Barcoding coffee grounds - Exploring pteropod gastropod biodiversity with dregs in collection jars

Abstract

Despite their cosmopolitan occurrence and massive plankton sampling during expeditions, the genetic diversity within Pteropoda Cuvier, 1804 is still largely unexplored. In this study we present a next-generation environmental barcoding approach to zooplankton bulk samples, which were collected during the circumglobal 2010 Malaspina expedition to evaluate pteropod diversity. We introduce a technique that avoids destructive procedures and leaves material intact for further morphological investigations. We extracted DNA out of the dregs (organic material such as mucus or body parts) of 27 sample containers for molecular barcoding (average 100-260 bp of COI). We were able to identify 7128 operational taxonomic units corresponding to the species composition contained in the examined samples. Among them were three species of thecosome pteropods, Creseis acicula, Creseis virgula and Cavolinia inflexa, which are discussed with respect to their taxonomy and their geographic distribution. Unidentified gymnosomes were also present in our samples from warmer regions in oceanic waters of the southern Indian Ocean. To facilitate identification of species, it is beneficial to create a better database of pteropod COI barcodes. Furthermore, gathering environmental barcoding data on a broad global scale will help to better understand species abundance and distribution of pteropods in the world’s oceans, and potentially those of other planktonic organisms.

A pesar de su presencia cosmopolita y las actividades de muestreo masivo de plancton durante las expediciones, la diversidad genética dentro de los Pteropoda Cuvier, 1804 está todavía inexplorada en gran medida. En este estudio se presenta una aproximación desde el barcoding ambiental aplicada a muestras generales de zooplancton recogidas durante la expedición circumglobal “Malaspina 2010”, con el fin de evaluar la diversidad de pterópodos. Se introduce una técnica que evita procedimientos destructivos de tal modo que el material permanece intacto para futuras investigaciones morfoló- gicas. Extrajimos ADN de los posos (material orgánico como moco o partes del cuerpo) de 27 recipientes de muestras para el barcoding (promedio de 100- 260 bp de COI). Se pudieron identificar 7128 “OTUs” correspondientes a la composición de las especies contenidas en las muestras examinadas. Entre ellas se encontraron tres especies de pterópodos tecosomados, Creseis acicula, Creseis virgula y Cavolinia inflexa, cuya taxonomía y distribución geográfica son discutidas. Gimnosomados no identificados procedentes de regiones más templadas de aguas oceánicas del sur del Océnao Indico también estaban presentes. Para facilitar la identificación de especies, es beneficioso crear una base de datos ampliada de códigos de barras COI de pterópodos. Además, la recopilación de datos de barcoding ambiental a una escala mundial amplia ayudará a comprender mejor la abundancia y distribución de especies de pterópodos en los océanos del mundo y de otros posibles organismos planctónicos.