Los ecosistemas andinos están considerados como unos de los más amenazados a nivel mundial y su ictiofauna nativa es una de las más vulnerables debido al alto grado de endemicidad y a la gran variedad de impactos antrópicos que les afectan. Por lo tanto, se ha explorado el estado actual de la ictiofauna del lago Titicaca y las relaciones tróficas entre las especies introducidas y las nativas mediante el uso del análisis de isótopos estables (SIA) (Capítulo 1). SIA demostró que además de los efectos generados por la depredación, las especies exóticas comparten los mismos nichos tróficos con las especies nativas por lo que pueden competir por recursos alimenticios similares (principalmente con las especies pelágicas). Entre éstas, los individuos de Odontesthes bonariensis con tallas mayores a 90 mm presentan un cambio de alimentación relacionado con el consumo de peces. Por otra parte, la ictiofauna nativa presenta un nivel trófico similar, pero al mismo tiempo, una marcada segregación espacial relacionada con el uso de diferentes hábitats y el consumo de diferentes presas, habiendo en términos generales, especies más generalistas que especializadas por un determinado tipo de alimento. Una vez determinada la estructura íctica actual del lago, se estudiaron los efectos causados por los crecientes problemas de contaminación (principalmente por metales pesados) en algunas de las especies más consumidas y en algunos compartimentos del ecosistema (agua y sedimentos) (Capítulo 2). La concentración de Pb en agua y la de Cu, Zn, Cd y Hg en los tejidos de O. bonariensis, Orestias luteus. Orestias agassii y Trichomycterus rivulatus sobrepasaron los límites establecidos para consumo humano por lo que se aconseja un mayor control en las políticas de gestión del lago. Las mayores concentraciones de dichos metales estuvieron asociadas a mayores contenidos de materia orgánica y fueron encontradas en las localidades cercanas a los ríos tributarios influenciadas por actividades mineras (principalmente en la desembocadura del río Ramis). Esta situación generó que se probara la aplicación de biomarcadores hematológicos como herramientas no invasivas para la detección de los desajustes causados por la contaminación de xenobióticos, antes de que tengan consecuencias letales en las poblaciones de peces (Capítulo 3). La frecuencia relativa de eritrocitos con anormalidades nucleares ENAs (mellados, lobulados, con micronúcleos), eritrocitos inmaduros, y degenerados, se incrementó al aumentar las concentraciones de Cu, Zn, Cd, Hg y Co y algunas variables ambientales como los nitritos, el oxígeno disuelto y la conductividad, lo que generó una respuesta por parte del sistema inmune desencadenando un proceso de monocitosis. A pesar de que los efectos de los xenobióticos fueron corroborados, se necesitan conocer los valores de referencia de los parámetros hematológicos y su variabilidad temporal en experimentos dosis-repuesta en laboratorio para validar su uso como biomarcadores del estado de salud de las especies del lago. Todos estos factores antrópicos han generado en las últimas décadas un descenso en las pesquerías del lago cercano al 90%. Así pues, se utilizaron dos tipos de redes de muestreo científico para dilucidar los mejores tamaños de malla para capturar individuos maduros de las especies más abundantes, con la finalidad de mejorar la gestión de los recursos de forma sostenible (Capítulo 4). Las mejores tallas para la captura de individuos maduros de Oncorhynchus mykiss, O. bonariensis y Orestias ispi son 29, 24 y 8 mm respectivamente. Sin embargo, para la gran mayoría de las especies nativas es necesario hacer un estudio de su biología reproductiva para poder tomar medidas de ordenamiento pesquero. Los resultados aportan información novedosa que puede ser aplicada en la monitorización del estado de salud y en el manejo de las comunidades ícticas en beneficio de su conservación. / Andean ecosystems and their native fish fauna are considered among the most threatened and vulnerable ones worldwide due to their high degree of endemicity and the variety of anthropogenic impacts that affect them. Therefore, this thesis has explored the current state of the fish fauna from Lake Titicaca and the trophic relationships between native and introduced species by using stable isotope analysis (SIA) (Chapter 1). As well as the effects caused by predation according to SIA, alien and native species may be sharing the same trophic niche. Probably, these alien species are competing for similar food resources with the native species, especially the pelagic ones. Additionally, the pollution effects caused by the growing population were studied by analyzing heavy metals in water, sediment, and in the most consumed species (Chapter 2). These results revealed that Pb concentration in water as well as Cu, Zn, Cd and Hg concentration in the tissues of Odontesthes bonariensis, Orestias luteus, Orestias agassii and Trichomycterus rivulatus exceeded the threshold for human consumption. This scenario suggests the need for a greater control over the management policies in the lake. The highest concentrations of these metals were associated with higher organic matter content, which were found in the localities near tributary rivers influenced by mining activities (mainly in Ramis River mouth). In addition, haematological biomarkers were tested as a tool to detect adverse effects of pollution before they have lethal consequences for fish populations (Chapter 3). Increases in the percentage of erythrocyte nuclear abnormalities, immature and karyorheic erythrocytes and monocytosis were associated with high heavy metal and environmental parameter concentrations such as nitrites, conductivity or dissolved oxygen. All these human factors have probably generated a ca. 90% decline in fish landings in the lake during the last 30 years. In order to ensure the sustainability of fish populations, two types of scientific sampling gillnets were tested to elucidate the best mesh sizes to capture mature individuals of the most abundant species (Chapter 4). The results provide new information that can be applied in monitoring the health and management of fish communities to benefit conservation.

Se trata de una investigación etológica de campo realizada en Río Muni. Representa 1362 horas de observación de campo distribuidas durante tres años (1966-69). El trabajo se ha centrado en tres áreas de interés: 1- La conducta instrumental referente al uso y fabricación de herramientas por los gorilas y chimpancés en estado natural. Hay una referencia detallada de una industria chimpancé descubierta personalmente en Río Muni consistente en unos bastones destinados al logro de termitas. 2 - La fabricación por ambas especies de nidos o plataformas para dormir durante la noche; de estas construcciones se han estudiado 13 variables que indicen en las mismas. 3 - la conducta trófica de ambas especies; llegamos a la conclusión que el chimpancé reproduce el modelo homínido omnívoro mas próximo al que debía ser el modelo utilizado por los primitivos homínidos.- El chimpancé es en estos tres campos conductuales estudiados el más homínido y constituye el modelo explicativo más útil para explicar estos procesos.

The effect of function, phylogeny, and size, on the morphology of the limb bones in Carnivora was studied. First, the locomotor strategy of non-arboreal mammals on narrow supports was determined, and compared to that of arboreal mammals. To do that, kinematic and coordination variables were studied in the cat (scansorial) and the dog (terrestrial). Arboreal, scansorial and terrestrial species used different strategies to increase stability on narrow supports. However, common features were also observed, such as reducing swing phase duration and using a crouched posture. Secondly, the factors influencing limb morphology were explored and quantified using univariate, bivariate, and multivariate approaches. For the univariate and scaling (bivariate) approaches, a set of 43 variables were measured in the limb bones of 435 specimens belonging to 143 species of Carnivora. The multivariate approach consisted in the study of scapula shape using geometric morphometrics methods. For this analysis, 34 3D-landmarks were digitized on 213 scapulas from 101 carnivoran species. In all those studies, limb bone morphology was determined by the complex interaction of size, phylogenetic history, and function. Conformity to either the elastic or the geometric similarity hypotheses was low. Furthermore, differential scaling was detected in most variables, as well as significant differences between the scaling exponents obtained using traditional regression methods and those using phylogenetically independent contrasts. Both phylogeny and adaptation caused significant deviations from the scaling pattern of the whole order. Locomotor adaptations in the scapula shape of extant carnivorans seemed independent of size or shared ancestry and reflected the particular muscular function associated to different locomotor habits. Finally, a medium-sized, forest-dwelling mammal with mixed adaptations for arboreal and terrestrial habits is supported as the hypothetical ancestor for extant Carnivora. / La morfología del esqueleto apendicular en Carnivora se estudió desde un punto de vista funcional, filogenético y alométrico. En primer lugar se determinó la estrategia locomotora empleada por los mamíferos no arborícolas sobre soportes estrechos, que se comparó con la de los mamíferos arborícolas. Para ello, se estudiaron múltiples variables cinemáticas y de coordinación en el gato (trepador) y el perro (terrestre). Las especies arborícolas, trepadoras y terrestres usan estrategias diferentes para aumentar su estabilidad sobre soportes estrechos. No obstante, también se observaron características comunes, como presentar fases de recuperación más cortas y usar una postura agazapada. En segundo lugar, se exploraron y cuantificaron los factores que determinan la morfología apendicular usando enfoques univariantes, bivariantes y multivariantes. Para los dos primeros se midieron 43 variables en el esqueleto apendicular de 435 especímenes de 143 especies de Carnivora. El enfoque multivariante consistió en un estudio de la forma de la escápula usando morfometría geométrica. Para ello, las coordenadas 3D de 34 puntos homólogos se digitalizaron en 213 escápulas de 101 especies de Carnivora. En todos estos estudios, la morfología del esqueleto apendicular respondía a la compleja interacción del tamaño corporal, el efecto filogenético y la función. La conformidad con las hipótesis de similitud elástica y geométrica fue escasa y se detectó alometría compleja en la mayoría de variables estudiadas. Además, los exponentes alométricos obtenidos usando regresiones tradicionales y de contrastes independientes fueron significativamente diferentes. Tanto la filogenia como la adaptación causaron desviaciones significativas del patrón alométrico del orden. Las adaptaciones locomotoras observadas en la forma escapular parecían independientes del tamaño corporal y de un origen común. Finalmente, se respalda que los carnívoros actuales evolucionaron a partir de un ancestro común de mediano tamaño, con adaptaciones mixtas a hábitos terrestres y arborícolas, y que habitaba zonas boscosas.

Aquesta tesi es centra en l’estudi taxonòmic d’algunes subfamílies d’himenòpters parasitoids, aquestes pertanyen a la superfamília Cynipoidea, família Figitidae. S’ha estudiat la taxonomia de dues subfamílies (Aspicerinae i Thrasorinae), també s’ha estudiat el gènere Acanthaegilips, que pertany a una tercera subfamília de Figitidae, (Anacharitinae) ja que aquest gènere no encaixava bé en cap subfamília. Estudi del gènere Acanthaegilips: es va fer un estudi filogenètic, basat en caràcters morfològics, per tal de posicionar el gènere Acanthaegilips dins els Figitidae, ja que aquest gènere semblava que tenia una barreja de caràcters morfològics que no encaixaven en cap de les tres subfamílies. A través d’aquest estudi es varen establir els límits morfològics de tres subfamílies conflictives (Anacharitinae, Aspicerinae, Thrasorinae). L’estudi va demostrar que les similituds que hi havia entre Acanthaegilips i els gèneres de la subfamília dels Aspicerinae eren només superficials, per tant Acanthaegilips quedava perfectament posicionat dins la subfamília Anacharitinae. Posteriorment es va fer una revisió mundial d’aquest gènere en la que es va redescriure l’única espècie coneguda fins aleshores i es van descriure onze noves espècies, es va fer també una clau d’identificació per a totes les espècies del gènere. Subfamília Thrasorinae: es va estudiar la morfologia de la subfamília, molt heterogènia fins al inici d’aquest estudi. Es van trobar caràcters diagnòstics per aquesta subfamília. Els gèneres Plectocynips i Pegacynips es varen extreure d’aquesta subfamília i es va descriure una nova subfamília, Plectocynipinae, per emplaçar-los. El gènere Euceroptres també es va excloure de la subfamília Thrasorinae, es va suggerir que podia pertànyer a una nova subfamília, però aquesta no es va descriure. Es va fer una revisió mundial del gènere Myrtopsen (Thrasorinae) i es va descriure un nou gènere, Scutimica (Thrasorinae). Es va descriure una nova espècie de Plectocynips, dues espècies del nou gènere Scutimica i quatre noves espècies del gènere Myrtopsen. Subfamília Aspicerinae: es va fer una revisió mundial de cada un dels gèneres de la subfamília, amb excepció del gènere Anacharoides, i es va descriure un nou gènere, Pujadella, amb dues espècies, que es va incloure dins d’aquesta subfamília. Es varen descriure 15 espècies noves del gènere Prosaspicera, una de Callaspidia, quatre de Balna, una de Paraspicera, sis d’Omalaspis i trenta dues d’Aspicera. Es van fer claus d’identificació per separar les diferents subfamílies de Figitidae. Es van fer claus d’identificació per a separar tots els gèneres que s’inclouen a les subfamílies Aspicerinae, Thrasorinae i Plectocynipinae. Es varen elaborar claus d’identificació per a separar totes les espècies que s’inclouen dins dels gèneres: Aspicera, Balna, Callaspidia, Omalaspis, Paraspicera, Prosaspicera i Pujadella (Aspicerinae); Myrtopsen i Scutimica (Thrasorinae); Acanthaegilips (Anacharitinae) i Plectocynips (Plectocynipinae). / This thesis focuses on the taxonomic study of some subfamilies of Hymenoptera parasitoids, Cynipoidea superfamily, Figitidae family. We have studied the taxonomy of two subfamilies (Aspicerinae and Thrasorinae) also studied Acanthaegilips genus, belonging to a third Figitidae subfamily (Anacharitinae). Study of Acanthaegilips: we did a phylogenetic study, based on morphological characters, of the position of Acanthaegilips within the Figitidae, since this genre had a mixture of morphological characters that did not fit in any of the three subfamilies. Through this study were to establish the limits of three subfamilies (Anacharitinae, Aspicerinae, Thrasorinae). The study showed that similarities between Acanthaegilips and genera from Aspicerinae were only superficial, so Acanthaegilips was perfectly positioned in the subfamily Anacharitinae. Later it became a worldwide review of this genus, with description of 11 new species. Thrasorinae subfamily: we studied the morphology of the subfamily, very heterogeneous before starting this study. We found diagnostic characters for this subfamily. Plectocynips and Pegacynips were extracted from this subfamily and a new subfamily, Plectocynipinae, was described to locate them. Euceroptres was also excluded from Thrasorinae, it was suggested that could belong to a new subfamily, but this was not described. We did a review of Myrtopsen (Thrasorinae) and described a new genus, Scutimica (Thrasorinae), with two species. We also described a new species of Plectocynips, and four new species of Myrtopsen. Aspicerinae Subfamily: we revised each genus of the subfamily, with the exception of Anacharoides, and described a new genus, Pujadella, with two species, which was included in this subfamily. Were described 15 new species of the genus Prosaspicera, 1 from Callaspidia, 4 for Balna, 1 from Paraspicera, 6 from Omalaspis and 32 from Aspicera. Identification keys to separate the different subfamilies of Figitidae were done, also to identify all genera included in Aspicerinae, Thrasorinae and Plectocynipinae. We also did taxonomic keys to separate all the species included within the genera Aspicera, Balna, Callaspidia, Omalaspis, Paraspicera, Prosaspicera and Pujadella (Aspicerinae); Myrtopsen and Scutimica (Thrasorinae); Acanthaegilips (Anacharitinae): and Plectocynips (Plectocynipinae).

El orden Lepidoptera incluye un amplio número de especies responsables de grandes pérdidas económicas tanto a nivel agro-forestal como de productos almacenados. Para el control de estos insectos se han utilizado insecticidas de tipo químico que a la larga han ocasionado el desarrollo de resistencia a los mismos, así como una gran persistencia en el medio ambiente y en otros organismos no diana. Esto ha supuesto la necesidad de desarrollar nuevas alternativas de control menos agresivas y de mayor especificidad de la especie a controlar. La olfacción es primordial para la supervivencia de los lepidópteros, por ello, la alteración del sistema de percepción supone una potente estrategia para el manejo de estas especies. A lo largo de esta tesis se han estudiado diferentes aspectos de la fisiología olfativa en varias especies de lepidópteros considerados plaga. Uno de los estudios realizados ha sido la identificación de la composición feromonal hallada en la variedad española de Spodoptera exigua, plaga causante de enormes daños en invernaderos. A su vez, la utilización de técnicas analíticas, electrofisiológicas, comportamentales así como la realización de pruebas de campo ha permitido la obtención de una formulación feromonal óptima para su control. Este estudio, típico en el área de ecología de insectos, se ha complementado con el análisis pionero de las proteínas olfativas expresadas en las antenas de machos y hembras de diferentes especies, profundizando de esta manera en las bases moleculares de este sistema de percepción. Para la realización de este estudio se han utilizado varias técnicas proteómicas como 2D electroforesis, MALDI-TOF MS Y MS/MS, las cuales nos han permitido observar que existe una expresión diferencial de las OBPs, grupo de proteínas de gran relevancia en la olfacción, en ambos sexos. Finalmente la combinación de ambos tipos de estudios ha conseguido descifrar en su mayoría el tipo de comunicación química existente en la polilla Paysandisia archon, especie importada de Argentina y que se ha convertido en una plaga importante de las palmeras. Todos los resultados obtenidos apuntan a que este lepidóptero parece haberse adaptado en gran medida a la vida diurna, perdiendo así la capacidad de emisión de feromonas de largo alcance por parte de la hembra.PALABRAS CLAVE: Fisiología de insectos, Ecología química, Feromonas, Proteómica. / Many species responsible for important damage to agriculture, forestry and stored products belong to the order Lepidoptera. Due to environmental and public health problems in addition to an incoming tolerance derived from the expanded application of pesticides, new alternatives have been developed in order to control these insect pests. Olfaction is crutial for Lepidoptera reproductive success, therefore the disruption of their perception system could be a good management tool. In this thesis, several aspects of the olfactory physiology in different pest species have been studied. One of these studies was the identification of the pheromone blend found in the Spanish strain of the species Spodoptera exigua, where an optimum formulation for its control was obtained using analytical, electrophysiological and behavioural techniques. This study, typical in insects chemical ecology, was complemented with a pioneering analysis of the olfactory proteins expressed in antennae of males and females in different Lepidoptera species. Thanks to different proteomic techniques used in this study such as 2DE, MALDI-TOF MS and MS/MS, a differential expression in an important olfactory group of proteins, like the OBPs, was observed in both sexes. Finally the combination of both kinds of analyses deciphered partially the type of chemical communication existing in the moth species Paysandisia archon, important pest of palm trees, where the females seem to have lost the hability to emit long-distance pheromones probably due to a high adaptation to diurnal life.

The Chemical Ecology of four insect pests was investigated in this work. Eavesdropping of their intraspecific communication by means of pheromones or other volatile organic compounds provide important details that could be used to control them in a environmentally-friendly way. With the aim to find possible pheromones of three pest species of the Iberian Peninsula, analytical studies of the emitted volatiles were accomplished. In behavioral and electrophysiological bioassays the activity of the identified compounds was determined, and additionally, field trapping experiments were initiated. The two jewel beetles, Coreobus undatus and C. florentinus (Coleoptera: Buprestidae), represent serious threats to the cork oak, Quercus suber, causing severe damage to the cork, exclusively produced by this endemic tree. Further pest species investigated include the Moroccan locust, Dociostaurus maroccanus, (Orthoptera: Acrididae). This polyphagous pest of crops and pastures causes high economic damage in many countries of the Mediterranean Basin. In addition, this work filled a knowledge gap of the desert locust, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae), one of the most destructive crop pests in Africa and Asia, concerning the maturation response of gregarious nymphs to the presence of pheromone producing conspecific mature adults. Altogether, this study provides the basis for following research and may be helpful to curtail the reproduction and spread of these pests. / En el presente trabajo se han investigado varios aspectos de la de la comunicación química y del comportamiento de cuatro especies de insectos plaga para encontrar estrategias que permitan el manejo selectivo de los mismos sin la utilización de tratamientos químicos agresivos con el entorno. En general, los insectos perciben el mundo a través de moléculas pequeñas (semioquímicos), las cuales llevan información sobre parejas potenciales, posibles depredadores y características específicas del medio ambiente, como fuentes de alimento, sitios para la oviposición, etc. Se puede decir que la olfacción es de crucial importancia para la supervivencia de los insectos, por lo que el aprovechamiento o la interrupción de este proceso representan una alternativa prometedora en el control de plagas. Entre los semioquímicos más importantes utilizados actualmente en la lucha contra plagas se encuentran las feromonas. Las feromonas son sustancias que los organismos emiten al ambiente y que actúan sobre otros individuos de la misma especie (intraespecífico) alterando el comportamiento de los mismos. Por todo ello se han iniciado estudios dirigidos a la identificación de feromonas en tres insectos plagas de la península ibérica mediante análisis de los volátiles emitidos, bioensayos de comportamiento y electrofisiológicos para confirmar la actividad de los compuestos detectados, así como pruebas de campo para la captura. Hasta el presente no se había establecido ningún método de control efectivo y no contaminante contra esas tres especies. Los bupréstidos, Coreobus undatus y C. florentinus (Coleoptera: Buprestidae) son dos insectos plaga del alcornoque, Quercus suber, una especie endémica del mediterráneo occidental con una importancia económica enorme por su producción de corcho. El daño causado por las larvas de las dos especies provoca pérdidas económicas importantes por impedir la producción de corcho de buena calidad. Los diferentes estudios han revelado la presencia de varios compuestos con actividad atrayente sobre estos insectos, los cuales representan las primeras posibles feromonas de estas dos especies. La langosta marroquí, Dociostaurus maroccanus (Orthoptera: Acrididae), a su vez, es una plaga polífaga de cultivos y pastizales que provoca grandes daños económicos en muchos países de la cuenca mediterránea. Los análisis de los volátiles de las ninfas y los adultos han demostrado la presencia de varios compuestos activos en pruebas electrofisiológicas, exclusivamente emitidos por machos adultos. Se considera que estos compuestos están involucrados en la comunicación química de la langosta marroquí y representan posibles componentes feromonales. Adicionalmente se ha estudiado un aspecto desconocido de la langosta del desierto, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae), una de las plagas agrícolas más graves en África y Asia, en referencia a la maduración de las ninfas gregarias en presencia de adultos maduros. Se ha confirmado una de las teorías existentes acerca de la maduración sincronizada en la langosta del desierto, es decir, un retraso en la maduración de adultos inmaduros y la maduración acelerada de ninfas en una población mixta de ninfas y adultos.

The main goal of this thesis has been to study the population structure of a marine sponge species (Crambe crambe) at different geographic levels using different molecular markers.In many organisms, particularly terrestrials, molecular markers have been used to answer questions about the structure and connectivity of populations, the potential of dispersal or the history of species, and these data were of crucial help in conservation and management of species. Most of these studies used allozymes and, more recently, mitochondrial or nuclear sequences with success. Also, microsatellite markers are being developed and applied with terrific success in many species. Unfortunately, application of molecular markers in marine environments lags much behind, especially for invertebrate organisms, where population genetic studies are still scarce and most of them involve only allozymes. Thus, this study attempts to be contribute to the development and application of molecular markers for ecologic and population genetic studies in marine invertebrates. Most marine invertebrate organisms are benthic, and many of them sessile, with larvae as the main form of dispersal. Because of the intrinsic difficulty on following larval movements in natural environments, molecular markers appear as the perfect tool to track and characterize populations, and even individuals. Hence, in this thesis several molecular markers have been applied in a sponge species, and with the complementary help of previous ecological and biological knowledge of the species, the present-day population structure of this sponge has been studied, trying to uncover which factors are affecting and might have affected in the past the structure found, while comparing the resolution and the "snapshot" information recovered with each of the markers used.

Intraspecies variability is widespread in marine invertebrates. Previous reports of Cystodytes (Ascidiacea, Polycitoridae) in the Mediterranean have been routinely attributed to the nominal species Cystodytes dellechiajei. In the Mediterranean, even though zooid anatomy is remarkably uniform, the general morphology of the colonies varies greatly, especially in terms of color and spicular composition (observed under scanning microscopy). Two different chemotypes, according to their variability in alkaloid chemistry, were defined for 4 different color morphs using both HPLC and RNM techniques and MALDI-TOF analyses. The purple morph displayed a chemotype based on the sulfur-containing pyridoacridines shermilamine B, kuanoniamine D, and their deacetylated forms: deacetylkuanoniamine D and deacetylshermilamine B (new natural product). The blue and green morphs displayed a chemotype based on the C9-unsubstituted pyridoacridines ascididemin and 11-hydroxyascididemin. No major alkaloid was found in the brown form. All of these alkaloids were present in both the tunic and zooids, with the exception of the purple morph, where shermilamine B and kuanoniamine D were found in the tunic, whilst their deacetylated forms were found in both tunic and zooids. Cellular localization of these compounds and ultra structural study of the tunic of the blue, purple and green morphs were attempted by electron microscopy and X-ray microanalysis. The main cell types identified were bladder cells, pigment cells, amebocytes, phagocytes, and morula cells. The sulfur-containing pyridoacridines appeared to be stored in the pigment cells. In addition, the anti-predatory properties of crude extracts, tunic acidity, and spicular contents were assayed in the blue and purple Mediterranean forms, and a purple morph of Guam (USA), using three generalist predators (damselfishes, puffer fishes and sea urchins). Toxicity of crude extracts was also measured by the Microtox bioassay. All crude extracts, as well as ascididemin, were toxic and significantly deterred fish but not sea urchin predation. In contrast, acidity by itself, and spicular shape and concentration did not deter feeding. To determine if the observed variation in the Mediterranean had a genetic basis, a fragment of the mithocondrial gene Cytocrome Oxidase I was sequenced and phylogenetic and population genetic analyses were performed. The results pointed towards the existence of at least 2 species within the 67 samples of 15 colors analyzed. The first well-defined group contained mainly blue colonies with the disc-shaped spicules typical of the genus. The second grouped all samples of a purple morph with sphere-shaped spicules in addition to the disc-shaped ones. When genetic variability was partitioned between color morphs and between geographic locations, the former component explained most of the variance. A study of the biological cycles of the blue and purple Mediterranean morphs was carried out from July 2002 to February 2004. Both the reproductive and growth periods, although partially overlapping, showed significant temporal lags, reinforcing previous genetic and chemical results indicating that these morphs are reproductively isolated and represent distinct species. To determine whether there is a seasonal pattern in the production of chemical and physical defenses, colonies of the blue Mediterranean morph were sampled for a year. Ascididemin was quantified by HPLC and the ash content was calculated as an estimate of the physical defenses. The results showed that when the ascidian invested in reproduction, the energy allocated to other life cycle parameters, such as growth, chemical and physical defenses, was significantly reduced. The multidisciplinary approach used to study the ascidian genus Cystodytes provided an interesting case study through which to develop a better understanding of the biology, ecology and secondary chemistry of marine invertebrates.

En les últimes dècades hi ha hagut una creixent conscienciació sobre l'efecte que les invasions biològiques poden tenir en la biodiversitat mundial. Així, avui en dia l'impacte de les espècies invasores és considerat com una de les principals amenaces per als ecosistemes natius, així com també per a l'economia mundial. Recentment hi ha hagut un accelerament en els canvis soferts pels ecosistemes marins a causa de espècies invasores, especialment en les zones costaneres.Aquesta tesi doctoral té com objectiu estudiar la biologia, l'ecologia i la genètica de les poblacions de l'espècie Microcosmus squamiger, un organisme marí que ha estat introduït en diversos llocs del món i que ha esdevingut invasor en algunes regions. L'estratègia multidisciplinària utilitzada en la present dissertació té com objectiu crear un ampli estudi d'aquest organisme que englobi el màxim de punts de vista sobre la seva biologia. Les espècies exòtiques han estat identificades com una de les principals amenaces per a la conservació de la biodiversitat i el funcionament dels ecosistemes en sistemes marins. Els organismes marins han estat dispersats pels oceans sobretot des del moment en què els homes va començar a navegar pels mars. L'augment dels viatges transoceànics durant l'últim segle ha provocat un increment en la ritme d'introduccions d'espècies exòtiques marines, especialment en zones costeres.L'espècie objectiu de la tesi és l'ascidi Microcosmus squamiger. Els ascidis són un component comú en comunitats bentòniques d'arreu del món, on viuen fixats a un substrat que tan potser natural com artificial. Encara que la majoria d'ascidis tenen una capacitat de dispersió molt limitada i efímera a nivell de la fase de larva planctònica, les larves poden ser sovint xuclades per les bombes de llast i ser desplaçades cap a dins dels tancs de la nau. Alternativament, les larves es poden assentar a alguna estructura com ara una deriva d'algues flotants o deixalles soltes que poden ser bombades cap al interior del vaixell. A més, els adults poden ser transportats en els cascs dels bucs propagant les seves larves en els llocs on aquests bucs fan parada - la majoria dels ports comercials i esportius. Els ascidis són cada vegada més reconeguts com un dels principals grups pel què fa a invasions marines a tot el món. Tenen capacitat de desplaçar altres organismes sèssils i d'alterar el funcionament dels ecosistemes de moltes maneres diferents.Els marcadors genètics han estat proposats com una eina molt útil pel seguiment de la distribució de les espècies invasores, i s'han utilitzat sobretot en estudis filogeogràfics. Els estudis filogeogràfics poden revelar el seu/s origen/s i les vies d'introducció, que solen ser complexos a causa de la possibilitat de múltiples introduccions a partir d'una o més regions donants. Dos marcadors comuns utilitzats per a respondre a tals preguntes són l'ADN mitocondrial i els microsatèl·lits.En la present dissertació hem emprès una àmplia gamma d'estudis centrats en M. squamiger incloent la taxonomia, trets biològics i ecològics de l'espècie i genètica de poblacions.Conclusions finals1. Diversos estudis taxonòmics han identificat erròniament M. squamiger i M. exasperatus. El present estudi posa en relleu la importància de la taxonomia per a l'estudi de les espècies invasores.2. M. squamiger ha estat introduït amb èxit i ha colonitzat moltes regions de tot el món, en la seva majoria de clima mediterrani.3. Els vaixells són el mètode més probable per a la dispersió transoceànica de M. squamiger.4. Diverses colonizations no independents han constituït la composició actual de la poblacions introduïdes, que són genèticament tan diverses com les poblacions autòctones.5. L'origen més probable de les poblacions introduïdes de M. squamiger són diferents regions d'Austràlia, principalment la regions oriental i occidental.6. Les poblacions de M. squamiger a la regió Atlanto-Mediterrània mostren en general poca diferenciació genètica i cap particular estructura genètica associada a l'estret de Gibraltar. El baix nivell de diferenciació genètica entre poblacions és probable que sigui resultat de l'efecte combinat d'una alta connectivitat entre poblacions, a causa del transport marítim, i el poc temps transcorregut des de que M. squamiger va ser introduït a la regió (a mitjans del segle XX).7. En el mar Mediterrani M. squamiger es distribueix exclusivament en la part occidental. Està present durant tot l'any i mostra una dinàmica poblacional fortament determinada per les estacions meteorològiques amb un cicle de vida de 2 anys, la qual cosa indica que aquesta espècie s'ha adaptat bé al nou entorn.8. Les altes densitats de M. squamiger trobades (> 500 ind m-2, amb pics de fins a 2300 ind m-2) es mantenen al llarg de l'any en hàbitats naturals del mar Mediterrani, on aquesta espècie pot formar una densa capa monoespecífica que cobreix la major part del substrat disponible.9. El cicle reproductiu de les poblacions de M. squamiger en el mar Mediterrani és estacional, sent la maduració de les gònades a la primavera i el principal moment de fresa a l'estiu.10. Les espècies invasores marines tenen el potencial d'afectar les interaccions a nivell de l'assentament i del post-assentament amb espècies natives i, per tant, modificar la dinàmica poblacional nativa, tal com ens mostra el treball experimental amb M. squamiger i S. plicata.11. Hi ha una necessitat clara de controlar M. squamiger ja que aquesta espècie colonitza ambients naturals i forma grans agregats que són una amenaça per a les comunitats natives i les activitats econòmiques humanes (p.ex. els cultius de bivalves). / The impacts created by invasive species are today considered one of the main threats to global biodiversity. Marine organisms have predominantly been moved around the world's oceans since people first began navigating the seas, and the increase in transoceanic travel during the last century has seen a concurrent rise in the rate of introductions of alien marine species. Ascidians are a common component of rocky shore communities worldwide. Although most ascidians have a very limited larval dispersal and a short-lived planktonic larval stage, they can often be caught in ballast pumps and settle within the ship. Alternatively, adults can be transported on hulls and sea chests of ships whereby they continue to spread their larvae. Genetic markers have been proposed as a very useful tool for monitoring and tracking the distribution of invasive species.This PhD thesis aims to undertake a multidisciplinary study of the species Microcosmus squamiger, an ascidian species that has been introduced in several locations around the world and that has become invasive in some regions. The most relevant results of this dissertation are as follows. We found that taxonomic studies have misidentified M. squamiger and Microcosmus exasperatus. Our genetic results show that M. squamiger has successfully colonized many regions around the world, and that the most probable method of transoceanic dispersal of M. squamiger is through shipping. Different source areas from Australia are the most likely origin of M. squamiger introduced populations and non-independent colonizations have shaped the present composition of the introduced populations. We found that M. squamiger is found exclusively in the western region of the Mediterranean Sea and is present all year round with a 2-year life cycle. From experimental work involving M. squamiger and Styela plicata, we concluded that marine invasive species have the potential to affect settlement and post-settlement interactions with native species and therefore alter the native population dynamics. In conclusion, there is a need to control M. squamiger as this species colonizes natural environments and forms large aggregates that are a threat to native communities as well as human economic activities.

El blenio de río (Salaria fluviatilis) es un pez de agua dulce de distribución circum-mediterránea que se encuentra amenazado en muchos de los países en los que se ha descrito. Con tal de aportar información útil para su conservación, en la presente tesis, se abordaron diferentes aspectos de comportamiento como: las estrategias reproductivas, el desarrollo embrionario en función del cuidado parental, la personalidad y la capacidad de aprendizaje. En cuanto a la estrategia reproductiva, los resultados obtenidos revelan que la ausencia de machos dominantes más grandes promueve el desarrollo en caracteres sexuales secundarios (CSSs) y la adopción de la táctica parental en los machos jóvenes, mientras que su presencia inhibe estos procesos. La escasez de nidos, por su parte, estimula el crecimiento de la cresta cefálica. El estudio de desarrollo embrionario muestra que los embriones mantenidos con los progenitores presentan un mayor volumen de saco vitelino, una menor altura de cabeza y una menor longitud de mandíbula al nacer que los embriones mantenidos sin los progenitores. Ello sugiere que la presencia de ambos padres (especialmente del macho, quién tiene un contacto próximo con las puestas y presenta cuidado parental) podría afectar el desarrollo de los embriones y por tanto debería mantenerse en los programas en cautividad. En el estudio de personalidad se investiga si el tiempo que tardan los machos en emerger de un refugio al estar expuestos a un entorno nuevo se relaciona con el desarrollo en CSSs. Se observa que los machos que tardan menos en asomarse del refugio presentan más tarde, durante la época reproductora, un mayor desarrollo de la cresta cefálica y que los que salen completamente del refugio crecen más en longitud. Por último, en el estudio de aprendizaje espacial, se observa que los machos aprenden el ejercicio antes que las hembras y se relaciona la rapidez de aprender de dichos machos con el desarrollo de su cresta cefálica. Todas estas observaciones permiten comprender mejor cómo se adapta la especie a su entorno y pueden aportar información relevante para la conservación in situ así como en el ámbito de la cría en cautividad y de las reintroducciones. / The river blenny (Salaria fluviatilis) is a freshwater fish inhabiting the circum-Mediterranean region that has been described as threatened in many of the countries where it occurs. In order to provide useful information for its conservation, in the present thesis, different aspects related to behaviour were approached: reproductive strategies, embryo development related to parental care, personality and learning capacity. Results concerning reproductive strategies show that the absence of larger dominant males promotes the secondary sexual characteristics (SSCs) development and the parental status acquisition in young males, while their presence inhibits these processes. Nest limitation, meanwhile, stimulates the cephalic crest growth. Embryo development study reveals that embryos maintained with progenitors have a major yolk sac volume, a minor head height and a minor jaw length at birth than the embryos maintained without progenitors. This suggests that the presence of both parents (specially the male, who has a close contact with clutches and exhibit parental care) could affect embryo development and therefore should be maintained in captivity programs. In the study about personality, it is explored if the time to emerge from a refuge when exposed to a novel environment is related to SSCs development. Males that emerge faster from the refuge present later, during reproductive period, a major development of the cephalic crest, and those who exit completely the refuge grow more in body length. Finally, in the spatial learning study, it is observed that males learn faster the task than females and their rapidity to learn is associated to the cephalic crest development. All these observations allow us to understand better how this species adapts to the environment and might provide relevant information for the conservation in situ, captive breeding and reintroduction programs.