Reseña de investigación

Biogeografía de la fauna de peces marinos neotropicales

Las fotografías y datos de peces costeros en ambos lados del istmo centroamericano han llevado a la creación de guías de campo digitales completas y a una comprensión avanzada de la distribución de especies. La investigación abarcó los primeros análisis cuantitativos sobre los límites geográficos y las subdivisiones a gran escala de la distribución de peces costeros en ambas regiones, y evaluó cómo estos patrones se relacionan con la variación ambiental. Esto nos ha ofrecido una nueva apreciación de la biogeografía de la región, particularmente en el Caribe, donde reveló patrones anteriormente desconocidos. También hemos utilizado esa información para estimar el tamaño real de la fauna del Pacífico oriental tropical y estamos trabajando en una predicción similar para el Gran Caribe. Si bien esta última región tiene una de las faunas de peces costeros mejor estudiadas en el mundo, los recientes avances en análisis genéticos nos han hecho comprender que muchas de las presuntas especies más comunes son realmente complejos de múltiples especies, generalmente alopátricas, y que la biodiversidad de esta región es mucho mayor de lo que se pensaba.

Peces de arrecife profundo del Caribe

Debido a lo accesible que son para los buzos científicos, la mayor parte de lo que conocemos sobre la fauna de peces de arrecife en el Caribe es sobre las especies de aguas poco profundas. Sin embargo, gran parte de esa fauna comprende peces de arrecifes de coral profundo que viven muy por debajo del límite de los buzos científicos. Aunque el moderno sistema de buceo “rebreather” permite el acceso a profundidades mayores, no se extiende hasta los límites de profundidad de algunas especies.

Los submarinos permiten el acceso a las distintas profundidades en que viven las especies de peces y, lo que es más importante, permiten la recolección de especímenes. Yo participo en el DROP (Programa de Observación de Arrecifes Profundos), un esfuerzo conjunto del Museo de Historia Natural del Smithsonian y el STRI para estudiar peces de arrecife profundo, utilizando un sumergible tripulado que se encuentra en Curaçao.

Esto representa la primera recolección con submarino de peces de arrecife profundo, y de información sobre su distribución en distintas profundidades, en el sur del Caribe. También simboliza la reanudación de los esfuerzos, por parte de los Estados Unidos, para documentar las faunas de peces de arrecife profundo tropical a lo largo y cerca de sus costas atlánticas, un programa que concluyó hace décadas. La recolección de especies utilizando el submarino en Curaçao ha dejado en evidencia lo poco que sabemos: en un área de apenas algunas hectáreas de arrecife próxima a la base del submarino, un tercio de los peces de arrecife profundo que hemos recolectado son nuevos para la ciencia y hemos encontrado nuevas especies en cada nuevo sitio que hemos visitado con el submarino cerca de las costas de esa pequeña isla. Estos descubrimientos nos dan el ímpetu para expandir las actividades de este submarino a otras partes del Gran Caribe.

Peces marinos invasores

Sólo se conoce de un puñado de peces marinos exóticos, provenientes de zonas más allá del Atlántico y el Pacífico Oriental, que han invadido los Neotrópicos exitosamente. Mi investigación actual incluye el estudio de una nueva invasión por una de estas especies indo-pacíficas, que fue descubierta en el sudoeste del golfo de México en 2013. Estamos trabajando para determinar el lugar de origen de esta especie, cómo se introdujo y la extensión de su rango geográfico actual en el golfo de México. También estamos trabajando en estimar su éxito en comparación con su área nativa, el alcance de cualquier impacto ecológico en los peces de arrecife en el Caribe y la probabilidad de que se propague.

La cobia, un gran pez depredador que puede medir dos metros de largo y pesar hasta 78 kilogramos, arribó recientemente en el Pacífico Oriental, tras el escape de miles de ejemplares juveniles de jaulas marinas en una instalación de acuicultura en Ecuador. Este incidente, totalmente predecible, ocurrió unos meses después de que la instalación comenzó a funcionar. La cobia no se da naturalmente en el Pacífico Oriental o en el resto del Pacífico —unos 13,000 km. Algunos de los juveniles escapados viajaron por lo menos 1,000 kilómetros hasta Panamá en menos de tres meses, lo que indica el potencial para que esta especie altamente migratoria se propague rápidamente. Los biólogos de peces en todos los países del Pacífico Americano entre Perú y los Estados Unidos y en áreas con riesgo de invasión en el Pacífico Central (islas Marquesas y Hawai) han sido avisados, para que registren datos sobre cualquier captura de cobia. Esta información permitirá documentar la velocidad y el alcance de su propagación y calcular su éxito en el establecimiento de una población residente en el Pacífico Oriental. Todavía no es posible determinar si se establecerá una población y qué impacto tendrá si lo hace.

Mimetismo en peces de arrecifes tropicales

Un pasatiempo popular entre los biólogos es describir nuevos casos de supuesto mimetismo entre los peces de arrecifes tropicales. Sin embargo, ejemplos de similitud precisa e interacciones multifacéticas entre un modelo y un mimetismo verdadero son inusuales entre estos peces. En muchos casos (quizás la mayoría), pares de especies probablemente evolucionaron, de manera independiente, apariencias comunes. Estas similitudes pueden haber llevado al desarrollo de asociaciones conductuales entre estos pares, al comprender que se podían obtener beneficios de ello. Las investigaciones en curso sobre este tema incluyen el análisis de las interacciones entre los modelos y sus supuestos imitadores y de la variación geográfica con respecto a los grados de semejanza y las asociaciones entre dichos pares.

Biología alimentaria de los peces loro

Los peces loro son comunes y abundantes entre las faunas de peces de arrecifes tropicales. Con respecto a su biología alimentaria prevalece la idea de que son herbívoros que consumen macroalgas bentónicas y, al hacerlo, ayudan al establecimiento y crecimiento de corales vivos. Investigaciones recientes por mis colaboradores en Australia indican que para algunas especies de peces loro este no es el caso y que en realidad consumen y digieren microorganismos, raspados de la superficie de sustratos de arrecifes rocosos o que están incrustados por debajo de estas superficies y han sido excavados. Planeamos probar esta idea en un complejo de especies que se encuentra en los arrecifes del Pacífico Oriental, lo cual incluye no sólo a las que raspan y excavan, sino también un híbrido común entre estas dos especies. Esta prueba comprendería la primera evaluación genética de lo que realmente están consumiendo estos peces y la primera determinación a partir de isótopos estables de cuáles de las especies ingeridas están digiriendo.

Difusión de información sobre las faunas de peces costeros neotropicales a través de aplicaciones electrónicas

Un interés de larga data en las guías de identificación de peces de arrecifes tropicales me llevó a comenzar a desarrollar una guía sobre peces costeros del Pacífico Oriental Tropical en 1990. Las herramientas electrónicas nos permiten incorporar de manera económica una gran cantidad de imágenes y material gráfico, además de análisis de datos cuantitativos sobre las faunas de peces. Poco después de que se publicó la guía, surgieron las herramientas para adaptar el material a un formato electrónico, lo que llevó a la producción de una versión bilingüe de la guía en CD, seguido de una versión ampliada de la guía en un sitio web. Después se montó un sitio web equivalente para la fauna de peces costeros del Gran Caribe, la región biogeográfica hermana del Pacífico Oriental Tropical del otro lado del istmo centroamericano. Más recientemente, se lanzó la versión móvil (iOS) de los sitios web para ambas faunas. Las aplicaciones para celular se están desarrollando en versiones iOS y Android. Cuando estén listas, el material de los sitios web estará disponible en todas las principales plataformas de uso actual. Las dos aplicaciones —que son únicas para los peces marinos tropicales—, abarcan casi 3,000 especies o alrededor del 20% de todos los peces costeros tropicales nombrados.

Además de actualizar la información en las aplicaciones, para incorporar nueva información taxonómica y nuevos datos sobre los rangos geográficos y la ecología de los peces, nuestro trabajo sobre estas aplicaciones comprende dos aspectos: (1) la incorporación de un Image Identification API, un programa independiente integrado en los sitios web, que permitirá a los usuarios identificar a los peces fotografiados en cada región; (2) ampliar la cobertura de cada fauna, para incluir especies de aguas profundas y oceánicas.

Educación

B.Sc. University of Queensland, Australia, 1966

Ph.D. University of Queensland, Australia, 1974

Publicaciones destacadas

Robertson D R (2013). Who Resembles Whom? Mimetic and Coincidental Look-Alikes among Tropical Reef Fishes. PLOS ONE 8: e54939. doi:10.1371/journal.pone.0054939.

Robertson D R & Van Tassell J (2012). Fishes: Greater Caribbean. An Identification Guide to the shore-fish fauna of the Caribbean and adjacent areas. IOS App for iPhone.

https://itunes.apple.com/us/app/fishes-greater-caribbean/id570048678?mt=8

Polidoro B, Brooks T, Carpenter K, Edgar G, Henderson S, Sanciangco J, Robertson D R (2012). Patterns of extinction risk and threat for marine vertebrates and habitat-forming species in the Tropical Eastern Pacific. Marine Ecology Progress Series.448: 93-104

Robertson D R, Cramer K (2009). Marine shore-fishes and biogeographic subdivisions of the Tropical Eastern Pacific. Marine Ecology Progress Series 380: 1-17

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