Patterns of genetic diversity and structure in antarctic and subantarctic Nacella (Nacellidae) species
Patrones de diversidad y estructura genética en especies antárticas y subantárticas de Nacella (Nacellidae) / Patterns of genetic diversity and structure in antarctic and subantarctic Nacella (Nacellidae) species
Author
González-Wevar, Claudio A.
Hune, Matias
Rosenfeld, Sebastian
Gerard, Karin
Mansilla, Andrés
Poulin, Elie
Abstract
The biogeography of the Southern Ocean is the result of the complex interaction of different macroevolutionary forces over its particular biota in space and time. Plate tectonics processes derived in the separation of the continents, together with the establishment of the Antarctic Circumpolar Current and the gradual cooling of the region since the Eocene, are directly associated to the composition, abundance, and distribution of its marine benthic fauna. More recently, glacial processes of the Quaternary strongly impacted the distribution of the intraspecific genetic variation in different taxa. The genus Nacella (Patellogastropoda: Nacellidae) includes 11 nominal species that are distributed in different provinces of the Southern Ocean. In this study, we compared mitochondrial DNA patterns of genetic diversity and structure in four Nacella species from maritime Antarctica (Nacella concinna), South America (Nacella magellanica), and two islands located in the Indian sector of the Southern Ocean: Kerguelen (Nacella edgari), and Marion (Nacella delesserti). Low levels of genetic diversity and absence of genetic structure characterize each one of the analyzed species showing the major impact of ice advances and retreats over the species’ demographies. Low haplotypic diversity, short genealogies and specific demographies suggest the occurrence of more severe population effects in maritime Antarctica and Marion Island than in the rest of the subantarctic provinces. La biogeografía del Océano Austral es el resultado de la compleja interacción de distintas fuerzas macroevolutivas sobre su particular biota en el tiempo y en el espacio. Los procesos de tectónica de placas que derivaron en la separación de los continentes junto al establecimiento de la Corriente Circumpolar Antártica y el enfriamiento paulatino de la región desde el Eoceno se han asociado directamente a la composición, abundancia y distribución de su fauna marina bentónica. Más recientemente, los procesos glaciales del Cuaternario impactaron fuertemente la distribución de la variación genética intraespecífica en una variedad de taxones. El género Nacella (Patellogastropoda: Nacellidae) incluye 11 especies nominales que se distribuyen en distintas provincias del Océano Austral. En este estudio se compararon los patrones de diversidad y estructura genética a nivel del DNA mitocondrial de cuatro especies de Nacella provenientes de Antártica marítima (Nacella concinna), Sudamérica (Nacella magellanica) y de dos islas ubicadas en el sector Índico del Océano Austral: Kerguelén (Nacella edgari) y Marión (Nacella delesserti). Bajos niveles de diversidad genética y ausencia de estructura caracterizan a cada una de las especies analizadas lo que muestra el tremendo impacto del avance y retroceso de los hielos sobre la demografía de todas ellas. Baja diversidad haplotípica, genealogías cortas y las demografías específicas sugieren la ocurrencia de efectos poblacionales más severos en Antártica marítima e Isla Marión que en el resto de las regiones subantárticas.