Inside the mesophotic zone: taxonomic and trait diversity of epifauna associated with black coral forests across an oceanic archipelago

Abstract

The responses of fauna, in terms of taxonomic composition and trait variability, to environmental and habitat changes in mesophotic ecosystems remain poorly understood, primarily due to the inaccessibility at depths from 30 to 200 m. This has led to a significant gap, especially on the associated fauna and their functional traits, which are essential for linking community structure to ecosystem processes. This study focused on epifaunal assemblages associated with Antipathella wollastoni forests across an east-to-west gradient in a subtropical oceanic archipelago. Dominated by amphipods, which comprised 92% of the total assemblage abundance, we analyzed their taxonomic structure and trait variability. We found an east-west gradient in body size (morphological) traits, with greater community-weighted maximum body size on the westernmost and central islands relative to the easternmost one, a pattern that was greatly enhanced when considering both inter- (among amphipod species) and intra-specific (individuals within a population) body size variation. Feeding traits also varied along this gradient, with amphipods adopting an animal-based diet on the easternmost island, whereas on the central and westernmost islands they presented a more plant-based diet, as a consequence of more diverse food sources. These dietary shifts may be linked to morphological adaptations, such as changes in the anatomy of gnathopods, likely a result of higher reliance on animal prey consumption. These findings highlight the adaptability of amphipods and the intricate relationships between morphological and trophic traits with habitat characteristics. This connection underscores the urgent need for more empirical research on the functional traits of invertebrates across environmental gradients. By pursuing such research, we can gain valuable insights that deepen our understanding of biodiversity and ecosystem dynamics, ultimately illuminating the critical roles these communities play in sustaining marine health and resilience.La forma en que responde la fauna, tanto en su composici & oacute;n taxon & oacute;mica como en la variabilidad de sus rasgos, frente a los cambios ambientales y del h & aacute;bitat en los ecosistemas mesof & oacute;ticos sigue siendo poco conocida, principalmente debido a la dificultad de acceso a profundidades de entre 30 y 200 m. Esta limitaci & oacute;n ha generado una importante laguna de conocimiento, especialmente en lo relativo a la fauna asociada y a sus rasgos funcionales, que resultan clave para vincular la estructura de las comunidades con los procesos ecosist & eacute;micos. En este estudio se analizaron los ensamblajes epifaunales asociados a los bosques de Antipathella wollastoni a lo largo de un gradiente este-oeste en un archipi & eacute;lago oce & aacute;nico subtropical. La comunidad estuvo dominada por anf & iacute;podos, que representaron el 92% de la abundancia total, y en ellos se evalu & oacute; tanto la estructura taxon & oacute;mica como la variabilidad de sus rasgos. Los resultados mostraron un gradiente este-oeste en el tama & ntilde;o corporal (rasgos morfol & oacute;gicos), con un mayor tama & ntilde;o m & aacute;ximo ponderado por comunidad en las islas centrales y occidentales en comparaci & oacute;n con la oriental. Este patr & oacute;n se acentu & oacute; al considerar tanto la variaci & oacute;n interespec & iacute;fica (entre especies) como intraespec & iacute;fica (individuos de una misma poblaci & oacute;n). Asimismo, los rasgos tr & oacute;ficos variaron a lo largo del gradiente: en la isla oriental los anf & iacute;podos mostraron una dieta principalmente carn & iacute;vora, mientras que en las islas centrales y occidentales se observ & oacute; una dieta m & aacute;s herb & iacute;vora, en relaci & oacute;n con una mayor diversidad de recursos alimenticios. Estos cambios diet & eacute;ticos parecen estar asociados a adaptaciones morfol & oacute;gicas, como modificaciones en la anatom & iacute;a de los gnat & oacute;podos, probablemente vinculadas a una mayor dependencia del consumo de presas animales. Estos resultados evidencian la capacidad de adaptaci & oacute;n de los anf & iacute;podos y las complejas interacciones entre rasgos morfol & oacute;gicos y tr & oacute;ficos con las caracter & iacute;sticas del h & aacute;bitat. Todo ello resalta la necesidad urgente de profundizar en la investigaci & oacute;n emp & iacute;rica sobre los rasgos funcionales de los invertebrados a lo largo de gradientes ambientales. Este tipo de estudios permite obtener conocimientos esenciales para comprender mejor la biodiversidad y la din & aacute;mica de los ecosistemas, y destacar el papel que desempe & ntilde;an las comunidades de anf & iacute;podos en los ecosistemas mesof & oacute;ticos.