Epizoic diatom communities on chitons (Mollusca: Polyplacophora) and southern king crabs (Crustacea: Decapoda) from central coastal waters of San Jorge Gulf (Patagonian Sea, South Atlantic Ocean)

Abstract

Diatoms constitute one of the most diverse groups of marine microalgae worldwide, both free-living as well as associated with different types of substrata. In particular, marine benthic macroinvertebrates represent surfaces to which diatoms can attach. The present study aims to characterize the diversity of diatom communities associated with chitons and southern king crabs from coastal waters of San Jorge Gulf (South Atlantic Ocean), and to analyze possible differences in diatom diversity among those communities according to the animal substrata, the environment and season of the year. For this purpose, we conducted manual samplings to collect chitons from the intertidal, and sea diving samplings to collect southern king crabs from the subtidal at different sampling sites near Comodoro Rivadavia during winter 2018 and summer and winter 2024. Each specimen was carefully brushed and scraped to obtain microalgal material, which was subsequently processed using conventional methods and analyzed under both light microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM). We estimated the relative abundance (%) of the identified diatom taxa as well as species richness (S), Shannon-Weaver diversity index (H´) and Pielou´s Evenness index (J) for each sample for comparison. Epizoic diatom communities included 43 taxa in Polyplacophorans and 62 in Decapods, mainly pennate diatoms with a scarce representation of centric diatoms. Solitary diatoms were the most frequent, with adnate, erect and motile forms recognized; various morphological types of colonies were also recorded. We observed significant differences (α=0.05) in diatom diversity between the 2024 summer and winter for each invertebrate; however, no significant differences were found between the 2018 and 2024 winter samples. Polyplacophorans were studied for the first time as diatom hosts, and direct evidence of diatom attachment to the surface of both hosts is provided. This research study represents an important contribution to the knowledge of marine epizoic diatoms.

Las diatomeas constituyen uno de los grupos de microalgas marinas más diverso a nivel mundial, tanto de vida libre como asociadas a diferentes tipos de sustratos. En particular, los macroinvertebrados bentónicos marinos representan superficies a las cuales las diatomeas se pueden adherir. Los objetivos del presente estudio son caracterizar la diversidad de las comunidades de diatomeas asociadas a quitones y centollas de aguas costeras del Golfo San Jorge (Océano Atlántico Sur) y analizar posibles diferencias en la diversidad de diatomeas entre dichas comunidades según el sustrato animal, el ambiente y la estación del año. Se realizaron muestreos manuales para colectar quitones del intermareal y muestreos mediante buceo autónomo para colectar centollas del submareal de sitios cercanos a Comodoro Rivadavia en Invierno de 2018 y Verano e Invierno de 2024. Cada ejemplar fue cepillado y raspado cuidadosamente para obtener el material microalgal que fue posteriormente tratado por métodos convencionales y analizado con microscopía de luz y electrónica de barrido. En cada muestra se estimó la Abundancia Relativa (%) de los taxa de diatomeas identificados así como la Riqueza Específica (S), Índice de Shannon-Weaver (H´) y el Índice de Equitatividad de Pielou (J) para su comparación. Las comunidades de diatomeas epizoicas incluyeron 43 taxa en quitones y 62 taxa en centollas, siendo la mayoría diatomeas pennadas con escasa representación de diatomeas centrales. Las formas solitarias fueron las más frecuentes, reconociéndose formas adnatas, erectas y móviles; asimismo se registraron colonias de diversa morfología. Se observaron diferencias significativas (α=0.05) entre la diversidad de diatomeas de verano e invierno de 2024 para cada invertebrado, no así entre los inviernos de 2018 y 2024. Los quitones fueron estudiados por primera vez como hospedadores de diatomeas y se proporciona evidencia directa de la adhesión de diatomeas a la superficie de ambos hospedadores. Este trabajo representa una contribución al conocimiento de las diatomeas epizoicas marinas.