Antecedentes y justificación:
Globicephala macrorhynchus ha sido pobremente documentada en el Caribe, careciendo de información a nivel poblacional. Son afectadas por amenazas antropogénicas y se estima que sus poblaciones están disminuyendo. Algunos estudios han demostrado una fuerte estructura genética y gracias a nuevas técnicas de secuenciación, como RAD-seq, es posible realizarlo en menor tiempo.
Planteamiento del problema y objetivos:
Identificar estructura poblacional en
Globicephala macrorhynchus del mar Caribe con el fin de tener información sobre su estado genético actual.
Materiales y Métodos:
A partir de 66 individuos provenientes de seis localidades del Caribe se realizó RAD-seq para el genotipado de SNPs; se delimitaron unidades de manejo por medio de análisis de estructura por inferencia bayesiana, PCA, árboles de especie y genealógicos de máxima verosimilitud; además del flujo génico. Finalmente, se calculó la diversidad genética y tamaño efectivo poblacional.
Resultados y Discusión:
La especie representa un grupo monofilético con subestructura poblacional de tres grupos genéticos dominantes con flujo génico restringido entre ellos (Nm=1.75-5.39). Se identificó una sola ESU, con tres UM en San Vicente y las Granadinas. La presión antrópica ejercida en esta área podría explicar dicho patrón. Los índices de diversidad (Ho:0.09) y tamaño efectivo (Ne>1000) para las UM identificadas, sugieren un estado de conservación no preocupante de las poblaciones.
Conclusiones:
Globicephala macrorhynchus, en la porción analizada del mar Caribe, se encuentra en un buen estado de conservación. Sin embargo, la existencia de tres stocks genéticos dominantes (UM) sugiere la necesidad de implementar medidas de conservación especiales en San Vicente y las Granadinas. Los efectos de actividades de captura para su consumo deben ser evaluados.
Agradecimientos:
Esta investigación recibió apoyo financiero de las becas “Convocatoria No. 21 para ofrecer apoyo financiero a los proyectos de tesis de postgrado en ciencias marinas y afines” otorgadas por la Corporación Centro de Excelencia en Ciencias Marinas (CEMarin) y “Proyecto Semilla” de la Universidad de Los Andes. Las muestras recolectadas entre 1999-20 fueron proporcionadas por la La Red Caribeña de Varamientos y la Red de Varamientos de Mamíferos Marinos del Caribe Mexicano (RVMMCM).
Referencia:
Allendorf, F.W. Luikart, G., & Aitken, S. N. (2012). Conservation and the genetics of populations. Wiley-Blackwell. Alves, F., Quérouil, S., Dinis, A., Nicolau, C., Ribeiro, C., Freitas, L., ... & Fortuna, C. (2013). Population structure of short‐finned pilot whales in the oceanic archipelago of Madeira based on photo‐identification and genetic analyses: implications for conservation. Aquatic Conservation: Marine and freshwater ecosystems, 23(5), 758-776. https://doi.org/10.1111/ddi.12848Alves, F., Alessandrini, A., Servidio, A., Mendonça, A. S., Hartman, K. L., Prieto, R., ... & Aguilar de Soto, N. (2018). Complex biogeographical patterns support an ecological connectivity network of a large marine predator in the north‐east Atlantic. Diversity and Distributions, 25(2), 269-284.Andrews, K. R., Good, J. M., Miller, M. R., Luikart, G., & Hohenlohe, P. A. (2016). Harnessing the power of RADseq for ecological and evolutionary genomics. Nature Reviews Genetics, 17(2), 81.Carroll, E. L., Bruford, M. W., DeWoody, J. A., Leroy, G., Strand, A., Waits, L., & Wang, J. (2018). Genetic and genomic monitoring with minimally invasive sampling methods. Evolutionary applications, 11(7), 1094-1119. https://doi.org/10.1111/eva.12600Cammen, K. M., Andrews, K. R., Carroll, E. L., Foote, A. D., Humble, E., Khudyakov, J. I., ... & Van Cise, A. M. (2016). Genomic methods take the plunge: recent advances in high-throughput sequencing of marine mammals. Journal of Heredity, 107(6), 481-495. https://doi.org/10.1093/jhered/esw044Cammen, K. M., Schultz, T. F., Don Bowen, W., Hammill, M. O., Puryear, W. B., Runstadler, J., ... & Kinnison, M. (2018). Genomic signatures of population bottleneck and recovery in Northwest Atlantic pinnipeds. Ecology and evolution, 8(13), 6599-6614. https://10.1002/ece3.4143Crawford, D. L., & Oleksiak, M. F. (2016). Ecological population genomics in the marine environment. Briefings in functional genomics, 15(5), 342-351.Earl, D. A., & vonHoldt, B. M. (2011). Structure Harvester: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method Conservation Genetics Resources. Resources, 3, 429-431.Evanno, G., Regnaut, S., & Goudet, J. (2005). Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Molecular ecology, 14(8), 2611-2620.Fernández, R., Schubert, M., Vargas‐Velázquez, A. M., Brownlow, A., Víkingsson, G. A., Siebert, U., ... & Mikkelsen, B. (2016). A genomewide catalogue of single nucleotide polymorphisms in white‐beaked and Atlantic white‐sided dolphins. Molecular ecology resources, 16(1), 266-276. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12427Fielding, R. (2018). The wake of the whale: Hunter societies in the Caribbean and North Atlantic. Harvard University Press.Fielding, R., & Kiszka, J. J. (2021). Artisanal and Aboriginal Subsistence Whaling in Saint Vincent and the Grenadines (Eastern Caribbean): History, Catch Characteristics, and Needs for Research and Management. Frontiers in Marine Science, 8, 397.Glenn, T. C., Bayona-Vásquez, N. J., Kieran, T. J., Pierson, T. W., Hoffberg, S. L., Scott, P. A., ... & Troendle, N. (2017). Adapterama III: Quadruple-indexed, triple-enzyme RADseq libraries for about $1 USD per Sample (3RAD). BioRxiv, 205799. https://doi.org/10.1101/205799Jakobsson, M., & Rosenberg, N. A. (2007). CLUMPP: a cluster matching and permutation program for dealing with label switching and multimodality in analysis of population structure. Bioinformatics, 23(14), 1801-1806.Kanaji, Y., Okamura, H., & Miyashita, T. (2011). Long‐term abundance trends of the northern form of the short‐finned pilot whale (Globicephala macrorhynchus) along the Pacific coast of Japan. Marine mammal science, 27(3), 477-492.Lah, L., Benke, H., Berggren, P., Gunnlaugsson, Þ., Lens, S., Lockyer, C., ... & Siebert10, U. (2014). Investigating harbor porpoise (Phocoena phocoena) population differentiation using RAD-tag genotyping by sequencing. Paper SC/65b/SD04 presented to the IWC Scientific Committee. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162792Lah, L., Trense, D., Benke, H., Berggren, P., Gunnlaugsson, Þ., Lockyer, C., ... & Siebert, U. (2016). Spatially explicit analysis of genome-wide SNPs detects subtle population structure in a mobile marine mammal, the harbor porpoise. PloS one, 11(10), e0162792.Lucke, K., Scheidat, M., Geelhoed, S. C. V., & Debrot, A. O. (2014). Marine mammals in the Wider Caribbean-Current research and priorities for future studies. Institute for Marine Resources & Ecosystem Studies. Report number C007/14.McCormack, M. A., Fielding, R., Kiszka, J. J., Paz, V., Jackson, B. P., Bergfelt, D. R., & Dutton, J. (2020). Mercury and selenium concentrations, and selenium: mercury molar ratios in small cetaceans taken off St. Vincent, West Indies. Environmental research, 181, 108908.Minton, G., Braulik, G. & Reeves, R. (2018).
Globicephala macrorhynchus. The IUCN Red List of Threatened Species 2018: e.T9249A50355227 Miralles, L., Oremus, M., Silva, M. A., Planes, S., & Garcia-Vazquez, E. (2016). Interspecific hybridization in pilot whales and asymmetric genetic introgression in northern Globicephala melas under the scenario of global warming. PloS one, 11(8), e0160080. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160080Oremus, M., Gales, R., Dalebout, M. L., Funahashi, N., Endo, T., Kage, T., ... & Baker, S. C. (2009). Worldwide mitochondrial DNA diversity and phylogeography of pilot whales (Globicephala spp.). Biological Journal of the Linnean Society, 98(4), 729-744.Raghunathan, C., Kumar, S. S., Kannan, S. D., Mondal, T., Sreeraj, C. R., Raghuraman, R., & Venkataraman, K. (2013). Mass stranding of pilot whale Globicephala macrorhynchus Gray, 1846 in North Andaman coast. Current Science, 104(1), 37-41.Rajora, O.P. (Ed.). (2019). Population genomics: concepts, approaches and applications. Springer.Rosenberg, N. A. (2004). DISTRUCT: a program for the graphical display of population structure. Molecular ecology notes, 4(1), 137-138.Schoeman, R. P., Patterson-Abrolat, C., & Plön, S. (2020). A global review of vessel collisions with marine animals. Frontiers in Marine Science, 7, 292. Téllez, R., Mignucci-Giannoni, A. A., & Caballero, S. (2014). Initial description of short-finned pilot whale (Globicephala macrorhynchus) genetic diversity from the Caribbean. Biochemical Systematics and Ecology, 56, 196-201. http://dx.doi.org/10.1016/j.bse.2014.06.001Van Cise, A. M., Morin, P. A., Baird, R. W., Lang, A. R., Robertson, K. M., Chivers, S. J., ... & Martien, K. K. (2016). Redrawing the map: mt DNA provides new insight into the distribution and diversity of short‐finned pilot whales in the Pacific Ocean. Marine Mammal Science, 32(4), 1177-1199.Van Cise, A. M., Martien, K. K., Mahaffy, S. D., Baird, R. W., Webster, D. L., Fowler, J. H., ... & Morin, P. A. (2017). Familial social structure and socially driven genetic differentiation in Hawaiian short‐finned pilot whales. Molecular ecology, 26(23), 6730-6741. http://dx.doi.org/ 10.1111/mec.14397Van Cise, A. M., Baird, R. W., Baker, C. S., Cerchio, S., Claridge, D., Fielding, R., ... & Morin, P. A. (2019). Oceanographic barriers, divergence, and admixture: phylogeography and taxonomy of two putative subspecies of short‐finned pilot whale. Molecular ecology, 28(11), 2886-2902.Vilaça, S. T., Lima, C. S., Mazzoni, C. J., Santos, F. R., & de Thoisy, B. (2019). Manatee genomics supports a special conservation area along the Guianas coastline under the influence of the Amazon River plume. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 226, 106286. work. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2019.106436Würsig, B., Thewissen, J. G. M. & Kovacs, K. M. (2018). Encyclopedia of marine mammals. Third edition. Academic Press, London, 2018. ISBN 13: 978-0-12-804327-1.