Under pressure: Assessing the ecological boundaries of the goose barnacle Lepas sp. (Linnaeus, 1758)

Abstract

[eng] Lepas Linnaeus, 1758 (Arthropoda, Cirripedia) is a genus of barnacles that attach themselves to objects drifting in the sea. However, they have recently been found adhered to autonomous underwater vehicles (gliders) that intermittently descend from 0 to 1000 metres depth in less than 24 hours over several weeks, implying that they are at least tolerant of strong changes in pressure, salinity and temperature. This fact has motivated the present study to determine the resistance of these organisms to variations in environmental conditions and the oxidative stress that this entails. Toxicity tests were carried out against temperatures from 7 oC to 32 oC, salinities from 31.6 psu to 62.6 psu and pressures of 100 bar, showing that Lepas sp. specimens survived all ranges except salinities from 62.6 psu. The accumulated oxidative stress in these tests was then quantified by catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) activity together with malondialdehyde (MDA) levels. In addition, it was also quantified in organisms from gliders and unaltered organisms as a control group. An analysis of variance (ANOVA) and a posteriori test (TukeyHSD) determined that there is a significant increase in oxidative stress under conditions of elevated temperatures (p < 0.05), low salinities (p < 0.05) and presence in gliders (p < 0.001) versus each respective control group. This indicates that this genus has a high resistance to extreme changes in environmental conditions but accumulating significant levels of oxidative stress.

[spa] Lepas Linnaeus, 1758 (Arthropoda, Cirripedia) es un género de percebes que se fijan a objetos que flotan a la deriva en el mar. Sin embargo, se han encontrado recientemente adheridos a unos vehículos submarinos autónomos (gliders) que descienden intermitentemente de 0 hasta los 1000 metros de profundidad en menos de 24 horas durante varias semanas, lo que implica que toleran al menos cambios fuertes de presión, salinidad y temperatura. Este hecho ha motivado el presente estudio en el que se pretende determinar la resistencia de estos organismos a variaciones en las condiciones ambientales y el estrés oxidativo que ello supone. Se llevaron a cabo test de toxicidad frente a temperaturas desde 7 oC hasta 32 oC, salinidades desde 31.6 psu hasta 62.6 psu y presiones de 100 bar, comprobando que los ejemplares de Lepas sp. sobrevivieron a todos los rangos excepto a salinidades a partir de 62.6 psu. Tras ello, se cuantificó el estrés oxidativo acumulado en estas pruebas mediante la actividad de la catalasa (CAT) y la superóxido dismutasa (SOD) junto con los niveles acumulados de malondialdehido (MDA). Además, también se cuantificó en organismos procedentes de gliders y otros no alterados como grupo control. Un análisis de varianza (ANOVA) y una prueba a posteriori (TukeyHSD) determinaron que existe un aumento significativo del estrés oxidativo en condiciones de temperaturas elevadas (p < 0.05), salinidades bajas (p < 0.05) y presencia en los gliders (p < 0.001) frente a cada respectivo grupo control. Esto indica este género tiene una gran resistencia frente a cambios extremos en las condiciones ambientales, pero acumulando niveles significativos de estrés oxidativo.