MORFOLOGIA E ANALISI DEI CONTENUTI STOMACALI DI DUE SPECIE DI CIDARIDAE (ECHINODERMATA: ECHINOIDEA) DEL MAR MEDITERRANEO

The family Cidaridae Gray, 1825 is a family of echinoderms in the order Cidaroida, belonging to the phylum Echinodermata. There are about 120 species of Cidaridae living in the circalittoral of the Indian and Pacific oceans. In the Mediterranean they are mostly found beyond 50 m depth and are often very abundant, so that they characterize cidarid bottoms such as those in the Gulf of Naples. No fewer than 600 species of cidarids are known to occur in Europe, particularly in Mesozoic soils. Morphologically, Cidaridae are characterized by a subspherical body, depressed at the poles and thick shell. In the Mediterranean there are only two genera belonging to the family Cidaridae: Cidaris with globiferous pedicellaria valves equipped with a terminal tooth and Stylocidaris with globiferous pedicellaria valves lacking a terminal tooth. Each genus in the Mediterranean is represented by only one species: Cidaris cidaris (Linnaeus, 1758) and Stylocidaris affinis (Philippi, 1845). The two very similar Cidaridae were long regarded as a single species under the name Dorocidaris papillata (Leske) until Mortensen described them in detail. Stylocidaris affinis and Cidaris cidaris have different bathymetric distributions, although the two depth ranges partially overlap; S. affinis is more commonly found in shallower waters than C. cidaris; however, different authors indicate different depth ranges. For example, Tortonese (1965) indicates a bathymetric range of 30-1000 m and 50-2000 m, while, Koehler (1922) 30-150 m and 50-400 m and Koukouras et al., (2007), 5-180 m and 20-250 m for S. affinis and C. cidaris, respectively. Information on Cidaris cidaris and Stylocidaris affinis, particularly on ecological aspects including their distribution in the Mediterranean, habitat, feeding, reproduction and associated organisms is relatively scarce. Bottom trawling has been contributing to the degradation of deep-water habitats and decline of megafauna, and Cidaridae are one of the taxa belonging to fishing catch and discard (Kalogirou et al. 2022, FAO 2018). A deeper knowledge about cidarids from the Mediterranean Sea is essential to assess IUCN vulnerability status of these sea urchins and to relate their abundance to level of overexploitation of habitats. The purpose of this work is to make a contribution to the taxonomic, morphological and ecological knowledge of these two species. Analyses were based on the observation of 16 samples of the family Cidaridae sampled in March 2021 in the Ligurian Sea, around 90 m, on rocky seabed with coarse sediment, and in the central Adriatic Sea at a bathymetry of about 130 m and on sandy, detrital and muddy seabed through trawling, and Cidaridae are part of the bycatch. Our study also draws attention to the presence of synthetic fibers found in the gut contents of the urchins examined likely acquired through the ingestion of sediments that characterize the habitat of these species. The species, in this study, were observed and analyzed using the stereomicroscope and light microscope, which allowed examination of morphological characters, which are essential for species recognition. In addition, the stomach contents of the samples of Cidaris cidaris and Stylocidaris affinis were analyzed to increase knowledge of the feeding behavior of these species and to check, with the use of fluorescence microscope, the presence and amount of synthetic fibers. Two fundamental concepts that emerged from this study are: the importance of directly observing the specimen, analyzing the morphological aspect for proper taxonomic classification, along with the analysis of the ecological aspect that gives us information regarding feeding, habitat and reproduction.

La famiglia Cidaridae Gray, 1825 è una famiglia di echinodermi dell'ordine Cidaroida, appartenente al phylum Echinodermata. Circa 120 specie di Cidaridae vivono nel circalitorale degli oceani Indiano e Pacifico. Si dividono in 40 generi e circa 456 specie viventi sono note oggi nel mondo. Nel Mediterraneo questa famiglia trova il suo habitat ideale oltre i 50 m di profondità e spesso sono molto abbondanti, così da caratterizzare fondi a cidaridi come quelli del Golfo di Napoli. Morfologicamente, i Cidaridi sono caratterizzati da un corpo subsferico, depresso ai poli e da una conchiglia spessa. Nel Mediterraneo esistono solo due generi appartenenti alla famiglia Cidaridae: Cidaris con valve pedicellari globose dotate di un dente terminale e Stylocidaris con valve pedicellari globose prive di dente terminale. Ogni genere nel Mediterraneo è rappresentato da una sola specie: Cidaris cidaris (Linnaeus, 1758) e Stylocidaris affinis (Philippi, 1845). I due Cidaridae, molto simili tra loro, sono stati a lungo considerati come un'unica specie con il nome di Dorocidaris papillata (Leske) fino a quando Mortensen non li ha descritti in dettaglio. Stylocidaris affinis e Cidaris cidaris hanno distribuzioni batimetriche diverse, sebbene i due intervalli di profondità si sovrappongano parzialmente; S. affinis si trova più comunemente in acque meno profonde rispetto a C. cidaris; tuttavia, autori diversi indicano intervalli di profondità diversi. Ad esempio, Tortonese (1965) indica un intervallo batimetrico di 30-1000 m e 50-2000 m, mentre Koehler (1922) 30-150 m e 50-400 m e Koukouras et al. (2007), 5-180 m e 20-250 m rispettivamente per S. affinis e C. cidaris. Le informazioni su Cidaris cidaris e Stylocidaris affinis, in particolare sugli aspetti ecologici, tra cui la distribuzione nel Mediterraneo, l'habitat, l'alimentazione, la riproduzione e gli organismi associati, sono relativamente scarse. La pesca a strascico ha contribuito al degrado degli habitat di acque profonde e al declino della megafauna e i Cidaridae sono uno dei taxa che rientrano nei bycatch (Kalogirou et al. 2022, FAO 2018). Una conoscenza più approfondita dei cidaridi nel Mar Mediterraneo è essenziale per valutare lo stato di vulnerabilità IUCN di questi chinodermi e per mettere in relazione la loro abbondanza con il livello di sovrasfruttamento degli habitat. Lo scopo di questo lavoro è di dare un contributo alla conoscenza tassonomica, morfologica ed ecologica di queste due specie. Le analisi si sono basate sull'osservazione di 16 campioni della famiglia Cidaridae campionati nel marzo 2021 nel Mar Ligure, intorno ai 90 m, su fondali rocciosi con sedimenti grossolani, e nel Mar Adriatico centrale a una batimetria di circa 130 m su fondali sabbiosi, detritici e fangosi attraverso la pesca a strascico, e i Cidaridae fanno parte del bycatch. Il nostro studio richiama, inoltre, l'attenzione sulla presenza di fibre sintetiche rinvenute nel contenuto intestinale degli echinodermi esaminati, probabilmente acquisite attraverso l'ingestione dei sedimenti che caratterizzano l'habitat di queste specie. Le specie, in questo studio, sono state osservate e analizzate utilizzando lo stereomicroscopio e il microscopio ottico, che hanno permesso di esaminare i caratteri morfologici, essenziali per il riconoscimento delle specie. Inoltre, il contenuto dello stomaco dei campioni di Cidaris cidaris e Stylocidaris affinis è stato analizzato per approfondire la conoscenza del comportamento alimentare di queste specie e per verificare, con l'uso del microscopio a fluorescenza, la presenza e la quantità di fibre sintetiche. Due concetti fondamentali emersi da questo studio sono: l'importanza di osservare direttamente l'esemplare analizzando l'aspetto morfologico per una corretta classificazione tassonomica, insieme all'analisi dell'aspetto ecologico che ci fornisce informazioni relative all'alimentazione, all'habitat e alla riproduzione.