Differential response to ocean acidification in physiological traits of Concholepas concholepas populations.
Concholepas concholepas
Arias, M. B, Lagos, N. A., Lardies, M. A, Manríquez, P. H, Navarro, J. M, Poupin, M. J, Torres, R, Vargas, C. A
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385110114000719
La adaptación fenotípica a las fluctuaciones ambientales ocurre frecuentemente por plasticidad preexistente y su papel como componente importante de la variación en la diversidad fisiológica está siendo ampliamente reconocido. Pocos estudios han considerado el cambio en la flexibilidad fenotípica entre poblaciones geográficas en calcificadores marinos a proyecciones de acidificación de los océanos, a pesar de que este tipo de estudios proporciona comprensión sobre cómo el organismo puede responder a este cambio químico en el océano. Examinamos la variación geográfica en las concentraciones de CO2 en el agua de mar en el fenotipo y en la norma de reacción de los rasgos fisiológicos utilizando un enfoque de mesocosmos de laboratorio con aclimatación a corto plazo en dos poblaciones contrastantes (Antofagasta y Calfuco) del caracol intermareal Concholepas concholepas. Nuestros resultados muestran que las condiciones elevadas de pCO2 aumentan las tasas metabólicas estándar en ambas poblaciones de caracoles juveniles, probablemente debido al mayor costo energético de la homeostasis. Los juveniles de C. concholepas en la población de Calfuco (sur) mostraron un menor incremento de la tasa metabólica en ambientes con alto pCO2, concordante con una menor expresión genética de una proteína de choque térmico con respecto a la población de Antofagasta (norte). Estos resultados combinados indican un efecto negativo de la acidificación del océano en el funcionamiento de todo el organismo de C. concholepas. Finalmente, la interacción significativa entre población y nivel de pCO2 en ambos rasgos estudiados indica que existe una variación entre las poblaciones en respuesta a condiciones de pCO2 alta.
Phenotypic adaptation to environmental fluctuations frequently occurs by preexisting plasticity and its role as a major component of variation in physiological diversity is being widely recognized. Few studies have considered the change in phenotypic flexibility among geographic populations in marine calcifiers to ocean acidification projections, despite the fact that this type of study provides understanding about how the organism may respond to this chemical change in the ocean. We examined the geographic variation in CO2 seawater concentrations in the phenotype and in the reaction norm of physiological traits using a laboratory mesocosm approach with short-term acclimation in two contrasting populations (Antofagasta and Calfuco) of the intertidal snail Concholepas concholepas. Our results show that elevated pCO2 conditions increase standard metabolic rates in both populations of the snail juveniles, likely due to the higher energy cost of homeostasis. Juveniles of C. concholepas in the Calfuco (southern) population showed a lower increment of metabolic rate in high-pCO2 environments concordant with a lesser gene expression of a heat shock protein with respect to the Antofagasta (northern) population. Combined these results indicate a negative effect of ocean acidification on whole-organism functioning of C. concholepas. Finally, the significant Population × pCO2 level interaction in both studied traits indicates that there is variation between populations in response to high-pCO2 conditions.
