied islands. Rev. Biol. Trop. 64 (2): 667-681. Epub 2016 June 01.

El tiburón cazón antillano, Rhizoprionodon porosus, constituye un recurso importante para pesquerías artesanales de pequeña escala; es uno de los tiburones costeros más abundantes dentro de su ámbito de distribución y desempeña una importante función como depredador en los ecosistemas marino-costeros. Por sus hábitos costeros, la especie es susceptible de sufrir extracción intensiva, especialmente en estados juveniles. Para darle un manejo apropiado y conservar las poblaciones explotadas de R. porosus se necesita conocer la diversidad genética y la estructura de las poblaciones dentro de sus rangos de distribución. En este estudio se probó la habilidad de cebadores heterólogos desarrollados para otras especies de tiburones de la familia Carcharhinidae para amplificar marcadores nucleares microsatélites en R. porosus (amplificación cruzada). La variación de la frecuencia alélica de genotipos de cuatro loci microsatélites sirvió para evaluar la estructura genética de R. porosus en siete localidades de cuatro departamentos del Caribe colombiano. El análisis de varianza molecular Amova y análisis de estructura poblacional mediante el estadístico Фst para las frecuencias genotípicas, indican que hay diferenciación genética baja pero significativa entre R. porosus provenientes de los departamentos analizados (Фst (3,165)= 0.002; p = 0.000). Además, el análisis pareado indica que existe una diferenciación genética significativa entre el cazón antillano de La Guajira y las demás muestras analizadas (todos los p = 0.000). La información obtenida ayuda a entender la dinámica de las poblaciones naturales del cazón antillano, sirve de línea base para la formulación y desarrollo de estrategias de conservación y manejo de este recurso pesquero; sin embargo, dado el bajo número de loci heterólogos útiles para estudios genético poblacionales, se deben enfocar los esfuerzos de investigación en el desarrollo de marcadores específicos para futuros estudios de genética poblacional de esta especie.

The Caribbean sharpnose shark, Rhizoprionodon porosus is an important resource for artisanal small-scale fisheries. It is one of the most abundant coastal sharks within its distribution range, and plays an important role as a predator in coastal marine ecosystems. For its coastal habits, it is susceptible to intensive extraction, especially the juveniles. To accomplish proper management and conservation of exploited Rhizoprionodon populations, knowledge about its genetic diversity and its population structure within their distribution range is needed. The ability of heterologous primers developed for other requiem sharks to amplify microsatellite molecular markers in R. porosus was tested in this study (cross amplification). The change in allele frequency of four microsatellite loci served to assess the genetic structure of R. porosus in the Colombian Caribbean. Analysis of molecular variance Amova and population structure analysis using the Фst statistical of genotype frequencies indicate low but significant genetic differentiation among R. porosus from the departments analyzed (Фst (3,165) = 0.002; p = 0.000). Besides, the analysis of pairs of departments indicates that there is significant genetic differentiation among La Guajira and the other samples analyzed of the Antillean sharpnose shark (all p values = 0.000). The information obtained helps to understand the dynamics of natural populations of the Caribbean sharpnose shark, serving as a baseline for the formulation, development of conservation strategies and management of this fishery resource; however, due the low number of heterologous loci useful for population genetics studies, research efforts on the development of specific markers for the species should be done for further population genetic studies of this species.

El estudio biológico y de población del cangrejo rey Damithrax spinosissimus es fundamental para establecer los planes de manejo de esta especie en el Caribe colombiano. Este estudio brinda información sobre las tallas, la proporción entre sexos y las relaciones biométricas de D. spinosissimus en tres islas del Caribe colombiano (Providencia, Rosario y Tintipán), la cual se recogió en muestreos mensuales llevados a cabo entre septiembre de 2011 y marzo de 2012. Se recolectaron 462 ejemplares en las islas. La proporción de sexos fue de 1:1, con 51,5 % de hembras y 48,4 % de machos. La proporción de hembras ovadas con respecto a las no ovadas también fue de 1:1. El promedio de la longitud del caparazón (LC) fue de 11,6 cm tanto en machos como en hembras, mientras que el ancho del caparazón (AC) fue de 11,9 cm en las hembras y de 12,1 cm en los machos. La longitud promedio del caparazón fue de 13,67±1,18 cm en Providencia, de 10,25±1,34 cm en Islas del Rosario y de 10,4 ± 1,14 cm en Tintipán. La relación entre la longitud y el ancho del caparazón se describió mediante la ecuación LC=-0,393186+1,06755*AC, mientras que la relación entre el peso total (P) y la longitud del caparazón se describió mediante la ecuación Ln P=-1,64254+3,36711 Ln LC.

The biological and population study of the king crab Damithrax spinosissimus is essential to establish management plans for this species in the Colombian Caribbean region. This study provides information on size, sex ratio and biometric relationships of D. spinosissimus in three Colombian Caribbean islands (Providencia, Rosario and Tintipán), based on monthly surveys conducted between September 2011 and March 2012. A total of 462 individuals were collected. The sex ratio was 1:1 with 51.5% of females and 48.4% of males. Similarly, the proportion of ovigerous and non-ovigerous females was 1:1. The average shell length (LC) was 11.6 cm for both males and females, while the width of the shell (AC) was 11.9 cm for females and 12.1 cm for males. The average shell length was 13.67±1.18 cm in Providence, 10.25±1.34 cm in Islas del Rosario and 10.4±1.14 cm in Tintipán. The relationship between carapace length and width was described by the equation LC=-0.393186+1.06755*AC, whereas the relationship between the total weight (P) and the carapace length was described by the equation Ln P=-1.64254+3.36711 Ln LC.