Phylogenetic relationship within Cumacea (Crustacea: Peracarida) and genetic variability of two Antarctic species of the family Leuconidae

• Published in: Scientia Marina
• Main Authors: Rehm, Peter, Thatje, Sven, Leese, Florian, Held, Christoph
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Consejo Superior de Investigaciones Científicas 2020
• Subjects: 16S rDNA; biogeography; cryptic speciation; cryptic species; mitochondrial DNA; molecular phylogeny; rDNA 16S; biogeografía; especiación críptica; especies crípticas; ADN mitocondrial; filogenia molecular; Antarctic; mar de Weddell; Ross Sea; Weddell; Weddell Sea; Antarc*; antarcticus; Mar de Ross; Mar de Weddell
• Online Access: https://scientiamarina.revistas.csic.es/index.php/scientiamarina/article/view/1873; https://doi.org/10.3989/scimar.05053.17A

Phylogenetic hypotheses for the peracarid order Cumacea are scarce and have not provided a solution to the full extent. In the present study, a fragment of the mitochondrial 16S rDNA was used to erect a phylogenetic hypothesis for three cumacean families, Diastylidae, Bodotriidae and Leuconidae, along with intra-family relationships of the latter. The Cumacea resolved monophyletic with tanaids and isopods as outgroup taxa. The Diastylidae were the only family with good support for monophyly. The genus Leucon resolved paraphyletic, whereas the subgenus Crymoleucon was monophyletic. Furthermore, the genetic structure was analysed for two leuconid species, Leucon antarcticus Zimmer, 1907 and L. intermedius Mühlenhardt-Siegel, 1996, from the Weddell Sea and the Ross Sea. The two species showed different patterns of intraspecific genetic variability. In contrast to L. intermedius, a bimodal distribution of pairwise genetic distances was observed for L. antarcticus, which is correlated with geographical and depth distributions between the Ross Sea and the Weddell Sea. Although a clear evaluation of cryptic speciation in these species requires additional work on more specimens from more geographic regions and broader depth ranges, differences shown in the sequences of 16S rDNA can only be explained by genetic separation of populations between the Weddell Sea and the Ross Sea for an extended period of time. Las hipótesis filogenéticas para los peracáridos del orden Cumacea son escasas y no han proporcionado una solución definitiva. En el presente estudio se utilizó un fragmento del rDNA 16S mitocondrial para formular una hipótesis filogenética para tres familias de cumáceos, Diastylidae, Bodotriidae y Leuconidae. Además se han analizado las relaciones intrafamiliares de esta última. Los cumáceos es un grupo monofilético con tanaidáceos e isópodos como taxones externos. De las tres familias analizadas, los Diastylidae fueron la única con buen apoyo para la monofilia. El género Leucon se resolvió parafilético mientras que el subgénero Crymoleucon fue monofilético. Además, se analizó la estructura genética de dos especies de leucónidos Leucon antarcticus Zimmer, 1907 y L. intermedius Mühlenhardt-Siegel, 1996 del mar de Weddell y el mar de Ross respectivamente. Ambas especies mostraron diferentes patrones de variabilidad genética intraespecífica. A diferencia de L. intermedius, para L. antarcticus se observó una distribución bimodal del mismatch distribution, que se correlaciona con las distribuciones geográficas y de profundidad entre el mar de Ross y el mar de Weddell. Aunque una evaluación clara de la especiación críptica en estas especies requiere trabajo adicional con más especímenes de más regiones geográficas y rangos de profundidad más amplios, las diferencias que se muestran en las secuencias del rDNA 16S solo pueden explicarse por la separación genética de poblaciones entre el mar de Weddell y el mar de Ross durante un período de tiempo prolongado