Item


Decoding the enigma of Lophocladia: exploring its invasive behavior and the ecological implications

The synergy between climate change and biological invasions presents a significant threat to ecosystems worldwide. In the Mediterranean Sea, the proliferation of invasive species has surged since the early 20th century, leading to extensive damage to native ecosystems. With the ongoing rise in invasive species and the projected temperature increase due to climate change in the Mediterranean, the prospects for further detrimental impacts on biodiversity are alarming. While numerous studies have focused on understanding the distribution, biology, and ecological impacts of invasive species in the Mediterranean, there remains a lack of multidisciplinary research examining the interplay between invasion success and environmental factors like global warming. This thesis addresses these critical questions, using the red alga species Lophocladia trichoclados as a model, which has been present in the Mediterranean since the early 20th century. To lay the groundwork, we conducted thorough taxonomic identification of the species and constructed a comprehensive phylogenetic tree of the entire genus using available samples spanning from the Atlantic to the Red Sea. Previous to this study, the invading red alga in the Mediterranean was identified as Lophocladia lallemandii, but genetic characterization confirmed it to be Lophocladia trichoclados. With accurate taxonomic identification, distribution models were generated over the Mediterranean Sea to determine current and future potential areas of occupation for this species. Predictions based on climate change-induced temperature increases indicate an expansion of its suitability range in the future

La sinergia del canvi climàtic juntament amb les invasions biològiques suposa una gran amenaça per a la conservació dels ecosistemes a tot el món. El mar Mediterrani és especialment vulnerable a les invasions biològiques, ja que el nombre d’espècies invasores augmenta exponencialment des de principis del segle 20. Aquest augment de les espècies invasores ha causat danys importants als ecosistemes nadius, i donat l’actual augment de les espècies invasores i l’increment previst de la temperatura a la Mediterrània a causa del canvi climàtic, la probabilitat que es produeixin nous impactes negatius sobre la biodiversitat Mediterrània és alta. Tot i que molts estudis realitzats a la Mediterrània s’han centrat a comprendre la distribució, la biologia i els efectes ecològics de les espècies invasores, manquen investigacions multidisciplinàries que analitzin la relació entre l’èxit de les invasions i altres factors ambientals, com ara l’escalfament global. Aquesta tesi vol abordar aquestes qüestions usant com a model l’alga vermella Lophocladia trichoclados, present a la Mediterrània des de principis del segle 20. Per poder establir les bases del desenvolupament de la tesi primer es va optar per la correcta identificació taxonòmica de l’espècie i de la realització d’un arbre filogenètic més complet de tot el gènere amb les mostres disponibles (mostres des de l’Atlàntic fins al mar Roig). Fins a la realització d’aquest treball l’alga vermella que envaïa la Mediterrània era Lophocladia lallemandii, però gràcies a la caracterització genètica de mostres de més de 10 poblacions s’ha demostrat que es tracta de Lophocladia trichoclats. Amb la correcta identificació taxonòmica s’han realitzat models de distribució sobre el mar Mediterrani per veure les possibles zones que ara mateix aquesta espècie pot ocupar, i usant prediccions basades en l’augment de la temperatura a causa del canvi climàtic també s’ha predit la futura distribució de aquesta espècie, quedant demostrat que el seu rang d’idoneïtat augmentarà en el futur

Programa de Doctorat en Medi Ambient

Universitat de Girona

Manager: Cebrian Pujol, Emma
Vergés, Alba
Other contributions: Universitat de Girona. Departament de Ciències Ambientals
Universitat de Girona. Institut d’Ecologia Aquàtica
Author: Golo, Raül
Date: 2024 June 28
Abstract: The synergy between climate change and biological invasions presents a significant threat to ecosystems worldwide. In the Mediterranean Sea, the proliferation of invasive species has surged since the early 20th century, leading to extensive damage to native ecosystems. With the ongoing rise in invasive species and the projected temperature increase due to climate change in the Mediterranean, the prospects for further detrimental impacts on biodiversity are alarming. While numerous studies have focused on understanding the distribution, biology, and ecological impacts of invasive species in the Mediterranean, there remains a lack of multidisciplinary research examining the interplay between invasion success and environmental factors like global warming. This thesis addresses these critical questions, using the red alga species Lophocladia trichoclados as a model, which has been present in the Mediterranean since the early 20th century. To lay the groundwork, we conducted thorough taxonomic identification of the species and constructed a comprehensive phylogenetic tree of the entire genus using available samples spanning from the Atlantic to the Red Sea. Previous to this study, the invading red alga in the Mediterranean was identified as Lophocladia lallemandii, but genetic characterization confirmed it to be Lophocladia trichoclados. With accurate taxonomic identification, distribution models were generated over the Mediterranean Sea to determine current and future potential areas of occupation for this species. Predictions based on climate change-induced temperature increases indicate an expansion of its suitability range in the future
La sinergia del canvi climàtic juntament amb les invasions biològiques suposa una gran amenaça per a la conservació dels ecosistemes a tot el món. El mar Mediterrani és especialment vulnerable a les invasions biològiques, ja que el nombre d’espècies invasores augmenta exponencialment des de principis del segle 20. Aquest augment de les espècies invasores ha causat danys importants als ecosistemes nadius, i donat l’actual augment de les espècies invasores i l’increment previst de la temperatura a la Mediterrània a causa del canvi climàtic, la probabilitat que es produeixin nous impactes negatius sobre la biodiversitat Mediterrània és alta. Tot i que molts estudis realitzats a la Mediterrània s’han centrat a comprendre la distribució, la biologia i els efectes ecològics de les espècies invasores, manquen investigacions multidisciplinàries que analitzin la relació entre l’èxit de les invasions i altres factors ambientals, com ara l’escalfament global. Aquesta tesi vol abordar aquestes qüestions usant com a model l’alga vermella Lophocladia trichoclados, present a la Mediterrània des de principis del segle 20. Per poder establir les bases del desenvolupament de la tesi primer es va optar per la correcta identificació taxonòmica de l’espècie i de la realització d’un arbre filogenètic més complet de tot el gènere amb les mostres disponibles (mostres des de l’Atlàntic fins al mar Roig). Fins a la realització d’aquest treball l’alga vermella que envaïa la Mediterrània era Lophocladia lallemandii, però gràcies a la caracterització genètica de mostres de més de 10 poblacions s’ha demostrat que es tracta de Lophocladia trichoclats. Amb la correcta identificació taxonòmica s’han realitzat models de distribució sobre el mar Mediterrani per veure les possibles zones que ara mateix aquesta espècie pot ocupar, i usant prediccions basades en l’augment de la temperatura a causa del canvi climàtic també s’ha predit la futura distribució de aquesta espècie, quedant demostrat que el seu rang d’idoneïtat augmentarà en el futur
Programa de Doctorat en Medi Ambient
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/692268
Document access: http://hdl.handle.net/10256/25472
Language: eng
Publisher: Universitat de Girona
Rights: L’accés als continguts d’aquesta tesi queda condicionat a l’acceptació de les condicions d’ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Subject: Lophocladia trichoclados
Algues marines
Algas marinas
Marine algae
Espècies invasores
Especias invasoras
Invasive species
Biologia marina
Biología marina
Marine biology
Ecologia marina
Ecología marina
Marine ecology
Ficologia
Ficología
Ficology
Genètica
Genética
Genetics
Taxonomia
Taxonomía
Taxonomy
Mar Mediterrani
Mar Mediterráneo
Mediterranean Sea
574
Title: Decoding the enigma of Lophocladia: exploring its invasive behavior and the ecological implications
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

Subjects

Authors