Multiscale patterns of sponge diversity on Western Atlantic coral reefs: insights from the Southern Gulf of Mexico and the Mexican Caribbean
ESP
Introducción: Las esponjas son componentes cada vez más dominantes en los arrecifes de coral del Atlántico Tropical Occidental; sin embargo, los patrones de su diversidad a través de escalas espaciales siguen siendo poco cuantificados. Métodos: Aplicamos un diseño de muestreo jerárquico en 13 arrecifes y cinco escalas espaciales —ecorregiones (miles de kilómetros), subregiones (cientos de kilómetros), arrecifes coralinos (decenas de kilómetros), localidades (cientos de metros) y cuadrantes (metros)— para evaluar la influencia relativa de los procesos ecológicos que estructuran las comunidades de esponjas. Los muestreos se realizaron en 13 arrecifes coralinos del Caribe Mexicano (CM) y el sur del Golfo de México (SGM), incluyendo las zonas neríticas de Campeche/Yucatán (NCY) y la zona nerítica de Veracruz (VN). En total, se examinaron 624 cuadrantes en 60 localidades dentro de los 13 arrecifes. Resultados: La mayor parte de la variación explicada en la estructura de las comunidades ocurrió a escalas local (22%) y de arrecife (19%), mientras que los efectos regionales fueron débiles. La diversidad gamma disminuyó a lo largo de un gradiente geográfico del CM hacia la VN, con una riqueza observada que varió de 95 a 63 especies y estimaciones extrapoladas de 122 y 73, respectivamente. Los perfiles de completitud de muestreo mostraron una cobertura alta en todas las subregiones (≥ 0.94 para q = 1 y 2), confirmando la solidez de las comparaciones interregionales. La diversidad beta entre subregiones fue alta y estuvo consistentemente dominada por el recambio de especies (rango de BJTU: 0.64–0.73), lo que indica que el filtrado ambiental, más que la pérdida anidada de especies o la conectividad limitada, impulsa las diferencias en composición. Discusión: Las comunidades del CM mostraron mayor riqueza pero menor abundancia de esponjas, probablemente influenciadas por condiciones oligotróficas y comunidades de depredadores menos perturbadas. En contraste, los arrecifes de la NCY mostraron una riqueza moderada y alto recambio de especies, lo que refleja una fuerte heterogeneidad ambiental, mientras que los arrecifes de la VN exhibieron baja riqueza pero alta abundancia, probablemente impulsada por la alta sedimentación y la reducción del control descendente. Nuestros hallazgos subrayan el papel central de los procesos a pequeña escala en la configuración de la diversidad de esponjas y advierten sobre la suposición de anidamiento regional en las comunidades arrecifales.
ING
Introduction: Sponges are increasingly dominant components of coral reefs in the Tropical Western Atlantic, yet patterns of their diversity across spatial scales remain poorly quantified. Methods: We applied a hierarchical sampling design across 13 reefs and five spatial scales —ecoregions (thousands of kilometers), subregions (hundreds of kilometers), coral reefs (tens of kilometers), localities (hundreds of meters), and quadrats (meters)— to assess the relative influence of ecological processes structuring sponge assemblages. Surveys were conducted across 13 coral reefs in the Mexican Caribbean (MC) and the Southern Gulf of Mexico (SGM), including the neritic zones of Campeche/Yucatán (NCY) and Veracruz Neritic zone (VN). In total, 624 quadrats were examined across 60 localities within the 13 reefs. Results: Most of the explained variation in assemblage structure occurred at the local (22%) and reef (19%) scales, while regional effects were weak. Gamma diversity declined along a geographic gradient from the MC to the VN, with observed richness ranging from 95 to 63 species and extrapolated estimates reaching 122 and 73, respectively. Sample completeness profiles showed high coverage across subregions (≥ 0.94 for q = 1 and 2), confirming the robustness of interregional comparisons. Beta diversity among subregions was high and consistently dominated by species turnover (BJTU range: 0.64–0.73), indicating that environmental filtering, rather than nested species loss or limited connectivity, drives compositional differences. Discussion: Assemblages in the MC exhibited higher richness but lower sponge abundance, likely shaped by oligotrophic conditions and less-impacted predator communities. In contrast, NCY reefs showed moderate richness and high species turnover, reflecting strong environmental heterogeneity, while VN reefs exhibited low richness but high abundance, likely driven by high sedimentation and reduced top-down control. Our findings underscore the central role of small-scale processes in shaping sponge diversity and caution against assuming regional nestedness in reef communities.
