Caila E. Kucheravy, Evelien deGreef, Steven H. Ferguson, Cortney A. Watt, Jack W. Lawson, Jeremy J. Kiszka, Colin J. Garroway, Cory J. D. Matthews · Ecology and Evolution · 2026

Genetic and Ecological Divergence Between Northwest Atlantic Killer Whale Populations

Resumo em português

Orcas (Orcinus orca) exibem variação genética e ecológica substancial em toda a sua distribuição global. A diferenciação entre populações vizinhas ou simpátricas é considerada resultado da especialização alimentar e da organização social, podendo levar ao isolamento reprodutivo e facilitar o surgimento de ecótipos ou morfotipos distintos. Neste estudo, utilizamos a re-sequenciação genômica completa e análise isotópica de aminoácidos específicos para investigar as ligações entre a diferenciação genética e ecológica em duas populações geneticamente distintas de orcas no noroeste do Atlântico, especificamente no Ártico canadense oriental e na Groenlândia (ECAG1 e ECAG2). As razões isotópicas estáveis de carbono (δ13C) de aminoácidos essenciais indicam que essas populações mantêm distribuições ou padrões de uso de habitat amplamente distintos. As razões isotópicas estáveis de nitrogênio (δ15N) específicas para aminoácidos indicam que a população ECAG1 possui uma dieta de nível trófico mais elevado que a ECAG2. Uma subestrutura genética até então não detectada dentro da população ECAG1 revelou uma diferenciação genética em maior escala entre indivíduos amostrados no Ártico canadense oriental e aqueles coletados em águas mais temperadas do noroeste do Atlântico. Contudo, o pequeno tamanho das amostras impediu a exploração da diferenciação isotópica entre esses grupos. Dentro da população ECAG1, considerável variação interanual nos valores isotópicos δ13C e δ15N de aminoácidos em sete indivíduos amostrados em diferentes anos sugere algum grau de plasticidade ecológica. A diferenciação genética e ecológica concomitante sugere que as orcas do noroeste do Atlântico divergiram ecologicamente, possivelmente em alopatria, e agora estão isoladas reprodutivamente sob contato secundário, comparável às diferenças populacionais observadas em outras regiões. No entanto, seu grau de plasticidade ecológica e o contato secundário dentro de áreas em expansão no Ártico levantam questões sobre se os níveis atuais de divergência serão mantidos ou dissolvidos com o aquecimento contínuo do Ártico.

Resumo original em inglês

ABSTRACT Killer whales (Orcinus orca) exhibit substantial genetic and ecological variation across their global distribution. Differentiation between neighboring or sympatric populations is thought to be driven by foraging specialization and social organization, which can lead to reproductive isolation and facilitate the emergence of distinct ecotypes or morphotypes. Here, we use whole‐genome resequencing and compound‐specific stable isotope analysis of amino acids to investigate links between genetic and ecological differentiation in two genetically distinct killer whale populations in the northwest Atlantic, specifically in the eastern Canadian Arctic and Greenland (ECAG1 and ECAG2). Essential amino acid stable carbon isotope ratios (δ13C) suggest that the populations maintain largely distinct distributions or habitat use patterns. Amino acid‐specific stable nitrogen isotope ratios (δ15N) indicate ECAG1 has a higher trophic level diet than ECAG2. Previously undetected genetic substructure within the ECAG1 population revealed finer‐scale genetic differentiation between individuals sampled in the eastern Canadian Arctic and those sampled in more temperate northwest Atlantic waters. However, small sample sizes prevented exploration of isotopic differentiation among them. Within ECAG1, considerable interannual variation in δ13C and δ15N amino acid values of seven individuals sampled across different years suggests some degree of ecological plasticity. Concurrent genetic and ecological differentiation suggests that northwest Atlantic killer whales have diverged ecologically, possibly in allopatry, and are now reproductively isolated under secondary contact, comparable to population‐level differences observed in other regions. However, their degree of ecological plasticity and secondary contact within expanding Arctic ranges raises questions about whether current levels of divergence will be maintained or eroded with ongoing Arctic warming.

Espécies citadas

• Orcinus orca · orca
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Orcinus orca.