Browsing by Author "Poulin, Elie"
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Item Biogeography in Cellana (Patellogastropoda, Nacellidae) with special emphasis on the relationships of southern hemisphere oceanic island species(PLOS, 2017-01-18) González-Wevar, Claudio A.; Nakano, Tomoyuki; Palma, Alvaro; Poulin, ElieOceanic islands lacking connections to other land are extremely isolated from sources of potential colonists and have acquired their biota mainly through dispersal from geographically distant areas. Hence, isolated island biota constitutes interesting models to infer biogeographical mechanisms of dispersal, colonization, differentiation, and speciation. Limpets of the genus Cellana (Nacellidae: Patellogastropoda) show limited dispersal capacity but are broadly distributed across the Indo-Pacific including many endemic species in isolated oceanic islands. Here, we examined main distributional patterns and geographic boundaries among Cellana lineages with special emphasis in the relationships of Southern Hemisphere oceanic islands species. Phylogenetic reconstructions based on mtDNA (COI) recognized three main clades in Cellana including taxa from different provinces of the Indo-Pacific. Clear genetic discontinuities characterize the biogeography of Cellana and several lineages are associated to particular areas of the Indo-Pacific supporting the low dispersal capacity of the genus across recognized biogeographical barriers in the region. However, evolutionary relationships within Cellana suggest that long-distance dispersal processes have been common in the history of the genus and probably associated to the origin of the species in Hawaii and Juan FernaÂndez Archipelago. Therefore, the presence of Cellana species in geographically distant Southern Hemisphere oceanic islands, such as the Juan FernaÂndez Archipelago, suggests that long-distance dispersal mediated by rafting may have played an important role in the biogeography of the genus.Item Divergence time estimations and contrasting patterns of genetic diversity between antarctic and southern south america benthic invertebrates(Sociedad de Biología de Chile, 2012) González-Wevar, Claudio Alejandro; Díaz, Angie; Gerard, Karin; Poulin, Elie; Cañete, Juan I.Diversity, abundance and composition of taxonomic groups in the Southern Ocean differ from elsewhere in the planet, since the biogeography in this region refl ects the complex interactions of tectonics, oceanography, climate and biological elements since the Eocene. Several groups of marine benthic organisms exhibit high levels of genetic divergence among provinces in this region, supporting the existence of a vicariance process through plate tectonics, while other groups with high dispersive capacity exhibit recent divergence processes. Moreover, the discovery of non- Antarctic decapod larvae in Antarctic Peninsula suggests that some groups can travel across the Antarctic Circumpolar Current. Here we analyzed levels of genetic divergence in congeneric species of three Southern Ocean’s benthic invertebrate groups with dispersive potential. For this purpose we included in the analyses COI sequences of an echinoid (Sterechinus), a gastropod (Nacella), and a bivalve (Yoldia). Considering the levels of genetic differentiation and assuming the molecular clock hypothesis we estimated the separation of invertebrates from the two continents. We also compared levels of genetic variation between Antarctic and sub-Antarctic species of Nacella and Sterechinus to determine the effect of the Quaternary glacial episodes in the demography of these species. We detected clear genetic differences between Antarctic and sub-Antarctic congeneric species of Sterechinus, Nacella, and Yoldia. According to our results, the installation of an effective barrier between Antarctica and sub-Antarctica occurred almost at the same time (between 3.7 and 5.0 Ma) for these groups of organisms, long after the physical separation of both continents. Genetic comparisons between Antarctic and Sub-Antarctic species of Nacella and Sterechinus detected lower levels of genetic diversity in Antarctic species, suggesting more pronounced effects of the glacial episodes in Antarctica than in South America. These results may refl ect the dramatic effect of the Quaternary glacial cycles on Antarctic population sizes, especially in groups with narrow bathymetric ranges. The present study provides new evidence about the differentiation processes between Antarctic and South American organisms. None of the analyzed genera showed evidence for recurrent gene fl ow across the Antarctic Circumpolar Current since the Mio-Pliocene. Genetic comparisons indicate that Antarctic and Sub-Antarctic species were differentially affected by glacial periods.Item Estrategia de reproducción en la Antártica: Estacionalidad reproductiva y Patrón de apareamiento en el erizo incubante, Abatus agassizii (Mortensen 1910)(Universidad de Chile, 2011-11) Maturana Bobadilla, Claudia Soledad; Poulin, Elie; Facultad de CienciasAún cuando la Planctotrofía se establece como el modo de desarrollo más conspicuo entre los invertebrados marinos, la incubación está presente en la mayoría de los sistemas marinos. En particular, la Antártica es la única región del mundo que exhibe una alta proporción de especies incubantes en comparación con otros modos de desarrollo. El erizo incubante Abatus agassizii, presenta una distribución Antártica y Subantártica. En particular, la población de estudio se encuentra en la Isla Rey Jorge, Islas Shetland del Sur. Se ha documentado que esta zona - a diferencia de lo observado en otras regiones antárticas - presenta importantes variaciones en su escenario ambiental, escenario similar a lo encontrado en zonas subantárticas. Con el objetivo de evaluar la reproducción de esta especie antártica, se realizó la determinación de la estacionalidad reproductiva siguiendo el ciclo reproductivo e incubación de su especie hermana A. cordatus y una datación estimada de los eventos reproductivos. Los resultados señalan que A. agassizii, presenta un ciclo reproductivo con dos pulsos en el año (Julio y Diciembre) en sincronía. Estos resultados se asemejan a lo observado en las especies subantárticas A. cordatus y A. cavernosus. Esto podría deberse a: 1) la importante fluctuación ambiental de las Islas Shetland del Sur generarían una ciclicidad en la reproducción de A. agassizii. 2) una invercia filogenética en el establecimiento de los ciclos reproductivos como carácter, ya que la filogenia de máxima parsimonia posiciona a A. agassizii, A. cavernosus y A. cordatus en un solo clado. Al igual que la mayoría de las especies incubantes con reproducción de tipo "spermcast" (i.e retención de gametos por parte de las hembras, el macho es el único que libera sus gametos a la columna de agua), A. agassizii presenta una retención de gametos femeninos y de sus crías en el interior de bolsillos incubantes. Con el objetivo de conocer el sistema de apareamiento y nivel de multipaternidad de la especie A. agassizii, se realizó un análisis de parentesco y evaluó la diversidad genética de la población basado en 66 individuos adultos usando 6 microsatélites polimórficos. La heterocigosidad fue de 0.623 con un déficit de heterocigotos global (Fis. 0.124, p<0.001), causado principalmente por presencia de alelo nulo en uno de los locus. Se encontró que esta especie presenta un sistema poliándrico con multipaternidad moderada, y que - a pesar de la retención de gametos y crías por parte de la hembra - las estrategias reproductivas desarrolladas por esta especie, evitaría la generación de estructuras familiares a pequeña escala, eludiendo los efectos de la endogamía.Item Genetic structure and demographic inference of the regular sea urchin Sterechinus neumayeri (Meissner, 1900) in the southern ocean: The role of the last glaciation(Tzen-Yuh Chiang, National Cheng Kung University, Taiwan, 2018-06-06) Díaz, Angie; Gerard, Karin; González-Wevar, Claudio; Maturana, Claudia; Féral, Jean-Pierre; David, Bruno; Saucède, Thomas; Poulin, ElieOne of the most relevant characteristics of the extant Southern Ocean fauna is its resiliency to survive glacial processes of the Quaternary. These climatic events produced catastrophic habitat reductions and forced some marine benthic species to move, adapt or go extinct. The marine benthic species inhabiting the Antarctic upper continental shelf faced the Quaternary glaciations with different strategies that drastically modified population sizes and thus affected the amount and distribution of intraspecific genetic variation. Here we present new genetic information for the most conspicuous regular sea urchin of the Antarctic continental shelf, Sterechinus neumayeri. We studied the patterns of genetic diversity and structure in this broadcast-spawner across three Antarctic regions: Antarctic Peninsula, the Weddell Sea and Ade lie Land in East Antarctica. Genetic analyses based on mitochondrial and nuclear markers suggested that S. neumayeri is a single genetic unit around the Antarctic continent. The species is characterized by low levels of genetic diversity and exhibits a typical star-like haplotype genealogy that supports the hypothesis of a single in situ refugium. Based on two mutation rates standardized for this genus, the Bayesian Skyline plot analyses detected a rapid demographic expansion after the Last Glacial Maximum. We propose a scenario of rapid postglacial expansion and recolonization of Antarctic shallow areas from a less ice-impacted refugium where the species survived the LGM. Considering the patterns of genetic diversity and structure recorded in the species, this refugium was probably located in East Antarctica.Item Origen y evolución de la fauna marina bentónica antártica: diversidad genética y divergencia molecular entre especies congenéricas de Echinnoidea de Antártica y Sudamérica(Universidad de Chile, 2008-11) Díaz Lorca, Angie Dominique; Poulin, Elie; Facultad de Ciencias; Departamento de Ciencias EcológicasLa presencia de especies congéneres de invertebrados marinos bentónicos en Antártica y Sudamérica, ha sido históricamente interpretado como el resultado del proceso de vicarianza, consecuencia de la separación de ambos continentes y posterior instalación de la corriente circumpolar Antártica. Sin embargo, pocas evidencias han sido aportadas para validar este modelo. Los géneros Abatus y Sterechinus (Echinidae), son parte importante de la fauna marina bentónica somera de ambos continentes y representan un buen modelo para estudiar los tiempos y modos de especiación entre ambos continentes. De hecho, Sterechinus agrupa especies que se desarrollan a través de una larva planctotrófica de alto poder dispersivo, mientras que las especies del género Abatus no presentan tal estado libre. En este sentido, ambos géneros permitirán contrastar las estimaciones de los tiempos de separación en relación con los distintos modos de desarrollo. Los marcadores moleculares representan una buena herramienta de trabajo, que nos permiten evaluar el tiempo de separación entre las especies congéneres que habitan estos continentes. El análisis del gen COI (mtDNA) de tres especies de Sterechinus: dos que se encuentran fuera de la convergencia antártica (Argentina y Kerguelen) y una dentro de ésta; y dos especies de Abatus, una de cada continente (Argentina y Antártica) indican que para ambos géneros, los especímenes provenientes de Antártica y Subantártica presentan una clara separación. Asumiendo la hipótesis de reloj molecular, los resultados definen distintos tiempos de divergencia entre la fauna Antártica y Sudamericana para cada género: 5.9 - 4.2 Ma (Sterechinus) y 17 Ma (Abatus). Estos resultados sugieren que la falta de estadio dispersivo en el género Abatus resultó en una separación precoz entre taxa, asociada a la separación física de ambos continentes y a la instalación de una barrera batimétricas entre ellos. En el caso de Sterechinus, el gran potencial de dispersión larval de estas especies podría haber permitido mantener una conectividad muy posterior a los eventos tectónicos y solamente el establecimiento de una barrera oceanográfica efectiva, como la corriente circumpolar antártica (CCA), podría haber iniciado la divergencia entre Antártica y Sudamérica en este género. En el caso de Sterechinus, los patrones filogeofráficos muestran una gran conectividad dentro de cada zona, sugiriendo dos grandes vías de dispersión (modelo de los anillos antárticos y subantárticos).Item Patrones de diversidad y estructura genética en especies antárticas y subantárticas de Nacella (Nacellidae)(Universidad de Magallanes, 2016) González-Wevar, Claudio A.; Hüne, Mathias; Rosenfeld, Sebastián; Gérard, Karin; Mansilla, Andrés; Poulin, ElieLa 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.