Título del Proyecto
Reconstrucción de comunidades de tiburones de arrecife en el Pacífico Oriental Tropical durante milenios
Crédito de foto:Nombre del mentor
Dr. Aaron O’Dea, STRI Staff, ODeaA@si.edu
Nombre del Co-mentor y posición: Dr. Erin Dillon, STRI Postdoc
DillonE@si.edu; emdillon23@gmail.com
Lugar de la pasantía
Laboratorio Marino de Naos
Resumen y objetivos del proyecto
¿Cuáles eran los niveles de referencia de la abundancia de tiburones y su función ecológica en los arrecifes de coral antes que los humanos? Relatos históricos cuentan historias de mares repletos de tiburones y otros grandes depredadores en lugares donde estos animales hoy en día se ven rara vez. Muchas poblaciones de tiburones han disminuido rápidamente en el último medio siglo debido a la sobrepesca, la degradación del hábitat y otros impactos humanos. Estas pérdidas han aumentado el riesgo de extinción de los tiburones, particularmente en ecosistemas tropicales como los arrecifes de coral. También han tenido consecuencias complejas y a veces sorprendentes para la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas.
Sin embargo, la evidencia empírica de abundancia de tiburones en el pasado es limitada. Debido a que los humas comenzaron a pescar tiburones antes de estudiar sus poblaciones, los datos de monitoreo disponibles no se remontan lo suficiente en el tiempo como para captar toda la magnitud de la disminución de los tiburones. Por eso, sabemos poco sobre el rango histórico de variabilidad en la abundancia de tiburones o los impulsores de esa variabilidad. Sin datos a largo plazo para contextualizar lo que se ha perdido, resulta difícil diseñar objetivos de conservación eficaces basados en la abundancia histórica de tiburones y comprender las funciones naturales de los tiburones como depredadores móviles en los arrecifes.
Nuestra investigación busca respuestas en el pasado. Combinamos diferentes tipos de registros paleontológicos, históricos y ecológicos para reconstruir la variabilidad natural y los patrones de cambio en las comunidades de tiburones de arrecife en escalas de tiempo ecológicas largas. En particular, este proyecto utilizará escamas de tiburón fosilizadas (dentículos dérmicos) que se acumulan en sedimentos marinos para reconstruir las tendencias milenarias de abundancia de tiburones en las costas caribeñas y pacíficas de Panamá. Esta nueva técnica nos proporciona una “máquina del tiempo” para explorar la historia ecológica más profunda de los tiburones en los arrecifes de coral antes del impacto humano y hacer preguntas importantes sobre el rol ecológico de los tiburones y las líneas de base históricas para informar la conservación de los tiburones.
Con este enfoque, nos proponemos:
• Cuantificar la variabilidad en las líneas de base de los tiburones. ¿Cuán abundantes eran los tiburones en los arrecifes de coral antes del impacto humano? ¿Cuánto varían sus poblaciones de forma natural? ¿Qué impulsa la variabilidad natural en las líneas de base del tiburón?
• Evaluar la magnitud y la trayectoria del cambio milenario en las comunidades de tiburones. ¿Cuánto han cambiado las comunidades de tiburones de arrecife durante milenios en diferentes regiones, y por qué? ¿Cómo varía la susceptibilidad de los tiburones a los impactos humanos con las condiciones ambientales? ¿Qué nos puede decir esto sobre su potencial de recuperación futura, especialmente ante los rápidos cambios medioambientales?
• Explorar las consecuencias funcionales de la disminución de los tiburones. ¿Cómo han cambiado los roles ecológicos de los tiburones tras su eliminación de los ecosistemas de arrecifes? ¿Cómo los cambios en la abundancia de tiburones de las líneas de base han alterado la estructura de la red alimentaria de los arrecifes y el flujo de energía?
Objetivos de la tutoría
Los internos trabajarán con un equipo de investigación internacional y multidisciplinario, y tendrán reuniones semanales con mentores para discutir los objetivos y avances del proyecto. Los pasantes aprenderán a procesar muestras paleoecológicas en el laboratorio y adquirirán experiencia trabajando con microfósiles bajo un microscopio, analizando datos y comunicando su investigación a diversos públicos. También se familiarizarán con los ámbitos de la ecología histórica y la paleoecología de los ecosistemas marinos tropicales, incluida la forma en que los datos sobre ecosistemas anteriores pueden utilizarse para fundamentar las actuales actividades de conservación. También puede ser que hay oportunidades para participar en trabajos de campo ocasionales para recoger muestras, aunque este proyecto se basa principalmente en el laboratorio. Se alentará a los pasantes a asistir a reuniones de laboratorio, así como a seminarios, talleres de desarrollo profesional y oportunidades de creación de redes en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales.
Perfil deseado
Los internos asistirán con el muestreo y procesamiento de núcleos de matriz de arrecifes de coral para aislar diminutos dentículos dérmicos de tiburón. Este trabajo consiste en tamizar y pesar muestras de sedimentos, procesarlas con ácido acético y clasificar al microscopio los granos de sedimento para recuperar los dentículos dérmicos y otros microfósiles, lo que requiere paciencia y organización. Los internos también fotografiarán y medirán los dientes dérmicos bajo un microscopio. La pasantía podría resultar en entregables tales como un póster científico, una charla en conferencia y/o una contribución a un artículo revisado por pares. Los pasantes participarán en el intercambio de sus investigaciones con el público mediante visitas a laboratorios y otras actividades de divulgación.
Las calificaciones deseadas incluyen: experiencia previa trabajando con datos ecológicos o paleontológicos (preferida pero no requerida); experiencia previa con microscopía (preferida pero no requerida); conocimiento de métodos estadísticos (preferida pero no requerida); voluntad de aprender lenguajes de programación como R; capacidad de trabajar independientemente y con grupos de personas de diversos orígenes; atención al detalle; y compromiso con la comunicación científica y la divulgación pública.
Esta oportunidad de pasantía está financiada por el proyecto. Los candidatos interesados que cumplan con los antecedentes deseados son bienvenidos a enviar su CV o currículum, y una declaración de su interés en la búsqueda de este puesto a la Dra. Erin Dillon a DillonE@si.edu
Las solicitudes de pasantías también se considerarán para el programa de pasantías generales de STRI. Los paquetes de solicitudes se procesan a través de SOLAA siguiendo los lineamientos de solicitud en la página anterior.
Lista de lecturas sugeridas
Dietl, G. P., and Flessa, K. W. (2011). Conservation paleobiology: putting the dead to work. Trends Ecol. Evol. 26, 30–37. doi: 10.1016/j.tree.2010.09.010.
Dillon, E. M., McCauley, D. J., Morales-Saldaña, J. M., Leonard, N. D., Zhao, J., and O’Dea, A. (2021). Fossil dermal denticles reveal the preexploitation baseline of a Caribbean coral reef shark community. Proc. Natl. Acad. Sci. 118, e2017735118. doi: 10.1073/pnas.2017735118.
Dillon, E. M., Norris, R. D., and O’Dea, A. (2017). Dermal denticles as a tool to reconstruct shark communities. Mar. Ecol. Prog. Ser. 566, 117–134. doi: 10.3354/meps12018.
Jackson, J. B. C. (2001). What was natural in the coastal oceans? Proc. Natl. Acad. Sci. 98, 5411–5418. doi: 10.1073/pnas.091092898.
Jackson, J. B. C., Kirby, M. X., Berger, W. H., Bjorndal, K. A., Botsford, L. W., Bourque, B. J., et al. (2001). Historical overfishing and the recent collapse of coastal ecosystems. Science. 293, 629–638. doi: 10.1126/science.1059199.
Lotze, H. K., and Worm, B. (2009). Historical baselines for large marine animals. Trends Ecol. Evol. 24, 254–262. doi: 10.1016/j.tree.2008.12.004.
Pacoureau, N., Rigby, C. L., Kyne, P. M., Sherley, R. B., Winker, H., Carlson, J. K., et al. (2021). Half a century of global decline in oceanic sharks and rays. Nature 589, 567–571. doi: 10.1038/s41586-020-03173-9.
Roff, G., Doropoulos, C., Rogers, A., Bozec, Y.-M., Krueck, N. C., Aurellado, E., et al. (2016). The ecological role of sharks on coral reefs. Trends Ecol. Evol. 31, 395–407. doi: 10.1016/j.tree.2016.02.014.
Sibert, E., Cramer, K., Hastings, P., and Norris, R. (2017). Methods for isolation and quantification of microfossil fish teeth and elasmobranch dermal denticles (ichthyoliths) from marine sediments. Palaeontol. Electron. 20, 1–14. doi: 10.26879/677.
