Evolution and Historical Biogeography of a Parasite-Host Assemblage: Alcataenia spp. (Cyclophyllidea: Dilepididae) in Alcidae (Charadriiformes)

Authors

Eric P. Hoberg, United States Department of Agriculture, Agricultural Research ServiceFollow

Date of this Version

1986

Citation

Canadian Journal of Zoology (1986) 64: 2,576-2,589.

Comments

U.S. government work.

Abstract

The methodology of phylogenetic systematics was used to develop hypotheses for the evolution of eight species of Alcataenia, a group of host-specific cestodes of the Alcidae and, to a lesser extent, the Laridae (Charadriiformes). Concurrently, aspects of the early biogeography of alcids were reevaluated making it possible to study the historical and distributional relationships of parasites and hosts. The most parsimonious hypothesis for the phylogeny of Alcataenia suggested that sequential colonization or host switching with limited coevolution (coaccommodation) by parasites best explained the distributional patterns exhibited by Alcataenia spp. Morphological evolution of specific species of Alcataenia accompanied host switching, but was limited subsequent to the initial event of colonization. Thus evolution of these parasites following colonization lagged behind continuing diversification of the host group. Although alcids are an ancient group, as indicated by palaeontological and phylogenetic data, their cestode fauna is apparently not. It is postulated that Alcataenia spp. were acquired by their characteristic hosts in the late Pliocene and early Pleistocene, following diversification of the Alcidae at the generic level during the Miocene. Host distributions of respective Alcataenia spp. are more narrow than expected, considering the relatively young age of this assemblage. The current paradigm linking pronounced host specificity with coevolution of hosts and parasites in assemblages of great evolutionary age is not supported.

French abstract:

La méthodologie propre à la systématique phylogénétique à servi a élaborer des hypothèses sur l’évolution de huit espèces d’Alcataenia, un groupe de cestodes spécifiques aux Alcidae et, à un degré moindre, aux Laridae (Charadriiformes). En outre, certains aspects de la biogéographie primitive des alcidés ont été réexamines de façon à permettre l’étude des relations historiques et géographiques des parasites et des hôtes. L’hypothèse la plus simple sur la phylogénie d’Alcataenia suggère que la colonisation séquentielle, ou changement d’hôte par les parasites et coévolution limitée (coaccomodation), est le phénomène qui peut e mieux expliquer la répartition actuelle des espèces d’Alcataenia. Certaines espèces particulières d’Alcataenia ont subi une évolution morphologique en changeant d’hôte, mais cette évolution a été ralentie après le début de la colonisation. L’évolution de ces parasites après la colonisation a donc pris du retard par rapport à la diversification continue du groupe hôte. Bien que les Alcidae constituent un groupe ancien, d’après les données paléontologiques et phylogénétiques, la faune de cestodes qui les parasite ne semble pas l’être. Il semble que les diverses espèces d’Alcataenia soient devenues les parasites de leurs hôtes respectifs vers la fin du Pliocène et le début du Pleistocène, à la suite de la diversification des Alcidae au niveau générique au cours du Miocène. La répartition chez les hôtes des diverses espèces d’Alcataenia n’est pas aussi répandue que pourrait le laisser croire l'existence relativement récente de ces associations. Cette étude ne confirme pas le paradigme généralement accepté selon lequel une grande spécificité d'hôte est reliée a la coévolution des hôtes et des parasites dans les associations très anciennes.