REPRODUCTIVE BIOLOGY OF A THREATENED REEF-BUILDING VERMETID 

(MOLLUSCA, GASTROPODA) OFF THE COAST OF ISRAEL

A. Klerman, M. Fine

2

and B. S. Galil 

*

1

National Institute of Oceanography, Israel Oceanographic and Limnological Research, Haifa, Israel

2

University of Haifa-Oranim, Israel and Centre for Marine Studies, University of Queensland, Australia

Abstract

The Dendropomareefs off the coast of Israel have been decimated over the past 30 years. As part of a research to elucidate the causes of

decline, we studied the reproductive biology of D. petraeum. Spermatogenesis was detected as early as December, and reproductive

activity ceased in July. Females brooded 1-30 egg capsules in their mantle cavity. The pace of reproductive activity differed between the

fore- and back reef populations, and between the two sites studied. The females’reproductive period is shorter and the number of egg

capsules is smaller than in the Dendropoma populations off Spain.

Key words: Vermetid reef, endangered, reproduction biology

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

530

Vermetids are sessile gastropods distributed in tropical and

subtropical seas. Of the nine species of vermetids known from the

Mediterranean, two are reef-building, Vermetus triqueterBivona-

Bernardi, 1832, and Dendropoma petraeum (Monterosato, 1892) (1).

Dendropoma petraeum, protected by a thick shell and a close fitting

operculum, inhabits the surf-beaten raised edges of the reefs. Living

D. petraeumreefs have been described from rocky shores in the

southern Mediterranean from Gibraltar Straits and southeastern Spain

to the Levantine Basin (2-4). The importance of the reefs lies in being

the core intertidal rocky habitat, in their rarity, and in physically

protecting the shoreline from erosion. Dendropoma petraeum have

been recently recognized as a threatened species in need of protection

(5) as the reefs’location, at the meso- and infralittoral, places them at

risk from coastal development and pollution.

Off the coast of Israel vermetid reefs were studied in the 1960s (2),

and 1970s (6). We have recently revisited those locations to study

their current status and reproductive capacity. Digital photography

was used to analyze the state of the reefs. We found that only the reefs

between Dor and Shikmona have retained relatively dense living

populations, while most other sites are in progressive stages of

demise. The once extensive reefs off Acre were destroyed by urban

development, the reefs of Akhziv- Shavei Zion – Rosh-Hanikra, even

at a distance of 1000 m from the shoreline, have been overgrown by

algae ?ourishing on sewage and organic wastes from nearshore

outfalls. At Mikhmoret, where platform rims were composed of 30%

living vermetids 30 years ago (7), they were found in the present study

to retain barely 1% living individuals. However, we found deeper-

living Dendropoma clusters (30-150 cm below MSL) even where the

rim populations were nearly extinct, like at Mikhmoret.

To gauge the reproductive state of the surviving populations we

studied the (a) reproductive cycle, (b) the number and size of egg

capsules produced, and (c) the number and range of embryonic stages

per capsule at two locations, Atlit (32º41N 34º55E) and Shikmona

(32º49N 34º57E), 30 kms apart.

Specimens were collected monthly from December 2002 to August

2003 from several sites at each location and transported alive to the

laboratory. Some specimens were preserved in Bouin for histological

studies, others were studied in vivoand some were preserved in 10%

buffered formalin. A total of 124 specimens were dissected, and 625

capsules were measured and their contents carefully examined. The

number of capsules observed in the brooding females examined

ranged from 1 to 30, with only 13 of the 122 females having more

than 10 capsules at one time. The number of eggs/embryos per

capsule ranged from an average of 1.4 to 4.7, and the size of the egg

capsules varied from 0.54 to 1.32 mm in length, (mean= 0.97 ±0.14);

N= 709. The populations examined exhibited a discrete reproductive

cycle lasting from December to June. Active spermatogenesis was

observed as early as December, whereas active oogenesis was not

observed till March. Of the 284 capsules collected in March and April

over half contained unsegmented eggs and trochophore larvae,

whereas by mid-June over 90% of the 341 capsules examined

contained prehatching embryos. A complete cessation of reproductive

activity was observed in the summer months. We noted that the

reproductive cycle of the population sampled at Atlit lagged slightly

behind Shikmona’s, and that at the latter site, capsules from females

collected in April on the fore reef contained more early stages (eggs

and trochophore larvae), than capsules from females collected on the

back reef (52% vs. 44%).

Comparison with the reproductive biology of D. petraeumoff

south-eastern coast of Spain (3) reveals remarkable differences

between the populations: the reproductive period is shorter in Israel

with cessation of reproductive activity in July, whereas off Spain some

brooding females were found in August and September; the number

of simultaneously-brooded capsules per female was much smaller in

Israel (mean 5 vs. 25; max. 30 vs. 86); but most capsules contained 2

or more eggs/embryos, and 28 of 625 capsules examined contained

more than 5 eggs/embryos, whereas off Spain each capsule usually

enclosed a single egg or embryo.

Since dispersal of the larvae is mostly limited to the parental reef,

it is entirely possible that the differences observed in their

reproductive biology may hint at differing life history characteristics

of the two populations separated by the length of the Mediterranean

Sea that may have implications for their conservation. Or it may be

that the deterioration of the SE Levantine reefs is re?ected in their the

lower fecundity and shorter reproductive period. It would be most

interesting to examine genetic variability in specimens from a number

of reef sites across the Mediterranean Sea.

References

1-Sabelli B., Giannuzzi-Savelli R., and Bedulli D., 1990. Catalogo

annotato dei molluschi marini del Mediterraneo. Vol. 1. Libreria

Naturalistica Bolognese, Bolgona. 348 p.

2-Safriel U., 1966. Recent Vermetid formation on the Mediterranean

shores of Israel. Pro. Malac. Soc.,London, 37: 27-34.

3-Calvo M., Templado J., and Penchaszadeh P.E., 1998. Reproductive

biology of the gregarious Mediterranean vermetid gastropod Dendropoma

petraeum. J. Mar. Biol. Ass. U.K., 78: 525-549.

4-Antonioli F., Chemello R., Improta S., and Riggio S., 1999.

Dendropoma lower intertidal reef formation and their paleoclimatological

significance, NW Sicily. Mar. Geol., 161: 155-170.

5-Scotti G., and Chemello R., 2000. I molluschi marini mediterranei

degni di protezione: stato delle conoscenze e forme de tutela. Boll. Malac.,

36(1-2): 61-70.

6-Ben-Elihau M. N., 1975. Polychaete cryptofauna from rims of similar

vermetid reefs on the Mediterranean coast of Israel and the Gulf of Elat:

Sabellidae (Polychaeta Sedentaria). Isr. J. Zool., 24: 54-70.

7-Lipkin Y., and Safriel U., 1971. Intertidal zonation on rocky shores at

Mikhmoret (Mediterranean, Israel). J. Ecol., 59: 1-30.