Svenja M. Marfurt, Adrien Tran Lu Y, Benjamin Dauphin, Manuela R. Bizzozzero, Masaomi Hatakeyama, Delphine B. H. Chabanne, Simon J. Allen, Felix Smith, Guido J. Parra, Michael Krützen · Molecular Ecology · 2026

Whole‐Genome‐Sequencing Reveals Demographic History and Patterns of Parallel Adaptive Evolution in Indo‐Pacific Bottlenose Dolphins ( Tursiops aduncus ) Across Coastal Australian Seascapes

Resumo em português

Compreender como a dinâmica demográfica interage com a heterogeneidade ambiental é fundamental para explicar os padrões de variação genômica no meio marinho. Golfinhos-nariz-de-garrafa-do-Índico (Tursiops aduncus) ocorrem ao longo de grande parte do litoral australiano, desde águas tropicais até temperadas, abrangendo diferenças acentuadas em temperatura, salinidade, concentração de clorofila-a e correntes oceânicas. Usando sequenciamento do genoma completo de indivíduos nessa faixa, examinamos a estrutura genética populacional e a divergência adaptativa em escala continental. A variação genômica refletiu padrões geográficos, consistente com uma origem comum no norte, seguida por dois padrões independentes de colonização em formato de pedra de dominó ao longo das costas leste e oeste, do norte ao sul. Em contraste, os locos putativamente adaptativos agruparam os indivíduos por águas tropicais independentemente da distância geográfica, indicando forte adaptação paralela em habitats tropicais. Os locos candidatos foram enriquecidos para funções relacionadas ao metabolismo e transporte iônico, com alguns mapeados para genes com funções regulatórias. Sinais adicionais sugerem potencial envolvimento de vias neuronais, consistente com a adaptação em um mamífero marinho altamente social e cognitivamente avançado. Nossos resultados destacam a complexa interação entre história demográfica e seleção e sugerem uma diferenciação tropical-temperada, potencialmente ecotípica, nas águas australianas. Diante das mudanças climáticas aceleradas, reconhecer essa estrutura adaptativa é crucial para preservar o potencial evolutivo. Incorporar informações genômicas adaptativas no planejamento da conservação, além dos dados genéticos neutros, será essencial para prever respostas populacionais a mudanças ambientais futuras e para identificar unidades de conservação biologicamente significativas.

Resumo original em inglês

Understanding how demographic dynamics interact with environmental heterogeneity is central to explaining patterns of genomic variation in the marine realm. Indo-Pacific bottlenose dolphins (Tursiops aduncus) occur along most of the Australian coastline, from tropical to temperate waters, encompassing pronounced differences in temperature, salinity, chlorophyll-a concentration and ocean currents. Using whole-genome sequencing of individuals covering this range, we examined population genetic structure and adaptive divergence at a continental scale. Genome-wide variation mirrored geographic patterns, consistent with a common origin in the north, followed by two independent stepping-stone-like colonization patterns along the eastern and the western coastlines from north to south. In contrast, putatively adaptive loci clustered individuals by tropical waters regardless of geographic distance, indicating strong parallel adaptation in tropical habitats. Candidate loci were enriched for functions related to metabolism and ion transport, with some mapping to genes with regulatory functions. Additional signals potentially suggest involvement of neuronal pathways, consistent with adaptation in a highly social and cognitively advanced marine mammal. Our results highlight the complex interplay between demographic history and selection and suggest tropical-temperate, potentially ecotype-like differentiation across Australian waters. In the face of accelerating climate change, recognizing such adaptive structuring is critical for preserving evolutionary potential. Incorporating adaptive genomic information into conservation planning, alongside neutral genetic data, will be essential for anticipating population responses to future environmental change and for identifying biologically meaningful conservation units.

Espécies citadas

• Tursiops aduncus · golfinho-nariz-de-garrafa-do-Índico
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Tursiops aduncus.