La naturaleza dinámica de los microbios puede proporcionar una fuente única de novedad ecológica y evolutiva para respaldar las respuestas del hospedero a los factores de estrés ambientales locales (desoxigenación, contaminación) y globales (calentamiento, acidificación). La composición de los microbiomas puede cambiar rápidamente debido a la pérdida, ganancia o reemplazo de taxones. Además, las altas tasas de mutación y el intercambio de material genético generan nuevas variantes genéticas que pueden adaptarse mejor a nuevas condiciones. Estudiamos cómo los microbios influyen y son influenciados por los rasgos del hospedero a escalas de tiempo ecológicas y evolutivas. Abordamos estas interrogantes en una variedad de grupos taxonómicos, incluidos los corales, peces, crustáceos y moluscos.

La explicación clásica de cuántas especies pueden coexistir en comunidades ricas en especies, como los arrecifes de coral, es la división de recursos en nichos a escala fina. Los altos niveles de especialización morfológica, conductual y/o fisiológica brindan un nicho de espacio para las especies durante períodos de intensa competencia, como cuando los ecosistemas se encuentran en estados saludables. Alternativamente, las especializaciones pueden hacer que las especies sean vulnerables cuando los recursos escasean. Estudiamos cómo los peces e invertebrados asociados a los arrecifes de coral con aparentes especializaciones pueden cambiar a recursos alternativos como un mecanismo para hacer frente a las condiciones ambientales cambiantes. Investigamos las consecuencias de la versatilidad de nicho para la pervivencia de poblaciones y el papel funcional de los organismos en los arrecifes de coral del Antropoceno.

Los experimentos naturales, como los eventos geológicos calibrados en el tiempo con gradientes ambientales bien caracterizados, brindan contextos ecológicos y evolutivos únicos para comprender cómo los hospederos y los microbios han co-evolucionado. Los organismos en lados opuestos de las barreras de dispersión siguen trayectorias evolutivas separadas bajo la influencia de las condiciones ambientales locales. Estamos aprovechando un experimento natural, la formación del Istmo de Panamá, para investigar cómo surgen características similares en diferentes organismos en respuesta a presiones selectivas similares.

Muchas especies vulnerables de tiburones y rayas utilizan las bahías y los estuarios del Pacífico oriental tropical (POT) bordeados de manglares como sitios de cría y alimentación. Sin embargo, su pervivencia se ve amenazada debido a la pérdida de hábitat, la presión pesquera no regulada y la contaminación que los impacta directamente y afecta sus fuentes de alimento. La implementación de estrategias de gestión eficaces requiere datos de series temporales de alta frecuencia (como estimaciones mensuales o estacionales del tamaño de la población) que los métodos tradicionales, como el marcado y la recaptura, el marcado acústico y por satélite no pueden proporcionar de forma eficaz porque consumen mucho tiempo, son caros y, a menudo, son invasivos. Desarrollamos y aplicamos técnicas genómicas de ADN ambiental no invasiva (eDNA) para aumentar nuestra comprensión de la dinámica de las poblaciones de tiburones y rayas para la conservación.