Heat-shock response in Patagonian gastropods

Abstract

The physiological process to counteract environmental stress are extremely diverse in marine species that inhabit intertidal zones. Ecological approaches have demonstrated a variety of adaptations among narrowly distributed species. The present study is focused on physiological responses of two key marine gastropods from Atlantic Patagonia living in one of the most stressful intertidal rocky shores of the world: Tegula patagonica and Trophon geversianus. We evaluated the body temperature and its heat-shock response by Hsp70 expression. Our results suggest that T. geversianus, inhabiting the mid-intertidal zone and exposed for longer to aerial conditions, presents better physiological and behavioral adaptations to temperature than T. patagonica, living in the low intertidal with less physical stress. Tegula patagonica seems to have an inefficient thermal defense, an inability to upregulate Hsp70 expression against water temperature increase. Contrariwise, a significant upregulation of Hsp70 was registered in T. geversianus added to a protective behavior of hiding during periods of high temperature. These results will be useful as a reference for monitoring sentinel species to assess real-time changes in coastal intertidal communities due to global warming.

Los procesos fisiológicos para contrarrestar el estrés ambiental en las especies marinas que habitan las zonas intermareales son extremadamente diversos. Los enfoques ecológicos han demostrado una variedad de adaptaciones entre especies de distribución limitada. El presente estudio se focaliza en las respuestas fisiológicas de dos gasterópodos marinos clave de la Patagonia atlántica que viven en una de las costas rocosas intermareales más estresantes del mundo: Tegula patagonica y Trophon geversianus. Evaluamos la temperatura corporal y su respuesta al choque térmico mediante la expresión de Hsp70. Nuestros resultados sugieren que T. geversianus, habitante del intermareal medio y expuesto por más tiempo a las condiciones aéreas, presenta mejores adaptaciones a la temperatura en comparación a T. patagonica, que habita en el intermareal bajo con menor estrés físico. Tegula patagonica parece tener una defensa térmica ineficiente, incapaz de incrementar la expresión de Hsp70 frente al aumento de la temperatura del agua. Por el contrario, se registró un aumento significativo de Hsp70 en T. geversianus sumado al comportamiento defensivo de esconderse durante los períodos de alta temperatura. Estos resultados serán útiles como referencia para monitorear especies centinela y evaluar cambios en tiempo real en las comunidades intermareales costeras debido al calentamiento global.