Ecology and distribution of macroscopic algae communities in streams from the Basin of Mexico

Abstract

Background: Several studies of lotic ecosystems have provided important ecological information on the influence of environmental heterogeneity on macroscopic algae composition. Hypothesis:The highest species diversity will occur during the cold-dry season, correlated to low temperature and oligothrophic water, while the distribution of each species will be related to heterogeneity of habitat and its dispersal strategies.Studied species: Twenty-two species of macroscopic algae of different Phyla (Chlorophyta, Cyanobacteria, Heterokontophyta and Rhodophyta). Study site:The macroscopic algae composition was described for 35 permanent mountain streams in the Basin of Mexico from 2012 to 2015.Methods: Algae species, physico-chemical water conditions and microhabitat factors were recorded in situ at each contrasting season. The relationship between diversity and the environmental factors was statistically evaluated by Canonical Correspondence Analysis and a Spearman test. Results:Macroscopic algae recorded had biological features and environmental abilities that separated them into two groups. The first included the most frequent and abundant species: Nostoc parmelioides, Placoma regularis, Prasiola mexicana and Vaucheria bursata. The second included species restricted to certain habitats: Draparnaldia mutabilis, Tetraspora gelatinosa, Batrachospermum gelatinosum and Paralemanea mexicana. Each Phyla responds differentially to the spatial heterogeneity of the streams, but the species does not change between contrasting seasons. Conclusions:Local and spatial environmental variables explain differences in richness and distribution of species on the studied area; however, species composition does not vary widely among sampling sites. Cyanobacteria and Chlorophyta are more affected by local environmental variables, whereas Rhodophyta is more influenced by spatial variables.Keywords: Aquatic communities, Basin of Mexico, macroscopic algae, mountain streams. ResumenAntecedentes: Diversos estudios de ecosistemas lóticos han aportado información ecológica importante sobre la influencia de la heterogeneidad ambiental en la composición de algas macroscópicas.Hipótesis: La mayor diversidad se presentará durante la estación fría y estará relacionada con la baja temperatura y las condiciones oligotróficas del agua; mientras que la distribución de cada especie estará relacionada con la heterogeneidad del hábitat y las diversas estrategias de dispersión.Especie en estudio: Veintidós especies de algas macroscópicas de diferentes Phyla (Chlorophyta, Cyanobacteria, Heterokontophyta y Rhodophyta). Sitio de estudio:Fue estudiada la composición de algas macroscópicas en 35 ríos de montaña de la cuenca de México, entre 2012 y 2015.Métodos: Las especies, las variables fisicoquímicas del agua y microambientales fueron registradas in situ durante las estaciones más contrastantes. La relación entre la diversidad y los factores ambientales fueron evaluados estadística-mente a través de un Análisis de Correspondencia Canónica y una prueba...

Aspectos ecológicos, taxonómicos y de distribución de cianobacterias bentónicas en cinco ríos de la región central de México

“…La presencia de las especies distintas y la heterogeneidad de cada río permiten caracterizar los microambientes resultado de las diferencias en variables locales, como el porcentaje de sombreado por la vegetación de ribera, el tamaño y disposición del sustrato y el patrón de flujo de agua (Zanini et al, 2009;Branco et al, 2014;Rodríguez-Flores y Carmona, 2018).…”

“…Este proceso de especiación molecular podría ser común para otras especies, de amplia distribución en la región central de México como Blennothrix ganeshii M. Watanabe & Komárek (Carmona et al, 2005) y Placoma regulare P.A. Broady & M. Ingerfeld (Rodríguez-Flores y Carmona, 2018).…”

“…En la región central de México existen más estudios sobre cianobacterias de lagos (Ortega Murillo et al, 2015;Betancourt, 2018;Segura, 2018;Trejo, 2018) y de monumentos históricos (Ramírez et al, 2011;Loyo, 2015;Ibarra, 2017), que los que hay acerca de cianobacterias de ríos, donde el conocimiento de su diversidad es menor. En los ríos de la región central de México, los estudios de mayor relevancia han dado a conocer 69 taxa de cianobacterias (Valadez-Cruz et al, 1996;Carmona et al, 2005;Montejano et al, 2005Montejano et al, , 2017Montejano et al, , 2018Bojorge-García et al, 2010;Becerra-Absalón et al, 2013Rodarte et al, 2014;Maceda et al, 2017;Rodríguez-Flores y Carmona, 2018).…”

“…Estudios realizados en ríos han registrado a las cianobacterias como especies importantes, pues son comunes o dominantes en las comunidades de macroalgas (Sheath y Cole, 1992;Montejano et al, 2000;Branco et al, 2001;Zanini et al, 2009;Tonetto et al, 2015). Por ejemplo, Blennothrix ganeshii Watanabe & Komárek y Placoma regularis Broady & Ingerfeld muestran amplia distribución en las cuencas del río Pánuco y de México, respectivamente (Carmona et al, 2005;Rodríguez-Flores y Carmona, 2018).…”

“…La distribución de cianobacterias bentónicas se ha correlacionado con la conductividad específica y la concentración de nutrientes (Sheath y Cole, 1992;Perona et al, 1998;Branco et al, 2001;Douterelo et al, 2004). A nivel local, la heterogeneidad espacial es otro factor importante que define su distribución y diversidad (Zanini et al, 2009;Branco et al, 2014;Rodríguez-Flores y Carmona, 2018). A nivel específico, las cianobacterias están presentes en condiciones ecológicas particulares; por ejemplo, Nostoc verrucosum Vaucher ex Gomont & Flahault en aguas calcáreas, oligotróficas (Aboal, 1988;Mollenhouer et al, 1999) y Phormidium autumnale Gomont se ha registrado en ríos con temperatura mayor a 12 °C, concentraciones altas de nitrato y ríos con descargas de agua mayores (Rodríguez-Flores y Carmona, 2018).…”