Acanthaster brevispinus

Acanthaster brevispinus , la estrella de mar corona de espinas de espinas cortas , es uno de los dos miembros del género de estrellas de mar Acanthaster , junto con la mucho más conocida A. planci , la estrella de mar corona de espinas común.

La forma corporal de A. brevispinus es fundamentalmente la misma que la de una estrella de mar típica. Sin embargo, al igual que A. planci , sus rasgos distintivos incluyen tener forma de disco, múltiples brazos con múltiples madreporitos, ser flexible, prensil y densamente espinoso, además de tener una gran proporción entre la superficie del estómago y la masa corporal. Su capacidad prensil se debe a las dos filas de numerosos pies ambulacrales que se extienden hasta la punta de cada brazo. Al tener múltiples brazos, ha perdido la simetría quíntuple (pentamerismo) típica de las estrellas de mar, aunque comienza con esta simetría en su ciclo de vida.

Acanthaster brevispinus se distingue fácilmente de A. planci porque tiene:

• densas espinas romas sobre la superficie superior (aboral) de su disco
• pedicelarios cortos en su superficie aboral
• Superficie aboral de color marrón púrpura que se intensifica a lo largo de los brazos.
• manchas de color más oscuro alrededor del perímetro del disco y a lo largo de los brazos, incluyendo una gran mancha en la base de cada brazo.
• marcas pálidas en el disco entre cada brazo
• espinas a lo largo de sus brazos que no son tan largos como en A. planci

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  Ejemplar fotografiado en Filipinas
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  Ejemplar conservado en el museo de Tokio.

A. brevispinus fue descrito por el zoólogo estadounidense Walter Kenrick Fisher a partir de un espécimen recolectado a 18 m de profundidad frente a la isla Sirun, archipiélago de Sulu, Filipinas. ^{[ 1 ]} El holotipo se encuentra depositado en el Museo Nacional de los Estados Unidos, Washington, con el número de registro USNM37027.

Madsen (1955) revisó la taxonomía del género Acanthaster y concluyó que había tres especies: A. planci (L.) del Indo-Pacífico; A. ellisii (Gray) del Pacífico oriental, de brazos cortos y espinas romas; y A. brevispinus Fisher. ^{[ 2 ]} Madsen sospechaba que A. brevispinus formaba parte de la variabilidad de A. planci en su amplia distribución geográfica. Véase Acanthaster planci para un análisis del estatus de Acanthaster ellisii .

Posteriormente, se informó de la presencia de A. brevispinus en la región de la Gran Barrera de Coral. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

Jangoux y Aziz informaron sobre un espécimen de las Seychelles. ^{[ 7 ]} Lo consideraron suficientemente diferente del holotipo en algunas características como para describirlo como A. brevispinus seyshellesensis nov. subsp.

El nombre del género Acanthaster proviene del griego antiguo ἄκανθα ( ákantha ), que significa "espina, púa", y ἀστήρ ( astḗr ), que significa "estrella". El epíteto específico brevispinus proviene del latín brevis , que significa "corto", y spinus , que significa "espina".

La estrella de mar corona de espinas de espinas cortas se ha registrado en Filipinas (océano Pacífico occidental, sudeste asiático), la Gran Barrera de Coral (océano Pacífico occidental, este de Australia) y las Seychelles (océano Índico occidental). Estas ubicaciones están muy separadas y no es posible describir con precisión la distribución geográfica de esta especie, salvo que es amplia y simpátrica con una parte significativa de la distribución de A. planci . Las ubicaciones también se encuentran dentro de los trópicos o subtrópicos. La latitud más alta en la que se ha recolectado es en la parte sur de la Gran Barrera de Coral .

Todos los especímenes se recolectaron a profundidades moderadas: 18 m, ^{[ 1 ]} 20+ m ^{[ 6 ]} y 63 m ^{[ 7 ]} en las Seychelles. A. brevispinus no fue abundante en ninguna de estas localidades, a juzgar por los pocos ejemplares recolectados, aunque esto posiblemente se deba a los métodos de recolección. Aparentemente, todos se recolectaron de sustratos blandos, no de sustratos duros como los arrecifes de coral. Los datos sobre las comunidades bentónicas de las que forman parte son mínimos.

Los ejemplares de la Gran Barrera de Coral utilizados por Lucas y Jones fueron capturados incidentalmente durante la pesca de arrastre cerca de la costa de Townsville , en la zona central del arrecife. Provenían de un sustrato arenoso. También se recolectaron dos invertebrados en las redes de arrastre: las vieiras Amusium balloti y A. pleuronectes . Las vieiras parecerían ser una presa difícil para las estrellas de mar, que se mueven lentamente debido a su rápido nado mediante el aleteo de sus valvas y a los "ojos" en los bordes de su manto. Sin embargo, en el laboratorio, las estrellas de mar fueron capaces de atrapar vieiras sin restricciones. Se acercaban lentamente a la vieira por encima de su bisagra, donde eran menos visibles, de modo que cuando la vieira detectaba a la estrella de mar, sus movimientos se dirigían hacia y debajo del disco de la estrella de mar, donde podía quedar atrapada. Solo una parte de los intentos de atrapar vieiras tuvieron éxito.

Tras atrapar una vieira, la estrella de mar se alimentó y la digirió adoptando una postura arqueada característica. ^{[ 5 ]} A A. brevispinus se le alimentó con carne de vieira comercial como dieta estándar de laboratorio, y adoptó la misma postura arqueada durante la alimentación. Esto sugiere que las vieiras son un componente importante de su dieta normal, de modo que incluso el "sabor" de la carne de vieira desencadena este comportamiento alimentario distintivo. Sin embargo, A. brevispinus es bastante omnívora, al menos según las observaciones en el laboratorio. ^{[ 6 ]}

En 1973, Lucas y Jones llevaron a cabo un experimento de hibridación para investigar el parentesco genético entre A. brevispinus y A. planci . Se obtuvieron especímenes de A. brevispinus mediante arrastre en diciembre de ese año, cerca del momento aproximado de la liberación anual de gametos por A. planci en las aguas de la Gran Barrera de Coral. ^{[ 8 ]} A. brevispinus tenía gónadas maduras y fue posible diseccionar el tejido gonadal sin matar a la estrella de mar y así obtener óvulos maduros ( ovocitos ) y espermatozoides. También se obtuvieron óvulos y espermatozoides maduros de A. planci . Los óvulos se fertilizaron in vitro con espermatozoides. Se criaron cuatro grupos de larvas resultantes de las fertilizaciones, es decir, larvas de cada especie y cruces recíprocos. Los óvulos de A. planci fertilizados con espermatozoides de A. brevispinus se denominarán posteriormente híbridos de A. planci y, correspondientemente, híbridos de A. brevispinus , según la fuente de los óvulos.

• Óvulos de A. brevispinus X espermatozoides
• Huevos de A. brevispinus X esperma de A. planci ( híbridos de A. brevispinus )
• Huevos de A. planci X Esperma de A. brevispinus ( híbridos de A. planci )
• Huevos de A. planci X espermatozoides

Las tasas de fertilización fueron altas para todas las combinaciones de gametos, por lo que no se observó evidencia de incompatibilidad de gametos entre las especies. Las larvas se criaron según los métodos empleados para A. planci ^{[ 8 ]} y se desarrollaron a través de las etapas larvarias típicas de bipinnaria y brachiolaria. El número de larvas en etapas tardías fue del 10-29% del número original de huevos, excepto para el lote de A. brevispinus en el que solo se observaron unas pocas brachiolarias tardías normales. El desarrollo posterior del lote de A. planci y los lotes híbridos recíprocos siguieron el patrón típico de A. planci . Hubo asentamiento y metamorfosis en una estrella de mar de cinco brazos, de 0,4–1  mm de diámetro. Se alimentaron de algas incrustantes. Muchas no se desarrollaron normalmente, y seis semanas después de la metamorfosis, quedaron 60 A. planci , 30 híbridos de A. planci , seis híbridos de A. brevispinus y ninguna estrella de mar A. brevispinus . Fue imposible distinguir los híbridos de A. planci durante los primeros meses de desarrollo, pero cuando los híbridos tenían 200  mm de diámetro, eran notablemente diferentes de esta especie. Los híbridos mostraron características intermedias entre las especies parentales. Las espinas fueron la característica inmediatamente obvia, siendo de longitud intermedia entre las especies. En otras características que distinguen a A. planci y A. brevispinus , los híbridos fueron intermedios. Los híbridos fueron variables, pero no se encontraron diferencias consistentes entre los dos híbridos. Los animales juveniles de A. planci tendían a tener un patrón de "ojo de buey" en sus discos aborales y esto persistió en algunos adultos. Uno de los tres híbridos adultos de A. brevispinus mostró este patrón. Ninguno de los 12 híbridos adultos de A. planci lo mostró. Ninguno de los híbridos mostró las marcas pálidas entre las bases de los brazos que son características de A. brevispinus .

De particular interés fue la herencia del comportamiento de captura de vieiras por parte de ambos híbridos, aunque no arqueaban sus cuerpos tanto como A. brevispinus al alimentarse de vieiras, posiblemente porque sus brazos eran más gruesos que los de A. brevispinus y menos apropiados para esta postura.

Las estrellas de mar híbridas alcanzaron la madurez sexual al final de su segundo año (temporada de desove de verano en el campo). Se realizaron cruces adicionales con estos híbridos de la generación F1 para determinar hasta qué punto podría ocurrir el flujo genético a través del cruzamiento entre las dos especies. ^{[ 6 ]} No se disponía de híbridos F1 de A. brevispinus machos y hembras sexualmente maduros , por lo que los cruces y los cruces recíprocos se realizaron con híbridos F1 de A. planci machos y hembras.

• F1 Óvulos híbridos de A. planci × esperma de A. planci
• Óvulos de A. planci × F1 Esperma híbrido de A. planci
• Huevos híbridos F1 de A. planci × espermatozoides de A. brevispinus
• Huevos de A. brevispinus × espermatozoides híbridos F1 de A. planci
• Óvulos híbridos F1 de A. planci × espermatozoides

Aunque se lograron nuevamente altas tasas de fertilización, sin evidencia de incompatibilidad de gametos, la supervivencia fue baja durante el desarrollo temprano y se presentaron algunas anomalías morfológicas que no se habían visto previamente en lotes de estrellas de mar juveniles. ^{[ 6 ]} La introgresión de material genético se interrumpió en esta etapa.