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PLANCTON 2011

El proximo mes de enero de 2012, se llevará a cabo en las instalaciones del CICIMAR el curso taller sobre copépodos parasitos de peces marinos, que será impartido por el Dr. Ju-Shey Ho de la Universidad Estatal de California y el Dr. Samuel Gómez Nogueira del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM, campus Mazatlán.

El cupo está limitado a 20 participantes; los detalles los puedes obtener aquí.

Seminario del Departamento de Plancton y Ecología Marina

Auditorio del CICIMAR-IPN  10:00 AM

Fecha: 12 de Octubre de 2011.

Ponente: Sergio Hernández Trujillo, Rafael Cervantes Duarte, Silverio López y Sergio Aguíñiga García.   

RESUMEN. En el noroeste del Pacífico mexicano, el CICIMAR y otras instituciones cuentan con información que indica diferencia en la magnitud de la variabilidad de las condiciones ambientales y de las poblaciones naturales que son la base de la trama trófica y sus consumidores. El lapso de estas series de tiempo, dependiendo de su fuente, varían ampliamente. Debido a que las escalas de espacio y tiempo de observación, así como la frecuencia de registro de datos, han sido de intensidad y cobertura distintas, es necesario sistematizar los datos para valorar su potencial aplicación, determinar su sensibilidad y su aplicación como indicadores del forzamiento oceanográfico. Con ese propósito inicial general, se presenta una propuesta de integración de bases de datos de temperatura superficial del mar, salinidad, transparencia del agua, concentración de nutrientes inorgánicos disueltos, concentración de clorofila a, biomasa del zooplancton, abundancia de especies clave, geoquímica del material orgánico en trampas de sedimentación y organismos monitores, entre otros. La actualización y ordenamiento de la información se plantea originalmente para dos sitios: Bahía Magdalena y Bahía de La Paz. Se pretende en principio, determinar sinópticamente la magnitud de los cambios ambientales recientes y su efecto en esas dos zonas con procesos oceanográficos diferentes.  En segunda instancia, permitirá identificar las variables pertinentes para un programa de monitoreo encaminado a robustecerlas como potenciales indicadores del cambio ambiental en esos ecosistemas.

Contribución de los procesos de fijación de nitrógeno atmosférico y desnitrificación a la dinámica del nitrógeno en un giro ciclónico de la región sur del Golfo de California. 

M.C. Cristian Hakspiel Segura.

Director de tesis: Dra. Aída Martínez López.

Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR – IPN)

Departamento de Plancton y Ecología Marina.

Doctorado en Ciencias Marinas.

Introducción: La Bahía de la Paz es considerada un sistema productivo en lo que se refiere a sus niveles de productividad primaria y exportación de carbono fuera de la zona eufótica. Parte de estas afirmaciones alrededor de los ciclos de producción fitoplanctónica han sido atribuidas a la variabilidad ambiental y su efecto sobre la dinámica físico-química de la columna de agua y posiblemente a la incidencia recurrente de un giro ciclónico de sub-mesoescala. La activación de esta estructura oceanográfica ha sido frecuentemente asociada con el ingreso de nitrógeno nuevo a la capa fótica así como a florecimientos algales en subsuperficie. El nitrógeno por otra parte, es considerado por un gran número de trabajos como el nutriente predominantemente limitante para la producción fitoplanctónica en el Golfo de California; sin embargo, la información existente es insuficiente para comprender el balance general de este elemento en la columna de agua. Actualmente y en adición a la consideración del océano profundo como la principal fuente de nitrógeno a la superficie, nuevos paradigmas emergen alrededor de la importancia de rutas alternas tanto de ingreso como pérdida en la zona eufótica, entre ellas la fijación biológica de nitrógeno (FBN), el aporte atmosférico y la desnitrificación. Es por esta razón que el presente trabajo pretende evaluar en la Bahía de La Paz, su contribución a la dinámica de los nutrientes en la columna de agua y su relación con la variación estacional de la estructura planctónica en esta zona influenciada por un giro ciclónico de sub-mesoescala. La información generada alrededor de este trabajo contribuirá a la comprensión de los cambios potenciales en la productividad, los balances de carbono y el reclutamiento de especies de importancia comercial en la Bahía a de La Paz.

Objetivos 1. Evaluar la contribución mensual y anual de los procesos de FBN y desnitrificación en el inventario de nitrógeno de un sistema marino influenciado por la actividad estacional de un giro ciclónico.

Objetivos 2. Estimar la contribución de los microorganismos fijadores de nitrógeno a la productividad primaria del área estudiada y describir su dinámica en relación a la variabilidad ambiental

Material y Métodos. En la Bahía de La Paz durante un ciclo anual se realizarán determinaciones mensuales de las tasas de FBN y desnitrificación en la columna de agua (Capone & Montoya, 2001). Así mismo, se estimarán los flujos de nitrógeno que ingresan a la zona eufótica, provenientes de la atmósfera (De Temmerman, 1996) y de la zona profunda de la columna de agua (Siegel et al., 1999). Paralelamente, se efectuarán experimentos de productividad primaria en complemento con la identificación y cuantificación de los componentes planctónicos microbianos, para evaluar el efecto de las fuentes de nitrógeno nuevo al sistema, en sus niveles de productividad.

Bibliografía.Capone, D.G. & J.P. Montoya. 2001. Nitrogen fixation and denitrification. Academic Press. San Diego. 501–515.De Temmerman, L. 1996. Measurement of ammonia and ammonium aerosol at Brasschaat. [in Dutch]. Institute for Chemical Research, Rapport contract B & G/21/1996.

Siegel, D.A., E. Fields & D.J. McGillicuddy, Jr. 1999. Mesoscale motions, satellite altimetry and new production in the Sargasso Sea. J. Geophys. Res., 104: 13359-13379.

Agradecimientos. A la Dirección de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Politécnico Nacional y al CONACYT por su apoyo al proyecto y por las becas proporcionadas.

DISTRIBUCIÓN VERTICAL DE LARVAS DE PECES EN LA COSTA OCCIDENTAL DE BAJA CALIFORNIA SUR. 

Biólogo: Daniel Gasca Flores. 

Dirección de tesis: Dra. Laura Sánchez Velasco.           

 Dr. Emilio Beier. 

Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas.

Departamento de Plancton y Ecología Marina.

Maestría en Manejo de Recursos Marinos.

Introduccion: Los frentes y giros son estructuras hidrográficas de mesoescala las cuales pueden influir en la distribución y abundancia de organismos del zooplancton, como es el caso de larvas de peces. La Costa Occidental de Baja California Sur es una región oceánica altamente productiva y dinámica (Etnoyer et al. 2007), lo cual se puede atribuir, por un lado, a la confluencia de aguas frías de baja salinidad de la Corriente de California (CC) con aguas templadas de la Corriente de Davidson, mejor conocida como Contracorriente de California (CcC), y por otra parte a forzamientos atmosféricos (ondas de Rossby, remolinos y filamentos). Hipótesis. En los giros ciclónicos las aguas frías provenientes de capas profundas emergen hacia la superficie ocasionando que la termoclina se eleve.  En el área de estudio la termoclina se detecta alrededor de los 30 m de profundidad, por tanto se espera que en este tipo de giros, las larvas de peces se concentren desde los 30 m hasta la superficie.En los giros anticiclónicos se espera que ocurra lo contrario. 

Objetivos. El objetivo de este trabajo es conocer la distribución de larvas de peces en relación a la estructura hidrográfica de la columna de agua en giros de mesoescala en la costa occidental de Baja California Sur durante junio de 2010.

Material y Métodos. Se realizó un crucero oceanográfico en  la costa occidental de BCS. Previo al crucero se detectaron giros, por medio de imágenes satelitales, en la zona de estudio. Sobre ellos se planeó una red de estaciones con muestreos intensivos. En cada estación se obtuvieron datos de conductividad, temperatura, fluorescencia, y oxígeno disuelto utilizando un CTD. Se tomaron muestras de agua a diferentes profundidades para determinar clorofila a, nutrientes y fitoplancton. Se realizaron arrastres para recolectar muestras de zooplancton con redes de cierre-apertura-cierre con boca circular y malla de 505 µm a diferentes profundidades. Se estimó la biomasa del zooplancton y las larvas de peces se encuentran en proceso de separación. Se determinarán taxonómicamente y se realizarán mapas de distribución espacial. Sobre la matriz de abundancia se construirán dendrogramas de afinidad para determinar grupos de estación-estrato y las especies características de cada grupo; así mismo, se realizarán mapas de distribución de estos grupos de estaciones. Se compararán imágenes de satélite, mapas de campos de corrientes y mapas de distribución de variables hidrológicas y de grupos de larvas de especies de peces. Se obtendrán correlaciones estadísticas entre variables biológicas y físico-químicas.

 Bibliografía. Etnoyer P., D. Canny, B. Mate B. and L. Morgan. 2004. Persistent pelagic habitat in the Baja California to Bering Sea (B2B) Ecoregion, Oceanography, 17, 1, 90-101.  

Agradecimientos. Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas, CICIMAR. Departamento de Plancton y Ecología Marina. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONACyT.

SEMINARIO DEL DEPARTAMENTO DE PLANCTON

Y ECOLOGÍA MARINA

MIÉRCOLES 1 DE JUNIO

10:00 AM-12:00 PM

Aula Magna 

Emerging Patterns of Nitrogen Fixation in the Oceans 

Douglas G. Capone 

Department of Biological Sciences & the Wrigley Institute for Environmental StudiesUniversity of Southern California 

The importance of biological nitrogen fixation in ocean biogeochemistry has only recently come to be fully appreciated (Mahaffey et al. 2005, Carpenter & Capone 2008). Results from field studies in the 1980s largely at mid-latitudes and in marginal tropical and subtropical seas, indicated that nitrogen fixation could be of regional significance in some of these areas. However, aggregation of these early studies suggested that there was a relatively limited role for marine nitrogen fixation in the global N cycle and in supporting primary production. However, several lines of geochemical evidence which emerged in the late 1990s suggested otherwise. This has prompted a resurgence in field efforts examining this process which in turn has provided direct evidence to support the biogeochemical significance of nitrogen fixation and its role in supporting net (or new) primary production the oligotrophic ocean. The recognition that oceanic nitrogen fixation may directly promote atmospheric carbon sequestration has fueled further interest in this process (Michaels et al. 2001). 

Research on marine nitrogen fixation continues to move rapidly apace. Macro-diazotrophs such as the non-heterocystous cyanobacterium Trichodesmium spp. have been recognized to contribute to marine nitrogen fixation since the late 1960’s and have been well studied (Capone et al. 1997). Symbiotic associations between oligotrophic diatoms and heterocystous cyanobacteria have also been observed in the past but their quantitative significance in nitrogen fixation has only recently come to be appreciated.

The infusion of molecular biological methods into biological oceanography has allowed scientists to make a more realistic assessment of the diversity of marine diazotrophs and especially those that cannot be seen with the naked eye or using microscopy. Indeed, diazotrophic coccoid cyanobacteria and proteobacteria have been found that can be very abundant in some regions of the ocean (Zehr et al. 2001) and provide substantial inputs (Montoya et al. 2005).

While nitrogen fixation was long ignored in ocean biogeochemical modeling efforts (with a few notable exceptions e.g. Schaffer 1989), many current biogeochemical models are now incorporating nitrogen fixation as an explicit function providing input of new reactive nitrogen into marine ecosystems and evaluating its importance in supporting carbon uptake and sequestration in the sea.

However, there are still major puzzles to be solved. Two current and related conundrums are whether rates of denitrification and nitrogen fixation are near balance in the current ocean, and discerning how closely they are coupled in time and space. Depending on the source, recent scale-ups of oceanic inputs by nitrogen fixation and removal by “denitrifying” processes are either near steady-state, or substantially out of balance (see Carpenter & Capone 2008 and references therein) with removal far exceeding inputs. Open ocean nitrogen fixation is generally associated with the upper, photic layers of oligotrophic waters which represent about 50-60% of the global ocean. Denitrification (including the anammox reaction) in the oceanic water column is thought to be restricted to the major oxygen minimum zones (OMZ) of the Arabian Sea, eastern tropical north Pacific and eastern tropical South Pacific. The denitrifying processes occurring in OMZs result in deep waters that are enriched in phosphate relative to nitrate. Recent modeling efforts suggest that as these waters reach the surface (e.g. through upwelling) and advect offshore, nitrogen fixers may proliferate by exploiting the excess phosphate thereby providing a potential for close spatial and temporal (~102 years) coupling between these opposing processes (Deutsch et al. 2007). In contrast, the excess nitrogen generated in the North Atlantic in the absence of a substantial loss pathway appears to be exported into South Atlantic and beyond to provide an input which offsets deficits over ocean mixing (~103 years) time-scales (Moore et al. 2009).

Controls on nitrogen fixation are also being actively explored. Field observations and experimental and modeling results suggest diazotrophs, which are not likely limited by dinitrogen availability, may be limited by other macro and micronutrient factors in different ocean basins. Indeed, a mosaic of factors which may constrain nitrogen fixation in situ is emerging. Large dust inputs into the tropical N. Atlantic from the Sahel appear to foster higher availability of iron in the tropical & subtropical N. Atlantic, where phosphate availability may be a more important constraint on nitrogen fixation. In contrast, excess phosphate in surface waters of the eastern tropical and subtropical Pacific (both north & south) coupled with low deposition rates of iron from the atmosphere drives iron limitation with respect to diazotrophic growth and activity. Diazotrophy in the tropical and sub-tropical S. Atlantic & S. Pacific may also be strongly constrained by iron availability although the data density for these areas is substantially lower than from the northern hemisphere. Interestingly, elevated CO2 concentrations have been shown to stimulate nitrogen fixation by some cyanobacterial marine diazotrophs.

Recent molecular evidence suggests that the relative dominance of different diazotrophic groups may also vary among ocean basins. Microdiazotrophs such as Trichodesmium spp. appear to play a more predominant role in the N. Atlantic compared to nanodiazotrophs such as Crocosphaera and other small coccoid cyanobacteria (Langlois et al. 2008, Foster et al. 2007). In contrast, nanodiazotrophs are seemingly more dominant in the central N. Pacific (Church et al. 2008). Diazotrophs may also be constrained by the relative availability of other elemental (e.g. Mo, Co) and organic factors. Some recent evidence suggests that cyanobacterial diazotrophs may specifically contribute to certain trace vitamin (e.g. B12) fluxes in the upper ocean.

            With the prospect of upper ocean warming as a result of global climate change, the magnitude, distribution and importance of marine nitrogen fixation is likely to change, although research into how is just beginning. Upper ocean warming, ocean acidification and increases in dissolved inorganic carbon are all likely to affect the extent and distribution of oceanic nitrogen fixation. Finally, atmospheric N deposition to the ocean is rapidly accelerating and will soon exceed current estimates of oceanic nitrogen fixation. With the current state of the nitrogen cycle still poorly constrained, and climatically and human induced changes on the horizon, the continued study of oceanic nitrogen fixation is important to our broader understanding of ocean biogeochemistry now and in the future.

  

 

“DISTRIBUCIÓN DE LA ABUNDANCIA DE LARVAS DE PECES RECOLECTADOS DURANTE CRUCEROS DE PESCA EXPLORATORIA EN EL GOLFO DE CALIFORNIA.”

Biol. María Teresa Peiro Alcantar

Directores de tesis: Dr. Rogelio González Armas y Dr. René Funes Rodríguez.

Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas CICIMAR-IPN

Departamento de Plancton y Ecología Marina.

Maestría en Ciencias.

Resumen

e-mail: tere_peiro@hotmail.com

Introducción: La distribución de los productos del desove de los peces es de utilidad en la investigación de la distribución y límites poblacionales de los stocks pesqueros, además de observar los cambios en la abundancia relacionados con la variabilidad ambiental en la regulación de las poblaciones (Bernal et al, 2007).

Objetivos. Identificar la estructura de la comunidad de las larvas de peces y su variación espacio-temporal en relación a las características del ambiente, en la parte norte del Golfo de California entre 2005 y 2007. Material y Métodos. Al norte del Golfo de California se realizaron cuatro cruceros de pesca exploratoria de merluza, entre 2005 y 2007, simultáneamente se realizaron arrastres verticales de plancton con red Bongo e hidrocalas con CTD, a una profundidad máxima de 200 m. Para analizar la comunidad ictioplanctónica se utilizaron los índices de Diversidad y Dominancia, así como análisis multivariantes que permiten representar la variabilidad en la estructura de la comunidad en tiempo y espacio. Resultados. Se recolecto un total de 93 especies pertenecientes a 41 familias y 61 géneros. Engraulis mordax, presentó la mayor abundancia relativa (>80%) de invierno a primavera y Benthosema panamense de verano a otoño (40 y 52%). El Análisis de Correspondencia Canónica permitió la diferenciación de dos periodos: uno templado (invierno-primavera); y otro cálido (verano-otoño). En el periodo templado, se presentaron dos masas de agua: Agua del Golfo de California (AGC) que fue predominante en el muestreo de primavera del 2007 y Agua Subsuperficial Subtropical (ASsSt). En invierno, la diversidad de especies fue baja (0.9 bits/ind.), pero incrementó al doble en primavera (2.1 bits/ind.). Durante el periodo templado, E. mordax fue la especie dominante, asociada con especies de afinidad transicional y subtropical (Merluccius productus y Citharichthys fragilis). En cambio, durante el periodo cálido, el AGC fue predominante en verano del 2005, y en otoño del 2006 estuvieron presentes tres masas de agua (AGC, ASsSt y Agua Superficial Ecuatorial). En el periodo cálido, la diversidad fue mayor en verano del 2005 (2.5 bits/ind.), pero disminuyó ligeramente en otoño (1.9 bits/ind.). Las asociaciones características del periodo cálido son de especies de afinidad tropical y subtropical, como los mesopelágicos B. panamense y Vinciguerria lucetia. El análisis de cocientes para obtener los intervalos preferenciales de temperatura de las especies descriptoras de las asociaciones, indicó que E. mordax es recolectada preferentemente a 17C, M. productus entre 16 y 19C y B. panamense entre 23 y 26C, conforme aumentó la profundidad. Conclusiones. Las especies características de cada una de las asociaciones y la temperatura muestran una clara estacionalidad en el área de estudio.

Bibliografía. Bernal, M. 2007. Sardine spawning off the European Atlantic coast: Characterization of and spatio-temporal variability in spawning habitat. Progress in Oceanography 74 (2007) 210–227.Agradecimientos.CRIP-Guaymas. CICIMAR-I.P.N. CONACYT. PIFI. Lab. Ictioplancton. Depto. Plancton y Ecol. Mar.

DISTRIBUCIÓN VERTICAL DE LARVAS DE PECES POR ESTADO DE DESARROLLO

EN EL ALTO GOLFO DE CALIFORNIA DURANTE JUNIO DEL  2008.

Biól. Mar. Arturo Rubén Sánchez Uvera  

Directoras de tesis: Laura Sánchez Velasco

Sylvia Patricia Adelheid Jiménez Rosenberg 

Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas

Departamento de Plancton y Ecología Marina.

Maestría en Ciencias.

Resumen de Seminario

 Av. IPN s/n. Col. Playa Palo de Santa Rita, A.P. 592 C.P.23093 La Paz B.C.S. México.

e-mail: uverart@gmail.com 

Introducción: El Alto Golfo de California comprende una área triangular de ~70 km de lado con vértices en la antigua desembocadura del Río Colorado y una línea imaginaria entre San Felipe y Puerto Peñasco (Lavín et al. 1997). En esta región se presentan condiciones ambientales extremas como intensas corrientes de marea y amplios intervalos de temperatura y salinidad. Se ha registrado un elevado grado de endemismo, una alta diversidad de especies de peces de importancia comercial y ecológica, además de especies que se encuentran en peligro de extinción, lo cual ha contribuido a que haya sido considerado como Reserva de la Biosfera. 

Objetivo. Conocer la composición y distribución vertical de larvas de peces por estadios de desarrollo en la zona del Alto Golfo de California durante Junio del 2008 y su relación con las variables ambientales.

Material y Métodos. Se colectaron muestras de zooplancton mediante arrastres verticales diurnos y nocturnos con redes cónicas de cierre-apertura-cierre y  luz de malla de 505 μm, sobre una red de 56 estaciones de muestreo. En cada estación se obtuvieron muestras procedentes de hasta cuatro estratos dependiendo de la profundidad (0-5 m, 5-10 m, 10-15 m y 15-30 m).  A la par se obtuvieron mediante un CTD datos de temperatura, salinidad, y oxígeno disuelto en la columna de agua.

Resultados: Se identificaron un total de 31,057 larvas de peces y representan a 102 taxa, pertenecientes a 32 familias de peces de hábitos demersales, pelágico costeros y pelágico oceánicos. De los 102 taxa, 42 fueron identificados a nivel de especie, 16 a nivel de género, 43 a nivel de familia y una larva a nivel de suborden. Las especies que presentaron las mayores abundancias larvales fueron Anchoa spp. (53%), Opisthonema sp. 1 (26.23%), Sciaenidae tipo 1 (3.46%), Gobulus crescentalis (3.10%), Etropus crossotus (2.16%), Anisotremus davidsonii (2.05%), Serranus sp. 1 (1.90%) y Eucinostomus dowii (1.79%). En su conjunto representaron el 93.69% de los taxa encontrados en el muestreo. Se aplicó una prueba no paramétrica en donde se demostró que si existe diferencia significativa entre el estrato superficial (0-5 m) y el estrato profundo (15-30 m) sin embargo con los otros 2 niveles no hubo diferencia y no existe una diferencia significativa entre los estadios de desarrollo entre el estrato superficial y el resto de los niveles sin embargo se observan diferencias a nivel especifico. Por ejemplo, Anchoa spp. fue más abundante en estrato superior y decrece su abundancia hacia el fondo en todas sus etapas de desarrollo, caso contrario el que se observo en Serranus sp.

Conclusiones: Más de 85 % de las larvas de peces estuvieron en el estadio de preflexión en los diferentes estratos de la columna de agua, y la abundancia larval total si presentó diferencias significativas entre el cuarto (15-30 m) y el resto de los estratos (0-5, 5-10, 10-15). Sin embargo, a nivel específico se observan diferencias en su distribución, lo cual debe ser productos de la propia biología de las especies.

 Bibliografía.Lavín, M. F., E. Beier y A. Badán. 1997. Estructura hidrográfica y circulación del Golfo de California: Escalas estacional e interanual. Contribuciones a la oceanografía física en México. M. F. Lavín, Unión Geofísica Mexicana. Monografía No. 3: 141-171. Agradecimientos.

Al CICIMAR – IPN); al Proyecto PANGAS, CISECE y al CONACyT.

               

SEMINARIO DEL DEPARTAMENTO DE PLANCTON

Y ECOLOGÍA MARINA

MIÉRCOLES 4 DE MAYO

10:00 AM-12:00 PM

Aula Magna

El clima y la pesca 

Dr José Luis Castro Ortiz

Depto. de Pesquerías y Biología Marina

CICIMAR-IPN  

La abundancia de los recursos pesqueros muestran amplias fluctuaciones aun en ausencia de explotación según evidencia indirectas, estas fluctuaciones se relacionan con cambios aparentemente cíclicos irregulares en el “clima” del océano, debido a la interacción entre la atmosfera y el océano, estos cambios parecen ser sincrónicos, lo que sugiere procesos de escala planetaria, existe una amplia base de evidencia que relaciona a la actividad solar como el principal factor de los cambios observados en el clima terrestre, contra la ampliamente difundida “hipótesis” del calentamiento global por efecto de gases invernadero producidos por la actividad humana.  

SEMINARIO DEL DEPARTAMENTO DE PLANCTON

Y ECOLOGÍA MARINA

MIÉRCOLES 27 DE ABRIL

11:00 AM-12:00 PM

Aula Magna

Genetic evidence of distinct new Collinia species, parasitoids of krill from the Bering Sea to the Baja California peninsula region

Jaime Gómez-Gutiérrez1, Michaela C. Strüder-Kypke2, Denis H. Lynn2, C. Tracy Shaw3, Alejandro López-Cortés4, Mario J. Aguilar-Méndez5 and Carlos J. Robinson6

1Departamento de Plancton y Ecología Marina, Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (CICIMAR), La Paz, B.C.S., 23096, Mexico. E-mail: jagomezg@ipn.mx

2Department of Integrative Biology, University of Guelph, Guelph, ON, N1G 2W1, Canada

3Cooperative Institute for Marine Resource Studies, Hatfield Marine Science Center, Newport, OR, 97365, USA

4Laboratorio de Ecología Microbiana Molecular, Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), La Paz, B.C.S. 23096, Mexico

5Instituto Politécnico Nacional (IPN), Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería (UPIIG), Silao de la Victoria, Guanajuato, 36275, Mexico

6Laboratorio de Ecología de Pesquerías, Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, Universidad Nacional Autónoma de México, AP 70-305, México, D.F. 04510, Mexico 

To explore the ecological function and host specificity of krill parasitoids, we used molecular methods to identify three Collinia species, ciliates that kill the seven most abundant and trophically relevant krill species in the Northeastern Pacific Ocean (23–55°N), occasionally causing massive epizootic events. Genetic evidence showed host specificity: Collinia beringensis infects Thysanoessa inermis, Thysanoessa raschii, and Thysanoessa longipes in the Bering Sea; Collinia oregonensis infects Euphausia pacifica, Thysanoessa spinifera, and Thysanoessa gregaria along the Oregon and California coasts; and an as-yet undescribed species of Collinia infects the sac-spawning Nyctiphanes simplex along the west coast of Baja California and in the Gulf of California. The new Collinia species revealed two novel features of the Collinia life-cycle: (1) all life stages are associated with opportunistic bacterial assemblages that can end in bacteremia; and (2) the encysted cells or phoronts form dense ciliate-bacterial mucilage filaments, probably mixed with marine snow, that apparently infect krill when they are ingested. This latter conclusion is based on 16S rRNA gene sequences from bacterial assemblages derived from Collinia at each life stage, from bacterial communities from the stomachs of healthy krill, and from the hemocoel of infected krill. Our genetic evidence also suggests that the Collinia-krill parasitoidism has co-evolved as an interaction independent of the host reproductive strategy (i.e., broadcast or sac-spawning). We predict that parasitoid-krill interactions occur in other krill species of the Order Euphausiacea, with yet undefined effects on mortality rates and population dynamics.