O Litoral Norte de São Paulo é uma região pouco impactada e com elevada sensibilidade ecológica e que reúne perspectivas de grande crescimento econômico com novas instalações de empresas ligadas à exploração do PRÉ-SAL. O presente estudo tem como objetivo analisar a toxicidade dos sedimentos dos Municípios de Ubatuba e Caraguatatuba com os procedimentos da Avaliação e Identificação da Toxicidade (AIT), somente a fase I, proposto pela USEPA (1991; 2007). O ensaio de toxicidade crônico de desenvolvimento embriolarval do ouriço do mar Lytechinus variegatus. Foi extraída a água intersticial dos sedimentos, coletados em quatro enseadas, pelo método de sucção descrito por Winger & Lasier (1991), sendo dois pontos de coleta na Enseada de Ubatuba - Perequê-Açu e Itaguá, um na Enseada do Flamengo, um na Enseada do Mar Virado e uma na Enseada de Caraguatatuba. A AIT evidenciou como agente causador da toxicidade, de modo geral, os compostos pH dependentes e dos metais. As amostras do Perequê-Açu e de Caraguatatuba apresentaram toxicidade em todas as amostras analisadas, as demais amostras não presentaram nenhuma relação entre a toxicidade e a sazonalidade. / São Paulo north coast is a poor impacted region and with high ecological sensitivity which gathers perspectives of great economic growth with new facilities related to the operation of the Pre-Salt companies. The aim of the present study is to analyze the toxicity of sediments from the municipalities of Ubatuba and Caraguatatuba with the procedures of the Toxicity Identification Evaluation (TIE), only the phase I, proposed by USEPA (1991, 2007). The test of chronic toxicity of embriolarval development of sea urchin Lytechinus variegates. Pore water was extracted from the sediments collected in four bays, by the suction method described by Winger & Lasier (1991), being two collection points in Ubatuba Bay - Perequê-Açu and Itaguá, one in Flamengo Bay, one the Mar Virado Bay and one in Caraguatatuba Bay. The TIE evidenced as a causative agent of toxicity, in general, the compounds of pH dependent and of metals. The samples of Perequê-Açu and Caraguatatuba showed toxicity in all samples, the other samples showed no relationship between toxicity and seasonality.

O naftaleno é um dos principais constituintes do petróleo solúvel em água e esta classe de poluentes está enquadrada na lista prioritária de contaminantes orgânicos persistentes. O presente trabalho traz informações sobre o efeito do naftaleno em ensaios ecotoxicológicos com quatro diferentes grupos de organismos aquáticos. Ensaios crônicos com a microalga marinha Dunaliella tertiolecta e com ouriço-do-mar Lytechinus variegatus, ensaios crônicos e agudos com o copépodo estuarino bentônico Nitokra sp e ensaios agudos com o anfípodo estuarino Leptocherius plumulosus. Na avaliação do efeito crônico, o valor médio da CI(I)50-96h encontrada para microalga marinha foi de 29,01 mg.L-1 e o valor médio da CE(I)50-24h para ouriço-do-mar foi de 0,30 mg.L-1. Para o copépodo, os ensaios crônicos tiveram os valores de 0,19 mg.L-1 para CENO(I) e 0,40 mg.L-1 para CEO(I). Nos ensaios agudos, este mesmo organismo apresentou uma média de CL(I)50-96h em 13,4 mg.L-1 e a média da CL(I)50-96h para o anfípodo estuarino foi de 2,38 mg.L-1. Estes resultados evidenciam potenciais de efeito para diferentes classes de organismos aquáticos e poderão auxiliar nas avaliações ambientais, quando houver limites disponíveis e diretrizes que estabeleçam condições e padrões de lançamento de efluentes nos corpos de água no Brasil. / Naphthalene is a major constituent of the oil soluble in water and this class of pollutants is framed in the priority list of persistent organic pollutants. The present study provides information on the effect of naphthalene in ecotoxicological tests with four different groups of aquatic organisms. Chronic tests with the marine microalgae Dunaliella tertiolecta and sea-urchin Lytechinus variegatus, acute and chronic tests with the estuarine benthic copepod Nitokra sp and acute tests with the estuarine amphipod Leptocheirus plumulosus. In the assessment of chronic effect, the average value of IC(I)50-96h to marine microalgae was 29.01 mg.L-1 and the mean EC(I)50-24h for sea urchin 0.30 mg.L-1. In chronic tests for estuarine copepod the obtained values to NOEC and OEC was ranged from 0.19 mg L-1 to 0.40 mg L-1. In acute tests the same organism have showed an average of LC(I)50-96h in 13.4 mg.L-1 and for the estuarine amphipod the mean LC(I)50-96h was 2.38 mg.L-1. These results demonstrate the potential effect on different classes of aquatic organisms. This may assist in environmental assessments in Brazil, when limits and guidelines are available and allow establishing conditions and standards of effluent discharge into water bodies in Brazil.

O Litoral Norte de São Paulo é uma região pouco impactada e com elevada sensibilidade ecológica e que reúne perspectivas de grande crescimento econômico com novas instalações de empresas ligadas à exploração do PRÉ-SAL. O presente estudo tem como objetivo analisar a toxicidade dos sedimentos dos Municípios de Ubatuba e Caraguatatuba com os procedimentos da Avaliação e Identificação da Toxicidade (AIT), somente a fase I, proposto pela USEPA (1991; 2007). O ensaio de toxicidade crônico de desenvolvimento embriolarval do ouriço do mar Lytechinus variegatus. Foi extraída a água intersticial dos sedimentos, coletados em quatro enseadas, pelo método de sucção descrito por Winger & Lasier (1991), sendo dois pontos de coleta na Enseada de Ubatuba - Perequê-Açu e Itaguá, um na Enseada do Flamengo, um na Enseada do Mar Virado e uma na Enseada de Caraguatatuba. A AIT evidenciou como agente causador da toxicidade, de modo geral, os compostos pH dependentes e dos metais. As amostras do Perequê-Açu e de Caraguatatuba apresentaram toxicidade em todas as amostras analisadas, as demais amostras não presentaram nenhuma relação entre a toxicidade e a sazonalidade. / São Paulo north coast is a poor impacted region and with high ecological sensitivity which gathers perspectives of great economic growth with new facilities related to the operation of the Pre-Salt companies. The aim of the present study is to analyze the toxicity of sediments from the municipalities of Ubatuba and Caraguatatuba with the procedures of the Toxicity Identification Evaluation (TIE), only the phase I, proposed by USEPA (1991, 2007). The test of chronic toxicity of embriolarval development of sea urchin Lytechinus variegates. Pore water was extracted from the sediments collected in four bays, by the suction method described by Winger & Lasier (1991), being two collection points in Ubatuba Bay - Perequê-Açu and Itaguá, one in Flamengo Bay, one the Mar Virado Bay and one in Caraguatatuba Bay. The TIE evidenced as a causative agent of toxicity, in general, the compounds of pH dependent and of metals. The samples of Perequê-Açu and Caraguatatuba showed toxicity in all samples, the other samples showed no relationship between toxicity and seasonality.

O naftaleno é um dos principais constituintes do petróleo solúvel em água e esta classe de poluentes está enquadrada na lista prioritária de contaminantes orgânicos persistentes. O presente trabalho traz informações sobre o efeito do naftaleno em ensaios ecotoxicológicos com quatro diferentes grupos de organismos aquáticos. Ensaios crônicos com a microalga marinha Dunaliella tertiolecta e com ouriço-do-mar Lytechinus variegatus, ensaios crônicos e agudos com o copépodo estuarino bentônico Nitokra sp e ensaios agudos com o anfípodo estuarino Leptocherius plumulosus. Na avaliação do efeito crônico, o valor médio da CI(I)50-96h encontrada para microalga marinha foi de 29,01 mg.L-1 e o valor médio da CE(I)50-24h para ouriço-do-mar foi de 0,30 mg.L-1. Para o copépodo, os ensaios crônicos tiveram os valores de 0,19 mg.L-1 para CENO(I) e 0,40 mg.L-1 para CEO(I). Nos ensaios agudos, este mesmo organismo apresentou uma média de CL(I)50-96h em 13,4 mg.L-1 e a média da CL(I)50-96h para o anfípodo estuarino foi de 2,38 mg.L-1. Estes resultados evidenciam potenciais de efeito para diferentes classes de organismos aquáticos e poderão auxiliar nas avaliações ambientais, quando houver limites disponíveis e diretrizes que estabeleçam condições e padrões de lançamento de efluentes nos corpos de água no Brasil. / Naphthalene is a major constituent of the oil soluble in water and this class of pollutants is framed in the priority list of persistent organic pollutants. The present study provides information on the effect of naphthalene in ecotoxicological tests with four different groups of aquatic organisms. Chronic tests with the marine microalgae Dunaliella tertiolecta and sea-urchin Lytechinus variegatus, acute and chronic tests with the estuarine benthic copepod Nitokra sp and acute tests with the estuarine amphipod Leptocheirus plumulosus. In the assessment of chronic effect, the average value of IC(I)50-96h to marine microalgae was 29.01 mg.L-1 and the mean EC(I)50-24h for sea urchin 0.30 mg.L-1. In chronic tests for estuarine copepod the obtained values to NOEC and OEC was ranged from 0.19 mg L-1 to 0.40 mg L-1. In acute tests the same organism have showed an average of LC(I)50-96h in 13.4 mg.L-1 and for the estuarine amphipod the mean LC(I)50-96h was 2.38 mg.L-1. These results demonstrate the potential effect on different classes of aquatic organisms. This may assist in environmental assessments in Brazil, when limits and guidelines are available and allow establishing conditions and standards of effluent discharge into water bodies in Brazil.

A acidificação oceânica, resultante do aumento da concentração de CO2 atmosférico, vem alterando a química dos oceanos resultando na diminuição de seu pH. Diversos estudos avaliaram as consequências dessa diminuição no pH oceânico nas taxas de calcificação, reprodução e desenvolvimento em diversos modelos marinhos, entretanto estudos relacionados a outros processos fisiológicos, como a imunidade, e estudos com indivíduos adultos são escassos. Ouriços-do-mar são espécies aderidas ao substrato, importantes para a ciclagem de nutrientes no ambiente marinho, sendo também animais utilizados como bioindicadores para monitoramento ambiental; assim o estudo da resposta imune inata desses animais frente à acidificação dos oceanos é de extrema importância para prever possíveis alterações fisiológicas desses animais e sua capacidade de adaptação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as alterações provocadas pela acidificação oceânica na resposta imune e no balanço ácido base de duas espécies de ouriço-do-mar tropicais: Lytechinus variegatus e Echinometra lucunter durante as estações de verão e inverno; para isso foram analisados os índices fagocíticos, a capacidade de adesão e espraiamento celular dos amebócitos fagociticos além do balanço acido base do liquido celomático após o período de 24 horas e cinco dias de exposição aos pHs 7,6 e 7,3. Foi também avaliada a capacidade de recuperação dessas espécies com o objetivo de verificar se os parâmetros alterados pela exposição conseguiam ser reestabelecidos. Os resultados mostraram que a redução no pH da água do mar alterou a proporção celular, reduziu a capacidade de fagocitose e espraiamento dos amebócitos fagocíticos assim como também afetou o balanço ácido-base do líquido celomático. Foram encontradas diferenças também entre as estações do ano sendo estas encontradas apenas na espécie Lytechinus variegatus. O teste de recuperação mostrou que os parâmetros alterados pela exposição tendem a retornar aos valores controles, mostrando que em curto prazo essas alterações podem não ser irreversíveis, entretanto, mais estudos são necessários principalmente avaliando períodos de exposição prolongados. Juntos nossos resultados mostram que a acidificação oceânica prejudica parâmetros imunes extremamente importantes para a eliminação de patógenos e consequentemente a sobrevivência desses animais em um futuro oceano acidificado. / Ocean acidification due to increased atmospheric CO2 concentration is altering ocean chemistry resulting in the decrease of its pH. Several studies evaluated the effects of this decrease in ocean pH on calcification rates, reproduction and development in different marine models, however studies related to other physiological processes such as immunity and studies with adult animals are scarce. Sea urchins are species adhered to the substrate, important for nutrient cycling in the marine environment, also being used as bioindicators for environmental monitoring. Thus the study of the innate immune response of these animals due to the acidification of the oceans is extremely important to predict possible physiological changes of these animals and their ability to adapt to this condition. This study aimed to evaluate the changes caused by ocean acidification in the immune response and in the acid-base balance of two sea urchin tropical species: Lytechinus variegatus and Echinometra lucunter during seasons of summer and winter; for this, indexes of phagocytosis, cell adhesion and spreading ability were analyzed in addition to the acid-base balance of the coelomic fluid after 24 hours and five days of exposure to pH 7.6 and 7.3The recover ability of these species were also evaluated in order to verify if the parameters altered by exposition could be reestablished. The results shows that a reduction in the seawater pH changed the cell proportion, reduced the ability of phagocytosis and phagocytic amoebocyte spreading as well as affected the acid-base balance of the coelomic fluid. Differences were also found between seasons, but only in the specie Lytechinus variegatus. The recovery test showed that the parameters altered by exposure tend to return to control values, showing that in the short term these changes may not be irreversible, however, further studies are necessary mainly those related to prolonged periods of exposure. Together our results show that ocean acidification impairs immune parameters extremely important for the elimination of pathogens and consequently the survival of these animals in a future acidified ocean.

A região de Caraguatatuba encontra-se exposta a duas fontes mais significativas de poluição marinha: efluentes domésticos e derramamentos de petróleo, principalmente pela proximidade com Canal de São Sebastião. O presente estudo objetivou avaliar a qualidade do sedimento da região por meio de ensaios ecotoxicológicos com sedimentos coletados em 21 pontos, no inverno e no verão. Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com sedimento total usando os anfípodos Tiburonela viscana e Leptocheirus plumulosus, de toxicidade crônica avaliada pela eclosão de ovos do copépodo Nitokra sp, e de interface sedimento/água com embriões do equinodermata Lytechinus variegatus. O maior número de amostras com toxicidade foi observado na campanha de verão, e o organismo que se mostrou mais sensível foi L. variegatus. Os resultados demostraram maior toxicidade nos sedimentos próximos à planície de maré e saída do Canal de São Sebastião, ao sul, e próximo à Praia de Tabatinga, extremo norte do município. Esta distribuição de pontos com toxicidade segue o padrão de deposição de partículas provenientes do Canal de São Sebastião e se aproxima dos resultados de qualidade sanitária da região. / The Caraguatatuba region is exposed to two significant sources of marine pollution: domestic sewage and oil spills, mainly due to the proximity of the São Sebastião Channel. This study aimed to evaluate the sediment quality of the region through ecotoxicological tests with sediment and sediment / water interface, collected in 21 points, in winter and summer. Acute toxicity tests were conducted with total sediment using the amphipods Tiburonela viscana and Leptocheirus plumulosus, chronic toxicity was evaluate in hatching eggs with the copepod Nitokra sp, and sediment / water interface with Echinodermata Lytechinus variegatus embryos. The largest number of toxic points was obtained in the summer campaign, and the more sensitive organism was L. variegatus. Results showed greater toxicity close to tidal plain and in the São Sebastião Channel mouth, at soul, and next Tabatinga Beach, at northern edge of the municipality. This distribution of toxic points follows the pattern of particle deposition from the São Sebastião Channel, and approaches the results of sanitary quality in the region.

A região de Caraguatatuba encontra-se exposta a duas fontes mais significativas de poluição marinha: efluentes domésticos e derramamentos de petróleo, principalmente pela proximidade com Canal de São Sebastião. O presente estudo objetivou avaliar a qualidade do sedimento da região por meio de ensaios ecotoxicológicos com sedimentos coletados em 21 pontos, no inverno e no verão. Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com sedimento total usando os anfípodos Tiburonela viscana e Leptocheirus plumulosus, de toxicidade crônica avaliada pela eclosão de ovos do copépodo Nitokra sp, e de interface sedimento/água com embriões do equinodermata Lytechinus variegatus. O maior número de amostras com toxicidade foi observado na campanha de verão, e o organismo que se mostrou mais sensível foi L. variegatus. Os resultados demostraram maior toxicidade nos sedimentos próximos à planície de maré e saída do Canal de São Sebastião, ao sul, e próximo à Praia de Tabatinga, extremo norte do município. Esta distribuição de pontos com toxicidade segue o padrão de deposição de partículas provenientes do Canal de São Sebastião e se aproxima dos resultados de qualidade sanitária da região. / The Caraguatatuba region is exposed to two significant sources of marine pollution: domestic sewage and oil spills, mainly due to the proximity of the São Sebastião Channel. This study aimed to evaluate the sediment quality of the region through ecotoxicological tests with sediment and sediment / water interface, collected in 21 points, in winter and summer. Acute toxicity tests were conducted with total sediment using the amphipods Tiburonela viscana and Leptocheirus plumulosus, chronic toxicity was evaluate in hatching eggs with the copepod Nitokra sp, and sediment / water interface with Echinodermata Lytechinus variegatus embryos. The largest number of toxic points was obtained in the summer campaign, and the more sensitive organism was L. variegatus. Results showed greater toxicity close to tidal plain and in the São Sebastião Channel mouth, at soul, and next Tabatinga Beach, at northern edge of the municipality. This distribution of toxic points follows the pattern of particle deposition from the São Sebastião Channel, and approaches the results of sanitary quality in the region.

A acidificação oceânica, resultante do aumento da concentração de CO2 atmosférico, vem alterando a química dos oceanos resultando na diminuição de seu pH. Diversos estudos avaliaram as consequências dessa diminuição no pH oceânico nas taxas de calcificação, reprodução e desenvolvimento em diversos modelos marinhos, entretanto estudos relacionados a outros processos fisiológicos, como a imunidade, e estudos com indivíduos adultos são escassos. Ouriços-do-mar são espécies aderidas ao substrato, importantes para a ciclagem de nutrientes no ambiente marinho, sendo também animais utilizados como bioindicadores para monitoramento ambiental; assim o estudo da resposta imune inata desses animais frente à acidificação dos oceanos é de extrema importância para prever possíveis alterações fisiológicas desses animais e sua capacidade de adaptação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as alterações provocadas pela acidificação oceânica na resposta imune e no balanço ácido base de duas espécies de ouriço-do-mar tropicais: Lytechinus variegatus e Echinometra lucunter durante as estações de verão e inverno; para isso foram analisados os índices fagocíticos, a capacidade de adesão e espraiamento celular dos amebócitos fagociticos além do balanço acido base do liquido celomático após o período de 24 horas e cinco dias de exposição aos pHs 7,6 e 7,3. Foi também avaliada a capacidade de recuperação dessas espécies com o objetivo de verificar se os parâmetros alterados pela exposição conseguiam ser reestabelecidos. Os resultados mostraram que a redução no pH da água do mar alterou a proporção celular, reduziu a capacidade de fagocitose e espraiamento dos amebócitos fagocíticos assim como também afetou o balanço ácido-base do líquido celomático. Foram encontradas diferenças também entre as estações do ano sendo estas encontradas apenas na espécie Lytechinus variegatus. O teste de recuperação mostrou que os parâmetros alterados pela exposição tendem a retornar aos valores controles, mostrando que em curto prazo essas alterações podem não ser irreversíveis, entretanto, mais estudos são necessários principalmente avaliando períodos de exposição prolongados. Juntos nossos resultados mostram que a acidificação oceânica prejudica parâmetros imunes extremamente importantes para a eliminação de patógenos e consequentemente a sobrevivência desses animais em um futuro oceano acidificado. / Ocean acidification due to increased atmospheric CO2 concentration is altering ocean chemistry resulting in the decrease of its pH. Several studies evaluated the effects of this decrease in ocean pH on calcification rates, reproduction and development in different marine models, however studies related to other physiological processes such as immunity and studies with adult animals are scarce. Sea urchins are species adhered to the substrate, important for nutrient cycling in the marine environment, also being used as bioindicators for environmental monitoring. Thus the study of the innate immune response of these animals due to the acidification of the oceans is extremely important to predict possible physiological changes of these animals and their ability to adapt to this condition. This study aimed to evaluate the changes caused by ocean acidification in the immune response and in the acid-base balance of two sea urchin tropical species: Lytechinus variegatus and Echinometra lucunter during seasons of summer and winter; for this, indexes of phagocytosis, cell adhesion and spreading ability were analyzed in addition to the acid-base balance of the coelomic fluid after 24 hours and five days of exposure to pH 7.6 and 7.3The recover ability of these species were also evaluated in order to verify if the parameters altered by exposition could be reestablished. The results shows that a reduction in the seawater pH changed the cell proportion, reduced the ability of phagocytosis and phagocytic amoebocyte spreading as well as affected the acid-base balance of the coelomic fluid. Differences were also found between seasons, but only in the specie Lytechinus variegatus. The recovery test showed that the parameters altered by exposure tend to return to control values, showing that in the short term these changes may not be irreversible, however, further studies are necessary mainly those related to prolonged periods of exposure. Together our results show that ocean acidification impairs immune parameters extremely important for the elimination of pathogens and consequently the survival of these animals in a future acidified ocean.

A amônia não ionizada pode ser interferente nos testes de toxicidade com a água intersticial de sedimentos marinhos e estuarinos. Com o objetivo de se encontrar em uma alternativa que minimizasse o efeito da amônia avaliou-se, em paralelo à água intersticial, o método que utiliza a interface sedimento/água. Foram analisadas 25 amostras de sedimento através do teste de toxicidade crônica de curta duração com Lytechinus variegatus. Foi observada correlação significativa entre os efeitos tóxicos para os diversos estágios embrio-larvais e a concentração de amônia não ionizada para os dois métodos avaliados. Quando comparadas com a interface sedimento/água, foram observadas concentrações superiores de amônia não ionizada em todas as amostras de água intersticial, que isoladamente, poderiam causar os efeitos tóxicos observados. Conclui-se que o teste de toxicidade na interface sedimento/água é o método mais adequado para avaliação de sedimentos marinhos e estuarinos, pois possibilitou a utilização de um maior número de resultados de testes de toxicidade do que aquele com água intersticial, uma vez que minimizou a influência da amônia. Foi evidenciada correlação significativa entre os resultados das concentrações de HPAs determinadas nas amostras de sedimento bruto e a toxidade observada nos diversos estágios embrio-larvais, pelo método da água intersticial. Para os metais, obteve-se correlação significativa com os efeitos tóxicos nos referidos estágios determinados na interface sedimento/água. Não foi evidenciada correlação entre a granulometria e o efeito tóxico nas amostras. O registro dos efeitos nos diferentes estágios embrio-larvais mostrou-se bastante útil, pois além de oferecer informações a respeito da toxicidade da amostra (ausência ou presença) possibilitou a hierarquização, em termos da intensidade de efeito adverso, daquelas amostras tóxicas. / Un-ionized ammonia is considered a confounding factor in interstitial water toxicity tests with marine and estuarine sediment. In order to find an alternative in which the ammonia influence is minimized an evaluation of the sediment/water interface method was performed. Sediment samples from 25 sites were analized with the chronic toxicity test with the sea urchin Lytechinus variegatus. There was a significant correlation between both toxicity test results and un-ionized ammonia. Un-ionized ammonia concentrations, which could be responsible for the toxic effects, were higher in all interstitial samples when compared with sediment/water interface. It was conducled that the use of the sediment/water interface toxicity test can minimize the ammonia influence and more toxicity test results could be used. A significative correlation between PAHs in the whole sediment and the toxicity observed on interstitial water was shown. For metals the correlation occurred with sediment/water interface. There was no correlation between grain size and both toxicity test. It was possible to know about the toxicity (presence or absence) and classify the toxic samples in terms of toxic effects with the different stages of L. variegatus.

<p>Diversity in coloration is a common phenomenon in marine invertebrates, although the ecological significance of the diversity is often unknown. Patterns of geographic variability, particularly with respect to color phenotypes, are evident in many organisms and may provide visual evidence of natural selection. </p><p>This dissertation examined the geographic and genetic variability of color patterns and morphology of the sea urchin <italic>Lytechinus variegatus </italic>. This study had 3 objectives: 1) to describe and quantify phenotypic diversity--color and morphology--throughout the geographic range; 2) to determine the heritability of color in genetic crosses between individuals with similar and differing phenotype; 3) to assess the degree of genetic divergence between and within the regions and congruence between the phylogenetic mitochondrial COI data and color phenotypes seen in the field.</p><p>The distribution of color phenotypes in the field is highly variable across the geographic range which stretches from Beaufort NC to southern Brazil and throughout the Gulf of Mexico and Caribbean. Urchins in each of the 5 regions sampled (Beaufort, Gulf, Keys, Panama and Brazil) have a distinct phenotypic composition despite the presence of similar color morphs. The two regions at the extremes--Beaufort and Brazil--demonstrate the most homogeneous phenotypes, each with a single dominant color morph. The Keys has the most heterogeneous composition with all 14 color morphs present. Morphological diversity mirrors color diversity in being highly variable across the range. Urchins in Beaufort are significantly different morphologically from urchins in the central portion of the range, with thicker, flatter tests and longer more robust spines.</p><p>The heritability of color phenotypes and morphology suggests that genes rather than environment have a major role in color phenotype and patterning as well as morphology in test, spines and lanterns. F₁ and F₂ offspring of Beaufort and Tavernier Key crosses resemble the parental phenotypes in both morphology and color phenotype. Hybrids from crosses between regions have a mixed color palette and intermediate morphological characteristics. The crosses establish that in <italic>L. variegatus </italic>the white phenotype is a dominant autosomal trait and green and purple are recessive and co-expressed. Patterning of the test and spines is dominant to non-patterning. </p><p>Analysis of the mitochondrial COI gene in urchins from Beaufort, Gulf and Keys regions revealed two clades. Clade 1 composed exclusively of Keys urchins differed significantly (F_ST = 0.89, <italic>P</italic> < 0.001) from Clade 2 composed of urchins from Beaufort, Gulf and Keys. Genetic differentiation within Clade 2 was zero, indicating that urchins in these regions are genetically identical. The genetic split between phenotypically indistinguishable Keys urchins suggests cryptic species. Genetic differentiation does not concord with phenotypic and morphological differentiation. No structure was detected with regards to color phenotype in either clade or region of origin in Clade 2.</p> / Dissertation