More pieces for the puzzle: novel information on the genetic diversity and population structure of Steno bredanensis (Artiodactyla: Delphinidae) in Central America and the Caribbean Sea

Introduction: The rough-toothed dolphin (Steno bredanensis) inhabits oceanic waters of tropical latitudes and exhibits philopatry in some oceanic islands. However, the species has been observed in shallow coastal waters in a few areas. Particularly in Central America, the rough-toothed dolphin has been reported by occasional records and strandings. For instance, the first confirmed record of this species in the Panama’s Caribbean was on July 17, 2012, in a coastal region of the Chiriquí Lagoon during a bottlenose dolphin monitoring survey. Similarly, the first rough-toothed dolphin mass stranding reported for the Pacific of Panama was on April 20, 2016, at the Ostional Beach, where 60 dolphins stranded and ten died. These sightings and events offered a valuable opportunity to obtain samples to conduct genetic studies, which are scarce in the region.
Objective: In this study, we present the first assessment of genetic diversity for rough-toothed dolphins based on mitochondrial DNA Control Region (mtDNA-CR) in the Panamanian Pacific and the Wider Caribbean.
Methods: Samples were collected in Colombia (N=5), Panama (N-Caribbean=1, N-Pacific=9), and Puerto Rico (N=3) from free-ranging and stranded individuals. DNA was extracted from each sample, and a mtDNA segment of around 534 to 748 bp was amplified through the PCR reaction. The obtained sequences were compared with rough-toothed dolphin haplotypes previously published in NCBI (N=70), from the Atlantic, Indian, and the Pacific Oceans.
Results: Our findings showed significant population structure among ocean basins (strong differentiation with ΦST data), and high genetic diversity within each phylogroup. Only the Atlantic Ocean showed high genetic dif-ferentiation within the basin, detecting three phylogroups: the Caribbean, northern, and southern Atlantic.
Conclusions: These findings support previous genetic studies that indicate high levels of population structure among ocean basins, although this species seems to be widely dispersed. However, samples from Panama and the Caribbean appear to show connectivity between highly differentiated Atlantic and Pacific Oceans. Therefore, our results highlight the need for more research to assess the rough-toothed dolphin genetic and population status in Central America, as the piece of the puzzle needed to clarify its taxonomy and genetic differentiation worldwide. This information is needed due to the rough-toothed dolphin IUCN categorization as “Least Concern” and its classification into appendix II according to CITES. While individuals are potentially threatened by incidental fishing, no management units are currently used to conserve this species despite its high genetic differentiation.

Introducción: El delfín de dientes rugosos (Steno bredanensis) habita aguas oceánicas de latitudes tropicales y muestra filopatría en algunas islas oceánicas. Sin embargo, la especie ha sido observada en algunas áreas costeras de aguas poco profundas. Particularmente en Centroamérica, los delfines de dientes rugosos han sido reportados por registros ocasionales y varamientos. Por ejemplo, el primer registro confirmado de la especie en el Caribe Panameño ocurrió el 17 de julio de 2012 en una región costera de la Laguna de Chiriquí, durante un monitoreo de delfín nariz de botella. De manera similar, el primer reporte de un varamiento masivo de delfines de dientes rugosos en el Pacífico Panameño ocurrió el 20 de abril de 2016, en la Playa Ostional, donde 60 delfines vararon y diez murieron. Estos avistamientos y eventos ofrecen una valiosa oportunidad para obtener muestras con el fin de realizar estudios genéticos, los cuales son escasos en la región.
Objetivo: En este estudio, presentamos la primera evaluación de la diversidad genética de los delfines de dientes rugosos basado en la Región Control de ADN mitocondrial (CR-ADNmt) en el Pacífico Panameño y la región Caribe.
Métodos: Las muestras fueron colectadas en Colombia (N=5), Panamá (N-Caribe=1, N-Pacífico=9), y Puerto Rico (N=3) de individuos vivos y varados. El ADN fue extraído para cada muestra, y un segmento de ADNmt de aproximadamente 534 a 748 pb fue amplificado mediante la reacción en cadena de la polimerasa PCR. Las secuencias obtenidas fueron comparadas con haplotipos de delfines de dientes rugosos de los Océanos Atlántico, Índico y Pacífico, publicados previamente en NCBI (N=70).
Resultados: Nuestros resultados mostraron una estructura poblacional significativa entre las cuencas oceánicas (una alta diferenciación con base en datos de ΦST), y una alta diversidad genética dentro de cada filogrupo. Solo el Océano Atlántico mostró una alta diferenciación dentro de la cuenca, detectando tres filogrupos: el Caribe, Atlántico norte y sur.
Conclusiones: Estos resultados soportan los estudios genéticos previos que indican altos niveles de estructura poblacional entre las cuencas oceánicas, aunque esta especie parece estar ampliamente distribuida. Sin embargo, las muestras de Panamá y el Caribe parecen mostrar conectividad entre las cuencas altamente diferenciadas del Océano Atlántico y Pacífico. Por lo tanto, nuestros resultados destacan la necesidad de realizar más investigación para determinar el estado genético y poblacional de los delfines de dientes rugosos en Centroamérica, como la pieza del rompecabezas que falta para esclarecer su taxonomía y diferenciación genética a nivel mundial. Esta información es necesaria debido a que el delfín de dientes rugosos está categorizado ante la UICN como “Preocupación Menor” y está clasificado en el apéndice II de CITES. Aunque los individuos pueden estar poten-cialmente amenazados por captura incidental, no existen actualmente unidades de manejo para conservar esta especie a pesar de su alta diferenciación genética.