Genetic diversity and demographic history of the endemic Southeastern Pacific sea urchin Arbacia spatuligera (Valenciennes 1846)

• Autores: Delma Constanza Millán, Angie Díaz, Elie Poulin, Catalina Merino Yunnissi, Andrea Martínez
• Localización: Gayana, ISSN-e 0717-6538, ISSN 0717-652X, Vol. 83, Nº. 2, 2019, págs. 81-92
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Diversidad genética e historia demográfica del erizo de mar endémico del Pacífico Sureste Arbacia spatuligera (Valenciennes 1846)
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    RESUMEN El patrón de estructuración genética de especies marinas es resultado de la relación entre factores homogeneizadores y estructurantes, junto con procesos históricos y contemporáneos. El potencial de dispersión es descrito como un importante factor de homogeneización, corroborado por el paradigma de conectividad, que propone que altos dispersores mostrarán una baja o nula diferenciación genética. En contraste, los quiebres biogeográficos y corrientes oceánicas tienen un papel importante en limitar o facilitar la conectividad, siendo factores de estructuración. Hemos estudiado estas relaciones en Arbacia spatuligera, un equinoideo submareal con un estadio larvario planctónico, distribuido en el Pacífico Sudeste (PSE). El PSE se divide en dos Provincias biogeográficas con un Área Intermedia entre ambas, delimitada por dos quiebres biogeográficos (~30° S©2019 The author(s). Gayana ©2019 Universidad de Concepción. This open access article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial y 40°-42° S). Además, gran parte de la costa del PSE, desde ~42° a 6° S es influenciada por el Sistema de Corrientes de Humboldt (SCH). Utilizando herramientas moleculares (ADNmt COI), determinamos la diversidad y estructura genética de A. spatuligera e inferimos su historia demográfica. Los resultados mostraron que a lo largo de ~3.200 km A. spatuligera no presenta una señal de estructuración genética, posee una inesperada baja diversidad genética y una señal de expansión demográfica reciente (~33000 - 47000 años atrás), probablemente relacionada con los eventos climáticos de la etapa 3 de Isótopos Marinos (MIS 3). Nuestros resultados apoyan la hipótesis del potencial de dispersión como un factor determinante de los patrones filogeográficos en el SEP, probablemente influenciado por el SCH. Proponemos que A. spatuligera es un alto dispersor.

  • English

    ABSTRACT The pattern of the genetic structuring of marine species result from the relationship between homogenizing and structuring factors, together with historical and contemporary processes. Dispersal potential has been described as a homogenizing factor, corroborated by the connectivity paradigm, which states that high dispersers show low or no genetic differentiation. In contrast, biogeographic breaks and oceanic currents have an important role in limiting or enhancing connectivity, being structuring factors. We studied this relationship in Arbacia spatuligera, a subtidal echinoid with a planktonic larval stage, which is distributed along the Southeastern Pacific (SEP). The SEP is divided into two biogeographic provinces with an Intermediate Area between both them, which is delimited by two biogeographic breaks (~30° S and 40°-42° S). Moreover, much of the SEP coast, from ~42° S to 6° S, it is influenced by a complex system of marine currents known as the Humboldt Current System (HCS). Using molecular tools (mtDNA COI) we assessed the genetic diversity and structure of A. spatuligera and inferred its demographic history. Analyses showed that along ca. 3.200 km A. spatuligera has no genetic structure signals, has an unexpected low genetic diversity and a signal of recent demographic expansion dated ~33000 - 47000 years ago, probably related to the Marine Isotope Stage 3 (MIS3) climatic events. Our results support the hypothesis that dispersal potential is a determining factor of the phylogeographic patterns in the SEP, probably influenced by HCS. We propose that A. spatuligera is a high disperser.