Evaluation of sand grain crushing in the sand dollar Mellita tenuis (Echinoidea: Echinodermata)

Abstract

Sand dollars in the genus Mellita have been postulated to use their teeth to crush sediments comprised of quartz. If so, sand dollars may have a greater impact on nearshore siliciclastic environments than generally thought. The present study compared the size distributions of quartz grains in the guts and immediate habitat of the common sand dollar Mellita tenuis in summer and winter in Port Saint Joseph Bay, Florida. In both seasons, sand dollars had significantly greater frequencies of the smaller size classes of grains in their guts. The hypothesis that sand dollars crushed quartz sand grains with their teeth was evaluated using light microscopy. We compared the degree of angularity of ingested grains with those collected from surrounding sediments. Among 6 individuals examined (3 in summer and 3 in winter), only half (2 in summer and 1 in winter) had guts containing more angular grains than those in the surrounding sediments. A comparison of more angular grains isolated from sand dollar guts with artificially broken grains using scanning electron microscopy indicated that gut-derived grains lacked freshly broken surfaces. In a laboratory study, after 72 h of feeding upon quartz sediments with the smallest size classes (< 250 µm) removed, sand dollar guts were full but contained only trace amounts of sediments < 250 µm. We conclude that the smaller size classes of grains found in the guts of M. tenuis are not the result of grain breakage. Rather, grains are selected pre-or post-ingestion, perhaps to optimize the surface to volume ratio of particles so as to maximize ingestion of microbial films that coat sand grains.

Influencia de las variables fisicoquímicas en la estructura de tallas y distribución de Meoma ventricosa grandis (Echinodermata: Brissidae) dentro del canal Boca Chica, Acapulco, México

“…Previamente se ha postulado que los erizos irregulares no presentan selectividad por un sedimento en especial, ya que al ser detritívoros activos se pueden alimentar constantemente de diferentes partículas con el tamaño adecuado para poder ser ingeridas (De Ridder et al 1987, Challener et al 2009, Gauthier et al 2011, sin embargo, en esta investigación se detecta por primera vez en Meoma la existencia de una selección específica del tipo de sustrato, dependiente principalmente de su talla corporal. Esta selección también se observa en otros invertebrados infaunales, los cuales seleccionan el sustrato en función a su tamaño y peso corporal (Pinedo et al 2000, Robson et al 2005.…”

“…La relación que existe entre un organismo bentónico y un ambiente en particular se ha documentado para diferentes tipos de invertebrados (Méndez-Ubach et al 1986, Snelgrove & Butman 1994, Pinedo et al 2000, Iken et al 2001, Gray 2002, Challener et al 2009, Boos et al 2010, Aslan-Cihangir & Pancucci-Papadopoulou 2012. Esta afinidad generalmente se asocia únicamente a la cantidad de materia orgánica presente en el medio o con la textura del sedimento, pero es evidente que existen otras variables ambientales que determinan los patrones de distribución espacial de un animal dentro de su hábitat (Freeman & Rogers 2003) y muchos rasgos de las especies bentónicas, como tasas de supervivencia o reproducción, niveles tróficos, morfologías o desarrollo de adaptaciones particulares (Pulliam 2000, Ramírez-Llodra et al 2002, Guzmán & Guevara 2002.…”