Phylogeny, Historical Biogeography, and Ecology of Anophryocephalus spp. (Eucestoda: Tetrabothriidae) among Pinnipeds of the Holarctic during the Late Tertiary and Pleistocene

Authors

Eric P. Hoberg, United States Department of Agriculture, Agricultural Research ServiceFollow
Ann M. Adams, United States Food and Drug Administration, Seafood Products Research CenterFollow

Date of this Version

1992

Citation

Canadian Journal of Zoology (1992) 70: 703-719.

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U.S. government work.

Abstract

Phylogenetic systematic analyses of Anophryocephalus spp. resulted in a single most-parsimonious cladogram (consistency index: 80%). Cladograms for pinniped hosts (phocids and otariids) and Anophryocephalus spp. were highly incongruent, corroborating a hypothesis for colonization as a dominant determinant of parasite diversification. Phoca (Pusa) spp. in the Atlantic basin are postulated as the initial hosts; range expansion for hosts and parasites into the Pacific basin through the Arctic (ca. 3.0-2.5 million years ago) was followed by radiation of Anophryocephalus spp. among Phoca spp. and subsequent colonization of otariids (Eumetopias jubatus as typical hosts; ca. 2.0 million years ago). Host phylogeny and historical biogeography in conjunction with host distributions of these cestodes indicate evolution of Anophryocephalus was associated with dispersal and radiation of Phoca spp. in the Holarctic during the Late Pliocene and Pleistocene. Isolation in regional refugia and vicariance (during stadials) and subsequent range expansion and sequential colonization (interstadials) are postulated as the primary determinants of host-parasite diversification in the North Pacific during the late Tertiary and Quaternary. Colonization is regarded as a central theme in the development of cestode faunas among marine homeotherms.

French abstract:

Des analyses systématiques phylogénétiques d’Anophryocephalus spp. ont donné lieu à un seul cladogramme très parcimonieux (CI = 80%). Les cladogrammes établis pour les Anophryocephalus spp. et les pinnipèdes qui leur servent d’hôtes (phocidés et otariidés) ne montrent aucune congruence, ce qui corrobore l’hypothèse de la colonisation comme principal facteur déterminant de la diversification des parasites. Les diverses espèces de Phoca (Pusa) dans le bassin atlantique constituent probablement les hôtes d’origine; la dispersion des hôtes et des parasites dans le bassin du Pacifique et dans 1’Arctique (ca. 3,0-2,5 millions d'années) a été suivie par la radiation des Anophryocephalus spp. chez les espèces de Phoca et par la colonisation subséquente des otariidés (Eumetopias jubatus comme hôte type; ca. 2,0 millions d'années). La philogénie des hôtes et leur évolution biogéographique, combinées à la répartition des cestodes chez ces hôtes, indiquent que l’évolution d'Anophryocephalus est associée à la dispersion et à la radiation des espéces de Phoca dans la zone holarctique à la fin du Pliocène et durant le Pléistocène. L’isolement dans des réfuges régionaux et la vicariance durant les glaciations, suivis d’une expansion de la répartition et d’une colonisation séquentielle au cours des périodes interglaciaires, constituent probablement les principaux facteurs déterminants de la diversification hôtes-parasites dans le Pacifique Nord à la fin du Tertiaire et durant le Quaternaire. La colonisation est considerée comme la principale voie de développement des faunes de cestodes chez les homéothermes marins.