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Echinoderms of Colombia

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Echinoderm Research and Diversity in Latin America

Abstract

Colombia is recognized as a megadiverse country based primarily on terrestrial biodiversity. However, it has a coastline on the Caribbean Sea and Pacific Ocean, home to many marine ecosystems, which in many cases have not been investigated. As expected, the Caribbean and Pacific coasts of Colombia exhibit different geological, oceanographic, climatic, and social characteristics. This in turn gives rise to major differences in their biota, as well as the development of marine research on each coast. For this reason, this chapter separates the information for the Caribbean and the Colombian Pacific. It uses the ecological sectors of each coast proposed by INVEMAR in 2000. There are 388 species of echinoderms known from Colombia, 264 are in the Colombian Caribbean (22 crinoids, 67 asteroids, 80 ophiuroids, 51 echinoids, 44 holothurians) and 124 are in the Colombian Pacific (34 asteroids, 30 ophiuroids, 28 echinoids and 32 holothurians). For the Colombian Caribbean Sea, although there are information about echinoderms from intertidal and shallow water ecosystems such as rocky shores, coral reefs, sandy beaches, mangrove areas, seagrass beds, and soft bottoms, currently the most complete information is from deep sea ecosystems; specifically from soft bottoms and deep azooxanthellate coral communities, where echinoderms appear to be one of the most diverse and abundant megafaunal group together with cnidarians, mollusks, crustaceans and fishes. For Pacific echinoderms only, shallow ecosystems are described, including cliffs and rocky shores, coral reefs, sandy beaches, mangrove areas, and submerged rocky and sandy substrates. Rocky shores and coral reefs are the richest in species. In general, research in Colombia has focused on taxonomy and some ecological aspects. It is necessary to continue with these kinds of studies and to delve into issues such as structure of assemblages of species distribution, population densities, and relate them to environmental and oceanographic conditions in the area. All this information is important as a baseline for decisions on conservation in the current context of growing interest in oil exploration in the seabed and coastal development. With regard to fisheries and conservation, unlike the Colombian Pacific where no information is available, in the Caribbean Sea there are fishery records of some species of sea cucumbers. It is necessary to begin the study population dynamics and reproductive cycles of these fishery species. Some species, such as Ophiothrix synoecina, Diadema antillarum and Oreaster reticulatus, have been included in conservation initiatives such as the red book of marine invertebrates of Colombia. There are many issues about Colombian echinoderms to investigate, especially for the Colombian Pacific, about which knowledge is still very incomplete compared to the Colombian Caribbean. Thus it is important to continue with the study of both basic and applied issues and to start taking advantage of new tools such as molecular techniques to investigate cryptic speciation, population connectivity, species adaptation and conservation biology, considering that Colombia is a country with a privileged location to answer questions about the evolution of species in the Americas and has many resources to conserve and use sustainably.

Resumen

Colombia es reconocido como un país megadiverso con base principalmente en su biodiversidad terrestre; sin embargo, posee costas sobre el mar Caribe y el Océano Pacífico, donde se encuentran la mayoría de ecosistemas marinos, en muchos casos aún por conocer. Como es de esperarse, las costas Caribe y Pacífica de Colombia exhiben características distintas tanto en aspectos geológicos, oceanográficos, climáticos y sociales, lo que a su vez origina diferencias importantes en su biota, así como en el desarrollo de la investigación marina en cada costa. Por esta razón en este capítulo se separa la información del Caribe y del Pacífico colombiano y se utiliza la sectorización ecológica de cada costa, propuesta por INVEMAR en el 2000, para presentar los resultados. Se tiene un total de 388 especies de equinodermos en Colombia, de las cuales 264 se encuentran en el Caribe colombiano (22 crinoideos, 67 asteroideos, 80 ofiuroideos, 51 equinoideos, 44 holoturoideos) y 124 en el Pacífico colombiano (34 asteroideos, 30 ofiuroideos, 28 equinoideos y 32 holoturoideos). Para el Caribe colombiano aunque se cuenta con información acerca de los equinodermos de ecosistemas intermareales y de aguas someras, como son los litorales rocosos, arrecifes coralinos, playas arenosas, áreas de manglar, pastos marinos y fondos blandos; actualmente la información más completa proviene de ecosistemas de profundidad, específicamente fondos blandos y bancos de comunidades de corales azooxantelados, donde los equinodermos son uno de los grupos megafaunales más diversos y abundantes junto con los cnidarios, moluscos, crustáceos y peces. Para el Pacífico solo se describen equinodermos de ecosistemas someros, entre ellos acantilados y litorales rocosos, arrecifes coralinos, playas arenosas, áreas de manglar y sustratos sumergidos rocosos y arenosos; donde los litorales rocosos y arrecifes coralinos son los más ricos en especies. En general, los trabajos que se han realizado en Colombia se centran en aspectos taxonómicos y algunos aspectos ecológicos. Es necesario continuar con este tipo de estudios, así como profundizar en temas como estructura de ensamblajes de especies, distribución, densidades poblacionales y relacionar estas características biológicas con las condiciones ambiéntales y oceanográficas del área. Toda esta información es importante como una línea base para la toma de decisiones sobre conservación en el contexto actual del creciente interés en la exploración de petróleo en el lecho marino y el desarrollo costero. En cuanto a pesquerías y conservación, a diferencia del Pacifico colombiano donde no se cuenta con información sobre estos temas, en el Caribe se registra la pesquería de algunas especies de pepinos de mar y se han incluido las especies Ophiothrix synoecina, Diadema antillarum y Oreaster reticulatus en algunas iniciativas de conservación, como es el libro rojo de invertebrados marinos de Colombia. En este aspecto es necesario empezar el estudio de la dinámica poblacional y los ciclos reproductivos de las especies que presentan interés pesquero. Existen muchos aspectos por conocer de los equinodermos de Colombia, sobre todo los del Pacifico colombiano, cuyo conocimiento es todavía muy incipiente en comparación con los del Caribe colombiano. Es importante continuar con su estudio tanto en aspectos básicos como aplicados, y empezar a aprovechar nuevas herramientas como las técnicas moleculares para investigar temas de especiación, conectividad poblacional, adaptación y biología de la conservación en general, considerando que Colombia es un país con una ubicación privilegiada para responder preguntas sobre la evolución de las especies del continente americano y posee muchos recursos para conservar y aprovechar de manera sostenible.

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Acknowledgments

The authors wish to express thanks to J.J. Alvarado for the invitation to participate in this synthesis on the Latinoamerican echinoderms. The results presented in this chapter have been produced by different kinds of research projects on both Colombian coasts. We are grateful for the support of the Ministry of Environment, Housing and Territorial Development (MAVDT), the Administrative Department of Science, Technology and Innovation (COLCIENCIAS), the Autonomous Regional Corporation of La Guajira (CORPOGUAJIRA), and the National Hydrocarbons Agency (ANH), among others, all of them with the participation of INVEMAR. For the Pacific coast, the projects “The relationship between bioerosion and growth rates in Colombian Pacific coral reefs of the island of Gorgona (project UNIVALLE 1106-09-069–96), Biomalaga (project INVEMAR-UNIVALLE INCIVA 210509-16821), and Biodiversity of vulnerable stages of benthic fauna of Bahía Malaga (project UNIVALLE-INVEMAR 1106-405-20155) were logistically and financially supported by the Universidad del Valle and COLCIENCIAS with the participation of INVEMAR. We thank G. Hendler, D.Pawson, C. Ahearn, and C. Mah, C. Messing, R. Mooi, J. Lawrenc, and F. Solís-Marín, who have contributed permanently to the echinoderm collection of the Universidad del Valle (CRBMUV), and the Colombian Museum of Marine Natural History MHNMC-INVEMAR through confirmation of species identification, advice, and literature. We also would like thank Colombian researchers dedicated to taxonomy, especially G. Navas and O.D. Solano. Finally, we would like to thank J. Espriella and R.Pinzón Corredor, members of the System Information Laboratory LABSIS-INVEMAR for preparing the maps elaboration in this chapter and P. Silverstone-Sopkin for correcting the English grammar.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras—INVEMAR, A.A 1016, Santa Marta, Colombia

    Milena Benavides-Serrato & Giomar Helena Borrero-Pérez

  2. Departamento de Biología, Universidad del Valle, A.A. 25360, Cali, Colombia

    Jaime R. Cantera K & Raúl Neira

  3. Centre d’Oceanologie de Marseille, Université de la Méditerranée, Marseille Cedex, France

    Mishal Cohen-Rengifo

Authors
  1. Milena Benavides-Serrato
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  2. Giomar Helena Borrero-Pérez
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  3. Jaime R. Cantera K
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  4. Mishal Cohen-Rengifo
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  5. Raúl Neira
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Corresponding author

Correspondence to Milena Benavides-Serrato .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Centro de Investigaciónes en Ciencias, del Mar y Limnologia, Universidad de Costa Rica, San José, 11501-2060, Colombia

    Juan José Alvarado

  2. Instituto de Ciencias del Mar, y Limnologia, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Universitario s/n, México City, 04510, Mexico

    Francisco Alonso Solis-Marin

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Benavides-Serrato, M., Borrero-Pérez, G.H., Cantera K, J.R., Cohen-Rengifo, M., Neira, R. (2013). Echinoderms of Colombia. In: Alvarado, J., Solis-Marin, F. (eds) Echinoderm Research and Diversity in Latin America. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-20051-9_5

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