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Morphological and molecular identification of Saccoglossus species (Hemichordata: Harrimaniidae) in the Pacific Northwest

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Abstract:



Hemichordates, especially enteropneust worms, have become increasingly important in phylogenetic studies to test theories of chordate evolution. However, there are many populations of enteropneusts along the Pacific Northwest coast of North America that have not been identified. Here we show that two common Pacific Northwest enteropneust species, Saccoglossus pusillus and Saccoglossus bromophenolosus, can be distinguished by both morphological and molecular characters, and we identify several populations of both species. We compare them with a closely related species, Saccoglossus kowalevskii, from the Atlantic coast of North America. We compile the morphological characters used to distinguish harrimaniid enteropneusts, and we describe a new staining method to examine the gill bars and proboscis skeleton of enteropneusts to aid in identification. Using 18S and 16S ribosomal DNA sequences, we determine that the range of S. pusillus extends from southern California, where the worm was first identified, to southern Canada. This previously unknown large range shows a dramatic geographic cline in adult body size, with the smallest populations found in the south and the largest adults near Vancouver Island. In contrast, S. bromophenolosus may be a Pacific Northwest species that was relatively recently introduced from the Atlantic Ocean.

Les hémicordés, particulièrement les entéropneustes, prennent une importance de plus en grande dans les études phylogénétiques qui cherchent à vérifier les théories sur l'évolution des cordés. Cependant, il existe, sur la côte nord-ouest nord-américaine, de multiples populations d'entéropneustes qui n'ont jamais été identifiées. Nous démontrons ici qu'il est possible de distinguer, par des caractères morphologiques et des caractères moléculaires, deux espèces d'entéropneustes communes sur la côte nord-ouest nord-américaine,Saccoglossus pusillus et Saccoglossus bromophenolosus, dont nous avons identifié plusieurs populations. Nous comparons ces deux espèces à une espèce apparentée, Saccoglossus kowalevskii, de la côte atlantique nord-américaine. Nous faisons l'énumération des caractères morphologiques qui distinguent les entéropneustes harrimaniidés et nous décrivons une nouvelle méthode de coloration propre à l'examen des lames branchiales et du squelette du proboscis des entéropneustes, ce qui en facilitera l'identification. En utilisant les séquences d'ADN ribosomique 18S et 16S, nous pouvons établir que la répartition de S. pusillus s'étend du sud de la Californie, où l'espèce a d'abord été trouvée, au sud du Canada. La taille du corps des adultes suit un gradient géographique important le long de cette répartition, que l'on ne savait pas si étendue, et les populations du sud comptent les individus des plus petites tailles, alors que l'on trouve les individus les plus grands près de l'Île de Vancouver. Par ailleurs, S. bromophenolosus pourrait bien être une espèce de la région pacifique du nord-ouest américain importée de l'Atlantique relativement récemment.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2003

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