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© 2022. This work is published under https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ (the “License”). Notwithstanding the ProQuest Terms and Conditions, you may use this content in accordance with the terms of the License.

Abstract

As marine ecosystems respond to climate change and other stressors, it is necessary to evaluate current and past hybridization events to gain insight on the outcomes and drivers of such events. Ancestral introgression within the gadids has been suggested to allow cod to inhabit a variety of habitats. Little attention has been given to contemporary hybridization, especially within cold-water-adapted cod (Boreogadus saida Lepechin, 1774 and Arctogadus glacialis Peters, 1872). We used whole-genome, restriction-site associated, and mitochondrial sequence data to explore the degree and direction of hybridization between these species where previous hybridization had not been reported. Although nearly identical morphologically at certain life stages, we detected very distinct nuclear and mitochondrial lineages. We detected one potential hybrid with a Arctogadus mitochondrial haplotype and Boreogadus nuclear genotype, but no early generational hybrids. The presence of a late generation hybrid suggests that at least some hybrids survive to maturity and reproduce. However, a historical introgression event could not be excluded. Contemporary gene flow appears asymmetrical from Arctogadus into Boreogadus, which may be due to overlap in timing of spawning, environmental heterogeneity, or differences in population size. This study provides important baseline information for the degree of potential hybridization between these species within Alaska marine environments.

Alternate abstract:

Alors que les écosystèmes marins réagissent aux changements climatiques et à d’autres facteurs de stress, il est nécessaire d’évaluer les événements d’hybridation actuels et passés afin de mieux comprendre les résultats et les éléments moteurs de ces événements. L’introgression ancestrale au sein des gadidés a été suggérée pour permettre à la morue d’habiter une variété d’habitats. Peu d’attention a été prêtée à l’hybridation contemporaine, en particulier chez les morues adaptées aux eaux froides (Boreogadus saida Lepechin, 1774 et Arctogadus glacialis Peters, 1872). Les auteurs ont utilisé les données de séquences du génome entier, associées aux sites de restriction, et les données de séquences mitochondriales pour explorer le degré et la direction de l’hybridation entre ces espèces où aucune hybridation précédente n’avait été signalée. Bien que presque identiques morphologiquement à certains stades du cycle de vie, ils ont détecté des lignées nucléaires et mitochondriales très distinctes. Ils ont détecté un hybride potentiel possédant un haplotype mitochondrial Arctogadus et un génotype nucléaire Boreogadus, mais aucun hybride générationnel précoce. La présence d’un hybride générationnel tardif suggère qu’au moins certains hybrides survivent jusqu’à maturité et se reproduisent. Cependant, un événement d’introgression historique ne peut être exclu. Le flux génétique contemporain semble asymétrique d’Arctogadus vers Boreogadus, ce qui peut être dû au chevauchement des périodes de frai, à l’hétérogénéité environnementale ou aux différences de taille des populations. Cette étude fournit des informations de base importantes sur le degré d’hybridation potentielle entre ces espèces dans les environnements marins de l’Alaska.

Details

Title
Low levels of hybridization between sympatric cold-water-adapted Arctic cod and Polar cod in the Beaufort Sea confirm genetic distinctiveness
Author
Wilson, Robert E  VIAFID ORCID Logo  ; Sonsthagen, Sarah A; Lavretsky, Philip; Majewski, Andrew; Árnason, Einar; Halldórsdóttir, Katrín; Einarsson, Axel W; Wedemeyer, Kate; Talbot, Sandra L
Pages
1082–1093
Section
Articles
Publication year
2022
Publication date
Dec 2022
Publisher
Canadian Science Publishing NRC Research Press
ISSN
23687460
Source type
Scholarly Journal
Language of publication
English
ProQuest document ID
2886254901
Copyright
© 2022. This work is published under https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ (the “License”). Notwithstanding the ProQuest Terms and Conditions, you may use this content in accordance with the terms of the License.