Genetic differentiation of Eastern And Western Atlantic Octopus vulgaris

Abstract

Octopus vulgaris is an important species in cephalopod fisheries and also in understanding population regulation in marine invertebrates. Despite its importance, little is known about its distribution and genetic connectivity among populations. Thedistribution of O. vulgarisis cosmopolitan, but this assumptionhas been recently challenged. In order to address this issue and learn more about the population structure of this species, the patterns of genetic variation of geographically distant populations were compared: the CaribbeanSea(Puerto Rico, Guadeloupe, Curacao,and Dominica), the European Atlantic Ocean (Spain), the Mediterranean Sea (Spain, France,and Greece), Atlantic Africa (Senegal and South Africa),and Japan.A portion of the Cytochrome Oxidase Subunit I (COI) gene was used to determinethe genetic differences among the populations. Bayesian COI genealogies resulted in three monophyletic groups: Caribbean, Eurafrican and Japanese. The Japanese lineage is more closely related to the Eurafrican than the Caribbean lineage. A parsimony network analysis of 17 COI haplotypes showed that the three groups do not share common haplotypes. Within the Caribbean lineage, the most common haplotype is shared by all the populations except for Curaçao. The most common haplotype in the Eurafrican group is shared by all populations.The haplotype parsimony network indicated that the Eurafrican lineage and the Japanese group are relatively close (14 mutations), while the Caribbean lineage is isolated from the two other groups. The Caribbean octopus exhibits an average uncorrected divergence of11.5% compared to the Eurafrican and Japan octopus, whereas the latter groups are only 3.1% different. The amount of divergence observed between the Caribbean Octopus vulgaris and other geographically distant populations suggests the presence of a Caribbean cryptic species and questions the claim that O. vulgarisis a cosmopolitan species.Octopus vulgarises una especie importante en la pesca de cefalópodos y en la regulación de la población de los invertebrados marinos. A pesar de su importancia, poco se conoce acerca de su distribución y flujo genético. Es aceptado comúnmente que su área de dispersión es del Oeste Atlántico hasta Japón, pero investigadores en el campo han cuestionado esta repartición. Para responder a esta interrogante y conocer más sobre el flujo genético de esta especie, una investigación basada en genética fue utilizada entre diferentes poblaciones del mundo: el Mar Caribe (Puerto Rico, Guadalupe, Curaçao y Dominica), el Océano Atlántico (España), el Mar Mediterráneo (Francia, España y Grecia), África (Senegal y África del Sur) y Japón. Una porción del geneCitocromo Oxidasa SubunidadI (COI) fue utilizada para determinar las diferencias en población en las diferentes regiones. Un análisis bayesiano de los especímenes resultó en un árbol parafilético con tres grupos: el grupo caribeño, el grupo euroafricano y el grupo japonés. El grupo japonés está máscercano al grupo euroafricano que del grupo caribeño . Un análisis de haplotipos demostró que ninguno de los grupos comparten haplotipos en común. Dentro del grupo caribeño, el haplotipo más común es compartido entre todos los grupos con excepción de Curaçao. El haplotipo más común en el grupo euroafricano está presente en todas las regiones. La red de haplotipos parsimonio indicó que el linaje euroafricano y el grupo japonés son relativamente cercanos (14 mutaciones), mientras que el linaje caribeño está aislado de los otros dos grupos. El pulpo caribeño exhibe un promedio de la divergencia no corregida de 11.5% comparado con el pulpo japonés y el euroafricano, donde estos últimos dos grupos son diferentes por solamente un 3.1%. La magnitud de la divergencia observada entre el pulpo caribeño y otras poblaciones geográficamente distantes sugiere la presencia de especies crípticas y pone en cuestión el enunciado de que O. vulgarises una especie cosmopolita.Octopus vulgaristientune place importante dans la pêche des céphalopodes, et aussi dans la régulation des populations d’invertébrés marins. .Malgré son importance, peu de chose sont connues sur son aire de répartition et les connections entre les populations.Il est communément admis que son aire de dispersion vas de l’Atlantique Ouest jusqu’au Japon, cette répartition a été remise en cause récemment par la communauté scientifique. Afin de répondre à cette remise en compte et connaitre un peu plus sur le flux génétique de cette espèce, une approche génétique a été utilisée entre différentes populations dans les Caraïbes (Porto Rico, Guadeloupe, Curaçao et la Dominique), l’océan Atlantique est (Espagne), la mer Méditerranée (Espagne, France et Grèce), l’Afrique (Sénégal et Afrique du Sud) et le Japon.Une portion du gène Cytochrome Oxydase Sous-unité 1 a été utilisée pour déterminer les différences entre les différents emplacements. Une analyse Bayésienne des individus montre un arbre paraphylétique constitué de trois groupes distincts : le groupe des Caraïbes, le groupe Eurafricain et le groupe Japonais.Le groupe Japonais est plus proche du groupe Eurafricain quene l’est le groupe Caribéen. Une analyse des haplotypesa été réalisée et montre que aucun des trois groupes ne partagentd’haplotypes communs. À l’intérieur du groupe Caribéen l’haplotype le plus commun est partagé par toutes les populations à l’exception de Curaçao. L’haplotype le plus commun dans le groupe Eurafricain est partagé par toutes les populations. La réalisation d’un réseau parsimonique des haplotypesrévèle que le groupe Eurafricain et japonais sont relativement proches (14 mutations les séparent) tandis que le groupes Caribéen est totalement isolé des deux autres groupes. Le groupe caribéen montre une divergence non corrigée moyenne de 11.5% comparé au poulpe eurafricain et japonais, alors que ces derniers ne sont éloignés que de 3.1%. La grande différence observée entre la pieuvre commune des caraïbes et des autres localités géographiques suggèrent la présence d’une espèce cryptique et remet en question le fait que O. vulgarissoitune espèce cosmopolite.