McCarthy ML, Westbury MV, Springer MS, Gatesy J, Olsen MT, Morin PA. · Molecular ecology · 2026

Genomic Insights Into the Evolutionary History of Berardius Beaked Whales: Speciation Driven by Resource Specialization, Gigantism and Thermal Barriers?

Resumo em português

Compreender a diversidade dos nossos oceanos é fundamental hoje mais do que nunca, à medida que as mudanças climáticas e as atividades humanas exercem pressão crescente sobre as espécies marinhas e os ecossistemas. As baleias-de-bico (família Ziphiidae) estão entre os mamíferos marinhos menos compreendidos, em parte devido à sua afinidade por cânions submarinos em alto mar e à capacidade de mergulho prolongado. O gênero ziphiídeo Berardius é composto por três espécies atuais; no entanto, a falta de dados genômicos gera incertezas sobre sua origem evolutiva, relações filogenéticas e os fatores ambientais passados que impulsionaram a especiação e as flutuações demográficas. Neste estudo, analisamos genomas nucleares e mitocondriais completos para melhor compreender a história evolutiva e demográfica das espécies de Berardius. Comparações em todo o genoma suportam uma divergência inicial de B. minimus do ancestral comum de B. bairdii e B. arnuxii ocorrida há cerca de 4 milhões de anos (Ma), e uma divergência entre B. bairdii e B. arnuxii há aproximadamente 1,5 Ma. Apesar desses tempos profundos de divergência, foi detectado fluxo gênico entre pares de espécies por pelo menos 75% dos comprimentos de seus ramos pós-divergência. Níveis fortes de introgênese (~8%) foram detectados entre as espécies geograficamente sobrepostas mas não irmãs B. bairdii e B. minimus, apesar de suas diferenças significativas no tamanho corporal. Nossos resultados mostram que o processo de especiação em Berardius vai além de divergências bifurcantes simples. Hipotetizamos que a especialização em recursos e o aumento do tamanho corporal no ancestral comum de B. bairdii e B. arnuxii podem ter sido um motor incipiente da especiação e que os ciclos climáticos durante o Pleistoceno superior, aliados a movimentos de alcance para os trópicos, poderiam ter permitido oportunidades repetidas para fluxo gênico entre as espécies.

Resumo original em inglês

Understanding the diversity of our oceans is fundamental now more than ever as climate change and human activities put increasing pressure on marine species and ecosystems. Beaked whales (family Ziphiidae) are among the most poorly understood marine mammals, in part due to their affinity to offshore underwater canyons and prolonged diving ability. The ziphiid genus Berardius is comprised of three extant species; however, a lack of genomic data results in uncertainties of their evolutionary origin, phylogenetic relationships and the past environmental drivers of speciation and demographic fluctuations. Here, we analyse whole nuclear and mitochondrial genomes to better understand the evolutionary and demographic history of Berardius spp. Genome-wide comparisons support an initial divergence of B. minimus from the B. bairdii-B. arnuxii common ancestor ~4 million years ago (mya), and a divergence between B. bairdii and B. arnuxii ~1.5 mya. Despite these deep divergence times, gene flow was detected between species pairs for at least 75% of their post-divergence branch lengths. Strong levels of introgression (~8%) were detected between the non-sister but geographically overlapping B. bairdii and B. minimus species, despite their significant differences in body size. Our results show that the Berardius speciation process goes beyond simple bifurcating divergences. We hypothesize that resource specialization and an increased body size in the B. bairdii-B. arnuxii ancestor may have been an incipient driver of speciation and further that climate cycles during the late Pleistocene, coupled with ranging movements to the tropics, could have permitted repeated opportunities for gene flow between species.