Genetic and morphological diversity of the cosmopolitan mesopelagic shrimp Systellaspis debilis (Decapoda: Oplophoridae) in the Atlantic and Indian Oceans

Abstract

Пути формирования генетической структуры популяций зоопланктона изучены недостаточно, особенно мало информации имеется касательно обитателей мезопелагиали. Изучение мезопелагического зоопланктона имеет большое значение для понимания путей формирования планктонных сообществ. Цель данной работы – описать и проанализировать генетическую структуру вида и оценить степень морфологических различий особей S. debilis из Атлантического и Индийского океанов. При помощи филогеографических, морфологических методов, а также последующей статистической обработки, было доказано наличие связи между генетическими и морфологическими отличиями образцов, собранных в разных регионах. Несмотря на большие расстояния между районами сбора материала, уровень генетических различий между последовательностями генов COI и ITS-1 оказался крайне низким, что может говорить либо о продолжающемся свободном потоке генов, либо о незавершенной дифференцировке предковых линий, которая использованными в работе маркерами не определяется. Несмотря на такую структуру, морфологические признаки демонстрируют изменчивость, коррелирующую с географической принадлежностью особей.

Plankton communities include many cosmopolitan species due to intensive gene flow among populations. However, the existence of several genetic lineages was shown for a number of species. Genetic structuring can be caused by various barriers such as currents (hydrological barriers) and continents (physical barriers). Although these factors’ effects on epipelagic communities are still better studied than those of genetic structures of mesopelagic communities’. Present research is aimed to compare populations’ structures of cosmopolitan Oplophorid shrimps Systellaspis debilis collected in tropical latitudes of the Atlantic Ocean and Western area of the Indian Ocean and to estimate the interspecies morphological variability. Phylogenetic analysis of both the mitochondrial COI and the nuclear ITS-1 genes revealed that despite on the collection sites being separated by thousands of kilometers all the specimens’ genotypes are close enough to form a single phylogenetic clade. Despite on that, a correlation between morphological features and the geographic locations was detected. The morphological variability was also proven to correspond with the genetic divergence observed.