Geographic distribution and diversity of mitochondrial DNA haplotypes in South American sea lions (Otaria flavescens) and fur seals (Arctocephalus australis)

Genetic diversity and population structure of two species of South American pinnipeds, Otaria flavescens and Arctocephalus australis, from colonies located along the south-eastern coast of South America, were analysed using mitochondrial DNA haplotypes and compared with two populations of these species from the Pacific coast. A 445 base-pair segment, that included the tRNA-Glu gene (31 bp) and the adjacent cytochrome b gene (414 bp), was amplified using the polymerase chain reaction and sequenced directly. O. flavescens and A. australis showed six and seven haplotypes with 12 and 20 polymorphic sites, respectively. In the Atlantic Ocean there was an individual of A. australis that showed an haplotype that was highly divergent from the others. If this haplotype is excluded, the pattern of haplotype differentiation obtained for both species indicated a possible bottleneck that would have occurred 110,000 years ago, which also affected other pinnipeds. Colonies of the Atlantic and the Pacific did not share haplotypes. This result, based on a limited number of samples for the comparisons between oceans, suggests that populations from both oceans correspond to different evolutionarily significant units. O. flavescens on the Atlantic coast shows two clusters of breeding colonies in Uruguay and Patagonia, separated by a thousand kilometres. Colonies within clusters did not show significant differences in haplotype frequencies, but the difference between the clusters was significant, suggesting that they correspond to different conservation stocks.

ZusammenfassungGeographische Verteilung und Diversität von mitochondrialen DNA-Haplotypen von Südamerikanischen Seelöwen (Otaria flavescens) und Pelzrobben (Arctocephalus australis)Die genetische Diversität und Populationsstruktur zweier südamerikanischer Robbenarten von Kolonien entlang der Südostküste Südamerikas, von Otaria flavescens und Arctocephalus australis, wurde in Bezug auf mitochondriale Haplotypen analysiert und mit jener von Populationen der gleichen Arten an der Pazifikküste verglichen. Ein Segment von 445 Basenpaaren (bp), in dem das tRNA-Glu Gen (31 bp) und das anschließende Cytochrome b Gen (414 bp) enthalten ist, wurde mittels Polymerase-Ketten-Reaktion amplifiziert und direkt sequenziert. O. flavescens und A. australis zeigten sechs bzw. sieben Haplotypen mit 12 bzw. 20 polymorphen Stellen. Im atlantischen Ozean fanden wir ein Individuum der Art A. australis, dessen Haplotyp äußerst stark von dem der anderen abwich. Wurde dieser Haplotyp aus der Analyse ausgeschlossen, so weist das Muster der Haplotyp-Differenzierung, welches für beide Arten gefunden wurde, auf einen möglichen genetischen Engpass hin, der vor 110,000 Jahren aufgetreten ist und sich auch auf andere Robbenarten auswirkte. Kolonien des Atlantik und des Pazifik teilten keine gemeinsamen Haplotypen. Basierend auf einer begrenzten Anzahl von Vergleichsproben zwischen beiden Ozeanen deutet dieses Resultat darauf hin, dass die Populationen dieser Ozeane evolutionär signifikant unterschiedlichen Einheiten angehören. O. flavescens an der atlantischen Küste weist zwei Cluster von Brutkolonien in Uruguay und Patagonien auf, die durch tausend Kilometer getrennt sind. Die Kolonien innerhalb eines Clusters zeigten keine signifikanten Unterschiede in der Häufigkeit des Auftretens der Haplotypen, während der Unterschied zwischen den Clustern signifikant war. Dies deutet darauf hin, dass sie unterschiedlichen Konservierungsbeständen entsprechen.