Published June 17, 2019
| Version v1
Publication
Open
Postglacial Colonization of Northern Coastal Habitat by Bottlenose Dolphins: A Marine Leading-Edge Expansion?
Creators
- 1. University College Cork
- 2. University of Freiburg
- 3. Centre d'Etudes Biologiques de Chizé
- 4. University of La Rochelle
- 5. French National Centre for Scientific Research
- 6. Zoological Society of London
- 7. GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel
- 8. University of Copenhagen
- 9. Universidad del Mar
- 10. Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías
- 11. University of Plymouth
- 12. Sands
Description
Oscillations in the Earth's temperature and the subsequent retreating and advancing of ice-sheets around the polar regions are thought to have played an important role in shaping the distribution and genetic structuring of contemporary high-latitude populations. After the Last Glacial Maximum (LGM), retreating of the ice-sheets would have enabled early colonizers to rapidly occupy suitable niches to the exclusion of other conspecifics, thereby reducing genetic diversity at the leading-edge. Bottlenose dolphins (genus Tursiops) form distinct coastal and pelagic ecotypes, with finer-scale genetic structuring observed within each ecotype. We reconstruct the postglacial colonization of the Northeast Atlantic (NEA) by bottlenose dolphins using habitat modeling and phylogenetics. The AquaMaps model hindcasted suitable habitat for the LGM in the Atlantic lower latitude waters and parts of the Mediterranean Sea. The time-calibrated phylogeny, constructed with 86 complete mitochondrial genomes including 30 generated for this study and created using a multispecies coalescent model, suggests that the expansion to the available coastal habitat in the NEA happened via founder events starting ~15 000 years ago (95% highest posterior density interval: 4 900-26 400). The founders of the 2 distinct coastal NEA populations comprised as few as 2 maternal lineages that originated from the pelagic population. The low effective population size and genetic diversity estimated for the shared ancestral coastal population subsequent to divergence from the pelagic source population are consistent with leading-edge expansion. These findings highlight the legacy of the Late Pleistocene glacial cycles on the genetic structuring and diversity of contemporary populations.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يُعتقد أن التذبذبات في درجة حرارة الأرض والتراجع والتقدم اللاحق للصفائح الجليدية حول المناطق القطبية قد لعبت دورًا مهمًا في تشكيل التوزيع والهيكلة الجينية لسكان خطوط العرض العالية المعاصرين. بعد الحد الأقصى الجليدي الأخير (LGM)، كان تراجع الصفائح الجليدية سيمكن المستعمرين الأوائل من احتلال منافذ مناسبة بسرعة لاستبعاد الأنواع الأخرى، وبالتالي تقليل التنوع الجيني في الطليعة. تشكل الدلافين قارورية الأنف (جنس Tursiops) أنماطًا إيكولوجية ساحلية وبحرية متميزة، مع ملاحظة بنية وراثية على نطاق أدق داخل كل نمط إيكولوجي. نحن نعيد بناء الاستعمار ما بعد الجليدي لشمال شرق المحيط الأطلسي (NEA) بواسطة الدلافين ذات الأنف القاروري باستخدام نمذجة الموائل وعلم الوراثة العرقي. توقع نموذج AquaMaps موطنًا مناسبًا لـ LGM في مياه خطوط العرض المنخفضة في المحيط الأطلسي وأجزاء من البحر الأبيض المتوسط. يشير علم تطور السلالات المعاير زمنيًا، والذي تم إنشاؤه باستخدام 86 جينومًا كاملًا من الميتوكوندريا بما في ذلك 30 جينومًا تم إنشاؤه لهذه الدراسة وتم إنشاؤه باستخدام نموذج متآلف متعدد الأنواع، إلى أن التوسع في الموائل الساحلية المتاحة في مكتب شؤون الشرق الأدنى حدث عبر أحداث المؤسسين التي بدأت منذ حوالي15000 عام (95 ٪ أعلى فاصل كثافة خلفي: 4 900-26 400). يتألف مؤسسو مجموعتي السكان الساحليتين المتميزتين في شمال شرق أوروبا من عدد قليل من الأنساب الأمومية التي نشأت من السكان السطحيين. يتسق انخفاض حجم السكان الفعال والتنوع الجيني المقدر للسكان الساحليين المشتركين في الأسلاف بعد الاختلاف عن سكان المصدر السطحي مع التوسع الرائد. تسلط هذه النتائج الضوء على إرث الدورات الجليدية في أواخر العصر الجليدي على البنية الوراثية وتنوع السكان المعاصرين.Translated Description (French)
On pense que les oscillations de la température de la Terre et le retrait et l'avancement ultérieurs des calottes glaciaires autour des régions polaires ont joué un rôle important dans la formation de la distribution et de la structuration génétique des populations contemporaines des hautes latitudes. Après le Dernier Maximum Glaciaire (LGM), le retrait des plaques de glace aurait permis aux premiers colonisateurs d'occuper rapidement des niches appropriées à l'exclusion d'autres conspécifiques, réduisant ainsi la diversité génétique à la pointe. Les grands dauphins (genre Tursiops) forment des écotypes côtiers et pélagiques distincts, avec une structuration génétique à plus petite échelle observée au sein de chaque écotype. Nous reconstruisons la colonisation postglaciaire de l'Atlantique Nord-Est (AEN) par les grands dauphins à l'aide de la modélisation de l'habitat et de la phylogénétique. Le modèle AquaMaps a rétrospecté l'habitat approprié pour le LGM dans les eaux de basse latitude de l'Atlantique et certaines parties de la mer Méditerranée. La phylogénie étalonnée dans le temps, construite avec 86 génomes mitochondriaux complets, dont 30 générés pour cette étude et créés à l'aide d'un modèle de coalescence multi-espèces, suggère que l'expansion vers l'habitat côtier disponible dans l'AEN s'est produite via des événements fondateurs commençant il y a ~15 000 ans (intervalle de densité postérieure le plus élevé à 95 % : 4 900-26 400). Les fondateurs des 2 populations côtières distinctes de l'AEN ne comprenaient que 2 lignées maternelles originaires de la population pélagique. La faible taille effective de la population et la faible diversité génétique estimées pour la population côtière ancestrale partagée à la suite de la divergence par rapport à la population source pélagique sont compatibles avec une expansion de pointe. Ces résultats mettent en évidence l'héritage des cycles glaciaires du Pléistocène supérieur sur la structuration génétique et la diversité des populations contemporaines.Translated Description (Spanish)
Se cree que las oscilaciones en la temperatura de la Tierra y la posterior retirada y avance de las capas de hielo alrededor de las regiones polares han desempeñado un papel importante en la configuración de la distribución y la estructuración genética de las poblaciones contemporáneas de alta latitud. Después del Último Máximo Glacial (LGM), la retirada de las capas de hielo habría permitido a los primeros colonizadores ocupar rápidamente nichos adecuados con exclusión de otros congéneres, reduciendo así la diversidad genética en la vanguardia. Los delfines mulares (género Tursiops) forman distintos ecotipos costeros y pelágicos, con una estructuración genética de escala más fina observada dentro de cada ecotipo. Reconstruimos la colonización postglacial del Atlántico Nordeste (nea) por delfines mulares utilizando modelos de hábitat y filogenética. El modelo AquaMaps marcó el hábitat adecuado para el LGM en las aguas atlánticas de menor latitud y partes del mar Mediterráneo. La filogenia calibrada en el tiempo, construida con 86 genomas mitocondriales completos, incluidos 30 generados para este estudio y creados utilizando un modelo de coalescencia multiespecie, sugiere que la expansión al hábitat costero disponible en el nea ocurrió a través de eventos fundadores que comenzaron hace ~15 000 años (intervalo de densidad posterior 95% más alto: 4 900-26 400). Los fundadores de las 2 poblaciones costeras distintas de nea comprendían tan solo 2 linajes maternos que se originaron a partir de la población pelágica. El bajo tamaño efectivo de la población y la diversidad genética estimada para la población costera ancestral compartida después de la divergencia de la población de origen pelágico son consistentes con la expansión de vanguardia. Estos hallazgos ponen de relieve el legado de los ciclos glaciales del Pleistoceno tardío sobre la estructuración genética y la diversidad de las poblaciones contemporáneas.Files
esz039.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الاستعمار ما بعد الجليدي للموئل الساحلي الشمالي بواسطة الدلافين ذات الأنف الزجاجي: توسع بحري رائد ؟
- Translated title (French)
- Colonisation postglaciaire de l'habitat côtier du nord par les dauphins à gros nez : une expansion marine de premier plan ?
- Translated title (Spanish)
- Colonización postglacial del hábitat costero del norte por delfines mulares: ¿una expansión de vanguardia marina?
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2949476768
- DOI
- 10.1093/jhered/esz039
References
- https://openalex.org/W1473103161
- https://openalex.org/W1522862728
- https://openalex.org/W1533466957
- https://openalex.org/W1605984840
- https://openalex.org/W1793793548
- https://openalex.org/W1844181741
- https://openalex.org/W1901103216
- https://openalex.org/W1946252112
- https://openalex.org/W1969042907
- https://openalex.org/W1973038117
- https://openalex.org/W1979684572
- https://openalex.org/W1984360602
- https://openalex.org/W1992486617
- https://openalex.org/W1992663777
- https://openalex.org/W1995438365
- https://openalex.org/W2001956627
- https://openalex.org/W2002198462
- https://openalex.org/W2007992608
- https://openalex.org/W2010794047
- https://openalex.org/W2012700542
- https://openalex.org/W2012737749
- https://openalex.org/W2019684409
- https://openalex.org/W2020336476
- https://openalex.org/W2020697299
- https://openalex.org/W2021018065
- https://openalex.org/W2024378976
- https://openalex.org/W2025809018
- https://openalex.org/W2026935997
- https://openalex.org/W2033048918
- https://openalex.org/W2033784022
- https://openalex.org/W2058370338
- https://openalex.org/W2064650699
- https://openalex.org/W2072442825
- https://openalex.org/W2080912283
- https://openalex.org/W2083093375
- https://openalex.org/W2089931587
- https://openalex.org/W2092258640
- https://openalex.org/W2094939159
- https://openalex.org/W2096014252
- https://openalex.org/W2096052213
- https://openalex.org/W2096420865
- https://openalex.org/W2097508216
- https://openalex.org/W2098254440
- https://openalex.org/W2103095238
- https://openalex.org/W2103441770
- https://openalex.org/W2108207007
- https://openalex.org/W2108234281
- https://openalex.org/W2110129027
- https://openalex.org/W2113093795
- https://openalex.org/W2113445346
- https://openalex.org/W2113738199
- https://openalex.org/W2120309808
- https://openalex.org/W2120611093
- https://openalex.org/W2120714200
- https://openalex.org/W2122606427
- https://openalex.org/W2125121305
- https://openalex.org/W2127495923
- https://openalex.org/W2128841447
- https://openalex.org/W2129759871
- https://openalex.org/W2129874006
- https://openalex.org/W2130362098
- https://openalex.org/W2132393729
- https://openalex.org/W2133634924
- https://openalex.org/W2133870991
- https://openalex.org/W2134933256
- https://openalex.org/W2136971152
- https://openalex.org/W2137776826
- https://openalex.org/W2138695046
- https://openalex.org/W2139437267
- https://openalex.org/W2140026462
- https://openalex.org/W2140425076
- https://openalex.org/W2140784970
- https://openalex.org/W2144775551
- https://openalex.org/W2145001555
- https://openalex.org/W2145207527
- https://openalex.org/W2146058063
- https://openalex.org/W2147446985
- https://openalex.org/W2147634297
- https://openalex.org/W2150933014
- https://openalex.org/W2154845780
- https://openalex.org/W2157535960
- https://openalex.org/W2159863178
- https://openalex.org/W2161444534
- https://openalex.org/W2162080532
- https://openalex.org/W2164730459
- https://openalex.org/W2165444284
- https://openalex.org/W2171153098
- https://openalex.org/W2178030162
- https://openalex.org/W2180795200
- https://openalex.org/W223693972
- https://openalex.org/W2301403200
- https://openalex.org/W2335537406
- https://openalex.org/W2485494963
- https://openalex.org/W2492800195
- https://openalex.org/W2507062047
- https://openalex.org/W2580606745
- https://openalex.org/W2582743722
- https://openalex.org/W2884833936
- https://openalex.org/W2888608823
- https://openalex.org/W2893777409
- https://openalex.org/W2942088442
- https://openalex.org/W2950847777
- https://openalex.org/W4237900781