Published November 30, 2018 | Version v1
Publication Open

Contrasting phylogeographic pattern among Eudyptes penguins around the Southern Ocean

Creators

  • 1. Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 2. Norwegian Polar Institute
  • 3. Nelson Mandela University
  • 4. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
  • 5. Universidade do Vale do Rio dos Sinos
  • 6. Centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive
  • 7. Université de Montpellier
  • 8. Centre National de la Recherche Scientifique
  • 9. École Pratique des Hautes Études
  • 10. Université Paul-Valéry Montpellier
  • 11. University of Cape Town
  • 12. Australian Antarctic Division
  • 13. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 14. British Antarctic Survey
  • 15. Institute of Ecology and Biodiversity
  • 16. University of Chile

Description

Abstract Since at least the middle-Miocene, the Antarctic Polar Front (APF) and the Subtropical Front (STF) appear to have been the main drivers of diversification of marine biota in the Southern Ocean. However, highly migratory marine birds and mammals challenge this paradigm and the importance of oceanographic barriers. Eudyptes penguins range from the Antarctic Peninsula to subantarctic islands and some of the southernmost subtropical islands. Because of recent diversification, the number of species remains uncertain. Here we analyze two mtDNA (HVRI, COI) and two nuclear (ODC, AK1) markers from 13 locations of five putative Eudyptes species: rockhopper ( E. filholi, E. chrysocome , and E. moseleyi ), macaroni ( E. chrysolophus ) and royal penguins ( E. schlegeli ). Our results show a strong phylogeographic structure among rockhopper penguins from South America, subantarctic and subtropical islands supporting the recognition of three separated species of rockhopper penguins. Although genetic divergence was neither observed among macaroni penguins from the Antarctic Peninsula and sub-Antarctic islands nor between macaroni and royal penguins, population genetic analyses revealed population genetic structure in both cases. We suggest that the APF and STF can act as barriers for these species. While the geographic distance between colonies might play a role, their impact/incidence on gene flow may vary between species and colonies.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

منذ العصر الميوسيني الأوسط على الأقل، يبدو أن الجبهة القطبية الجنوبية (APF) والجبهة شبه الاستوائية (STF) كانتا المحركين الرئيسيين لتنويع الكائنات الحية البحرية في المحيط الجنوبي. ومع ذلك، فإن الطيور والثدييات البحرية كثيرة الارتحال تتحدى هذا النموذج وأهمية الحواجز الأوقيانوغرافية. تتراوح طيور البطريق Eudyptes من شبه جزيرة أنتاركتيكا إلى جزر شبه أنتاركتيكا وبعض الجزر شبه الاستوائية في أقصى الجنوب. بسبب التنويع الأخير، لا يزال عدد الأنواع غير مؤكد. هنا نقوم بتحليل اثنين من mtDNA (HVRI، COI) واثنين من العلامات النووية (ODC، AK1) من 13 موقعًا لخمسة أنواع Eudyptes مفترضة: Rockhopper ( E. filholi، E. chrysocome ، و E. moseleyi )، والمعكرونة ( E. chrysolophus ) وطيور البطريق الملكية ( E. schlegeli ). تظهر نتائجنا بنية جغرافية نباتية قوية بين طيور البطريق الصخرية من أمريكا الجنوبية والجزر شبه القطبية وشبه الاستوائية تدعم التعرف على ثلاثة أنواع منفصلة من طيور البطريق الصخرية. على الرغم من عدم ملاحظة الاختلاف الجيني بين طيور البطريق المعكرونة من شبه جزيرة أنتاركتيكا والجزر شبه القطبية الجنوبية ولا بين المعكرونة وطيور البطريق الملكية، إلا أن التحليلات الجينية السكانية كشفت عن البنية الجينية السكانية في كلتا الحالتين. نقترح أن APF و STF يمكن أن تكون بمثابة حواجز لهذه الأنواع. في حين أن المسافة الجغرافية بين المستعمرات قد تلعب دورًا، إلا أن تأثيرها/حدوثها على تدفق الجينات قد يختلف بين الأنواع والمستعمرات.

Translated Description (French)

Résumé Depuis au moins le miocène moyen, le Front polaire antarctique (FPA) et le Front subtropical (FST) semblent avoir été les principaux moteurs de la diversification du biote marin dans l'océan Austral. Cependant, les oiseaux et les mammifères marins hautement migrateurs remettent en question ce paradigme et l'importance des barrières océanographiques. Les manchots Eudyptes vont de la péninsule Antarctique aux îles subantarctiques et à certaines des îles subtropicales les plus méridionales. En raison de la diversification récente, le nombre d'espèces reste incertain. Nous analysons ici deux marqueurs d'ADNmt (HVRI, COI) et deux marqueurs nucléaires (ODC, AK1) provenant de 13 emplacements de cinq espèces présumées d'Eudyptes : la cicadelle ( E. filholi, E. chrysocome et E. moseleyi ), les macaronis ( E. chrysolophus ) et les manchots royaux ( E. schlegeli ). Nos résultats montrent une forte structure phylogéographique chez les manchots sauterelles d'Amérique du Sud, des îles subantarctiques et subtropicales soutenant la reconnaissance de trois espèces séparées de manchots sauterelles. Bien qu'aucune divergence génétique n'ait été observée entre les manchots macaronis de la péninsule antarctique et des îles subantarctiques, ni entre les manchots macaronis et les manchots royaux, les analyses génétiques des populations ont révélé la structure génétique des populations dans les deux cas. Nous suggérons que l'APF et le STF puissent agir comme des obstacles pour ces espèces. Bien que la distance géographique entre les colonies puisse jouer un rôle, leur impact/incidence sur le flux génique peut varier entre les espèces et les colonies.

Translated Description (Spanish)

Resumen Desde al menos el Mioceno medio, el Frente Polar Antártico (APF) y el Frente Subtropical (STF) parecen haber sido los principales impulsores de la diversificación de la biota marina en el Océano Austral. Sin embargo, las aves y mamíferos marinos altamente migratorios desafían este paradigma y la importancia de las barreras oceanográficas. Los pingüinos Eudyptes van desde la Península Antártica hasta las islas subantárticas y algunas de las islas subtropicales más meridionales. Debido a la reciente diversificación, el número de especies sigue siendo incierto. Aquí analizamos dos marcadores de ADN mitocondrial (HVRI, COI) y dos nucleares (ODC, AK1) de 13 ubicaciones de cinco supuestas especies de Eudyptes: saltamontes ( E. filholi, E. chrysocome y E. moseleyi ), macarrones ( E. chrysolophus ) y pingüinos reales ( E. schlegeli ). Nuestros resultados muestran una fuerte estructura filogeográfica entre los pingüinos saltamontes de América del Sur, las islas subantárticas y subtropicales que apoyan el reconocimiento de tres especies separadas de pingüinos saltamontes. Aunque no se observó divergencia genética entre los pingüinos macarrones de la Península Antártica y las islas subantárticas ni entre los macarrones y los pingüinos reales, los análisis genéticos de la población revelaron la estructura genética de la población en ambos casos. Sugerimos que el APF y el STF pueden actuar como barreras para estas especies. Si bien la distancia geográfica entre colonias puede desempeñar un papel, su impacto/incidencia en el flujo génico puede variar entre especies y colonias.

Files

s41598-018-35975-3.pdf.pdf

Files (3.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8bfdfd69337d27baa0fff80942934800
3.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نمط جغرافي نباتي متباين بين طيور البطريق Eudyptes حول المحيط الجنوبي
Translated title (French)
Modèle phylogéographique contrasté chez les manchots Eudyptes autour de l'océan Austral
Translated title (Spanish)
Patrón filogeográfico contrastante entre los pingüinos Eudyptes alrededor del Océano Austral

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2902462651
DOI
10.1038/s41598-018-35975-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4388232339 (Other)
https://openalex.org/W4309597042 (Other)
https://openalex.org/W4300273159 (Other)
https://openalex.org/W3177191769 (Other)
https://openalex.org/W2898341714 (Other)
https://openalex.org/W2476941364 (Other)
https://openalex.org/W2268544936 (Other)
https://openalex.org/W2017357942 (Other)
https://openalex.org/W1994269271 (Other)
https://openalex.org/W1506290992 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1542258599
  • https://openalex.org/W1551003544
  • https://openalex.org/W1582251672
  • https://openalex.org/W1938126207
  • https://openalex.org/W1963846466
  • https://openalex.org/W1964293099
  • https://openalex.org/W1968790256
  • https://openalex.org/W1969042907
  • https://openalex.org/W1971003087
  • https://openalex.org/W1971604748
  • https://openalex.org/W1977024366
  • https://openalex.org/W1979968736
  • https://openalex.org/W1980361506
  • https://openalex.org/W1980426458
  • https://openalex.org/W1981645987
  • https://openalex.org/W1990074132
  • https://openalex.org/W1996194513
  • https://openalex.org/W1997284290
  • https://openalex.org/W1998112923
  • https://openalex.org/W2006788237
  • https://openalex.org/W2010071197
  • https://openalex.org/W2017664592
  • https://openalex.org/W2017991065
  • https://openalex.org/W2026062398
  • https://openalex.org/W2027622994
  • https://openalex.org/W2037234285
  • https://openalex.org/W2044091191
  • https://openalex.org/W2044812603
  • https://openalex.org/W2047572519
  • https://openalex.org/W2049805270
  • https://openalex.org/W2050284116
  • https://openalex.org/W2056112892
  • https://openalex.org/W2061854170
  • https://openalex.org/W2062334105
  • https://openalex.org/W2064906142
  • https://openalex.org/W2081061917
  • https://openalex.org/W2084447002
  • https://openalex.org/W2086052826
  • https://openalex.org/W2087794944
  • https://openalex.org/W2095014470
  • https://openalex.org/W2095878715
  • https://openalex.org/W2097382368
  • https://openalex.org/W2099549372
  • https://openalex.org/W2099901798
  • https://openalex.org/W2102883209
  • https://openalex.org/W2103546861
  • https://openalex.org/W2116859970
  • https://openalex.org/W2122051412
  • https://openalex.org/W2127499811
  • https://openalex.org/W2137739604
  • https://openalex.org/W2139750707
  • https://openalex.org/W2140746251
  • https://openalex.org/W2146058063
  • https://openalex.org/W2148581353
  • https://openalex.org/W2151133489
  • https://openalex.org/W2154845780
  • https://openalex.org/W2156865108
  • https://openalex.org/W2159769705
  • https://openalex.org/W2160536324
  • https://openalex.org/W2161444534
  • https://openalex.org/W2168009338
  • https://openalex.org/W2177073849
  • https://openalex.org/W2178258364
  • https://openalex.org/W2187208376
  • https://openalex.org/W2290786872
  • https://openalex.org/W2301403200
  • https://openalex.org/W2316835668
  • https://openalex.org/W2334931961
  • https://openalex.org/W2401015556
  • https://openalex.org/W2437218692
  • https://openalex.org/W2474192608
  • https://openalex.org/W2531106712
  • https://openalex.org/W2560766940
  • https://openalex.org/W2566223537
  • https://openalex.org/W2603814477
  • https://openalex.org/W2727525767
  • https://openalex.org/W2783980773
  • https://openalex.org/W2793921636
  • https://openalex.org/W2951214599