Alta conectividad espacial y estabilidad genética temporal en la jaiba comercial Metacarcinus edwardsii (Brachyura:cancridae)

Abstract

La mayoría de los organismos marinos presenta poblaciones abiertas, con intercambio regular de individuos entre poblaciones tanto en el estadio pelágico como en el estadio bentónico. En el caso de los invertebrados marinos bentónicos, que poseen un ciclo de vida con adulto bentónico y larvas planctónicas, la conectividad entre grupos separados geográficamente se basa principalmente en la dispersión larvaria. Si bien la duración de la fase larval es un factor importante que promueve el flujo génico y por ende, la homogeneidad genética poblacional, otros múltiples factores pueden establecer una barrera para la dispersión, causando discontinuidad genética de las poblaciones. Considerando que un gran número de especies bentónicas de la costa chilena poseen gran distribución geográfica es posible que sus poblaciones se estructuren geográficamente al existir algunas zonas de transición biogeográfica. Tomando en cuenta esto, utilizamos la jaiba comercial Metacarcinus edwardsii para determinar la conectividad de poblaciones a lo largo de 700km, extensión que comprende la zona biogeográfica descrita en la latitud 42°S. Para estudiar estas poblaciones, se realizó un muestreo tanto espacial como temporal colectando individuos adultos y larvas megalopas. Se utilizó ocho microsatélites para dilucidar el grado de estructuración genética poblacional a nivel espacial y temporal y además de evaluar el grado de parentesco y el tamaño efectivo poblacional. Nuestros resultados reflejaron una nula variabilidad genética espacial, sugiriendo alta conectividad, con valores de migración histórica larval de alrededor de 10% en cada una de las localidades de muestreo. A nivel temporal, en tanto, tampoco se detectó diferenciación genética entre eventos larvales, resultado que indicaría una baja varianza en el éxito reproductivo de los adultos año a año. Por otro lado, la ausencia de parentesco dentro de las cohortes sugiere que las larvas emparentadas se distribuyen azarosamente durante el asentamiento. Mientras, la similitud entre los tamaños poblaciones efectivos de cohortes y poblaciones adultas se asociaría a mortalidad azarosa en las primeras etapas del desarrollo. La gran conectividad espacial existente entre las poblaciones estudiadas, independiente de su presión de pesca, mantiene una homogeneidad genética continua alrededor de la zona de transición del paralelo 42°S. Este resultado es concordante con el alto potencial dispersivo de la especie dado por el prolongado desarrollo de su etapa larval.

Most of marine organisms show open populations with regular exchange of individuals among populations from pelagic and benthic stages. In the case of the benthic marine invertebrates, which have a benthic adult and a planktonic larva, the connectivity among groups separated geographically is mainly based on the larval dispersal. While the duration of larval phase is an important factor that promotes the gene flow and hence, the population genetic homogeneity, other factors could impose barriers to dispersion, causing genetic discontinuity. Considering that most benthic species from the Chilean showed a broad distribution, it is possible that their populations may be structured geographically considering the transition zones present in the coast. Taking this in account, we used the commercial crab Metacarcinus edwardsii to determine the population connectivity along 700km, extension comprising the biogeographic zone described in latitude 42°S. In order to study these populations, a sampling considering temporal and spatial collect of adults and megalopae was performed. Eight microsatellites were used to elucidate the degree of population genetic structuration in spatial and temporal level and also to evaluate the degree of parentage and the population effective size. The analysis showed null evidence of spatial genetic structuring, suggesting a high connectivity, with larval migration values averaging 10% in each sample site. As was observed in the spatial analysis, the temporal analysis showed also no evidence of genetic differentiation, indicating a low variance year to year in the reproductive success of adults. On the other hand, the low level of relatedness (r ≈ 0) detecting in the analysis of settled megalopae suggests that kin larvae are separated early in the water column, settling randomly in the benthos. While, the similitude among cohorts and adults population sizes is associated with random mortality in the early development stages. The high spatial connectivity among studied populations, independent of its fishing pressure, keeps a continuous genetic homogeneity around the transition zone of the parallel 42°S. This result is concordant with the high dispersal potential for the specie given by the long larval development.