Oral brooding (Anasterias antarctica) versus internal brooding (Diplopteraster verrucosus): contrasting strategies of the brooded juveniles for full development

Abstract

En este estudio ambas especies de estrellas de mar son incubadoras del Atlántico Sur. Anasterias antarctica posee un ciclo reproductivo complejo que implica incubación durante ocho o nueve meses y retiene a sus crías sobre la boca durante la incubación, mientras que Diplopteraster verrucosus posee reproducción continua e incuba a sus crías en cámaras nidamentales bajo la dermis. Recolectamos individuos de A. antarctica del Parque Nacional Tierra del Fuego (Tierra del Fuego AeIAS, Argentina) en mayo, agosto y noviembre (etapas inicial, media y final de la incubación), mientras que los individuos de D. verrucosus fueron recolectados en tres campañas oceanográfica en el Área Marina Protegida de Namuncurá/ Burdwood Bank I y II. Los parámetros generales del metabolismo oxidativo (especies reactivas de oxígeno “ROS” y capacidad antioxidante total “TAC”), la densidad y el contenido energéticos se midieron en tres etapas del desarrollo de las crías. En el caso de A. antarctica, el consumo de energía, niveles de ROS en aumento y TAC constantes en la etapa final de desarrollo podrían actuar como una limitante al desarrollo y desencadenar la independencia de los juveniles. Del mismo modo, en los juveniles de D. verrucosus, que poseen nutrición materna embrionaria adicional, a pesar del continuo aumento de energía, los antioxidantes presentes en este tipo de nutrición no lograrían contrarrestar los ROS generados por el aumento del metabolismo.

Both sea star species in this study are brooders from the South Atlantic. Anasterias antarctica displays a complex reproductive cycle involving incubation during eight or nine months and it broods its offspring over the mouth, while Diplopteraster verrucosus displays continuous reproduction and broods its offspring in nidamental chambers under the dermis. We collected A. antarctica in May, August, and November (beginning, mid and late incubation) from Parque Nacional Tierra del Fuego (Tierra del Fuego AeIAS, Argentina), while D. verrucosus was collected at three Oceanographic Research Cruises at Namuncurá Marine Protected Area/ Burdwood Bank I and II. We measured general parameters of oxidative metabolism (reactive oxygen species “ROS” and total antioxidant capacity “TAC”), energy density, and energy content in three different stages during offspring development. In the case of A. antarctica, energy depletion, increasing ROS and constant TAC levels at the late development stage could act as a developmental constraint and trigger the independence of juveniles. Similarly, in D. verrucosus juveniles, which exhibit extra embryonic maternal nutrition, despite the continued increase in energy, the antioxidants present in this kind of nutrition do not counteract the ROS generated by the metabolic rise.