Independent evolutionary lineage of the clingfish Gobiesox adustus (Gobiesocidae) from Isla del Coco, Costa Rica

Abstract

Introduction: Isla del Coco is an important protected area for marine fauna in the Eastern Tropical Pacific. In this area, the species that inhabit the intertidal zone have been subject to few studies. One of the species inhabiting these areas is the clingfish Gobiesox adustus (Gobiesocidae). Objective: To analyze for the first time the mitochondrial gene cytochrome oxidase subunit 1 (cox1) of G. adustus’ population from Isla del Coco and compare it with those of continental coast of Costa Rica and Ecuador. Methods: We constructed a haplotype network for these samples. Genetic diversity, distance and structure were calculated by several software. The historical demography of Isla del Coco samples was assessed with the method Bayesian skyline plot as implemented in BEAST2. Results: The samples segregate into three haplogroups: one consisting of the Isla del Coco samples, a second consisting of a subset of the Ecuador samples, and a third consisting of Costa Rica and the remaining Ecuador samples. The genetic distances between the three haplogroups range between 1.6% and 2.1% (uncorrected p-distance), and pairwise ΦST and AMOVA results between the three haplogroups show high and significant values. Conclusions: The Isla del Coco haplogroup showed a Pleistocene population growth, which agrees with demographic patterns found in other marine organisms. The history of isolation of the G. adustus population from Isla del Coco demonstrates the evolutionary independence of this population.

Introducción: Isla del Coco es un área protegida importante para la fauna marina en el Pacifico Oriental Tropical. En esta área, las especies que habitan la zona intermareal han sido objeto de pocos estudios. Una de las especies que habitan en estas áreas es el clingfish Gobiesox adustus (Gobiesocidae). Objetivo: Analizar por primera vez el gen mitocondrial citocromo oxidasa sub unidad 1 (cox1) de poblaciones de Isla del Coco y compararlo con las de la zona continental de Costa Rica y Ecuador. Métodos: Se construyó una red de haplotipos. La diversidad, la distancia y la estructura genética fueron calculadas por diversos programas. La demografía histórica de las muestras de Isla del Coco fue evaluada con el método Bayesian skyline plot implementado en BEAST2. Resultados: Las muestras se agruparon en tres haplogrupos: en un haplogrupo se incluyó a los individuos de Isla del Coco, otro haplogrupo integró las muestras de Ecuador y un tercer grupo incluyó las muestras restantes de Costa Rica y Ecuador. Las distancias genéticas entre los tres haplogrupos oscilan entre 1.6% y 2.1% (p-distancia, no corregida), las distancias ΦST y los resultados de AMOVA entre los tres haplogrupos muestran valores altos y significativos. Conclusiones: El haplogrupo de Isla del Coco mostró un crecimiento poblacional datado en el Pleistoceno, coincidiendo con la demografía poblacional encontrada en otros organismos marinos. La historia de aislamiento de la población de G. adustus de Isla del Coco demostró la independencia evolutiva de esta población.