Basándose en su morfología y comportamiento se han descrito varios tipos de orca, de las cuales, partiendo de su ADN mitocondrial, algunos han propuesto que son especies diferentes, o en su defecto, que por lo menos se trata de razas distintas.
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Las orcas residentes y transeúntes comparten algunas zonas, pero en general se evitan. De acuerdo a los análisis de ADN en muestras de piel, se llegó a la conclusión de que ambos grupos se separaron desde hace por lo menos 10 000 años.
En la Antártida, se han descrito cuatro tipos de orca:
Tipo B: es de menor tamaño que la de tipo A; el parche blanco de la región ocular es grande, las partes blancas tienen un tinte amarillento y las zonas obscuras en lugar de ser negras tienen un tono grisáceo. Posee una gran mancha gris claro que se distribuye desde la cabeza hasta la aleta dorsal. Su dieta está constituida principalmente por focas.
Tipo C: la orca de este tipo es la más pequeña y la que vive en grupos de mayor tamaño. El parche blanco en la región ocular se orienta en forma oblicua y hacia adelante, en lugar de ser paralelo al eje del cuerpo. Al igual que las de tipo B tiene una gran mancha gris en el dorso y las zonas blancas poseen un tinte amarillento. Se les ha observado alimentarse de bacalao antártico (Dissostichus mawsoni).
Tipo D: fue descrita basada en el análisis fotográfico de un varamiento masivo en 1955 en Nueva Zelanda y observaciones realizadas a partir de 2004. Es el tipo más diferente de orca en su apariencia y puede reconocerse de inmediato por su parche ocular muy pequeño. Su área de distribución parece ser circumpolar sobre las aguas antárticas entre los 40° y 60° de latitud sur. Las manadas parecen ser grandes con un promedio de 17,6 miembros y un rango de 9–35 animales. Su dieta no se conoce, pero se sospecha que se compone de pescado, ya que se han observado en las cercanías de los buques palangreros y se ha documentado la depredación sobre el bacalao austral (Dissostichus eleginoides).
Los estudios de ADN mitocondrial parecen avalar la hipótesis de que los tipos de orca descritos en la Antártida son especies diferentes que se separaron recientemente; sin embargo, los resultados no son concluyentes.Otros estudios de secuencias mitocondriales completas sugieren que los tipos antárticos B y C podrían reconocerse como especies diferentes, al igual que las transeúntes del Pacífico Norte. Bajo ese supuesto, los otros tipos de orca quedarían como subespecies a la espera de datos adicionales.
Las poblaciones de orca en otras partes del mundo no han sido estudiadas con el detalle suficiente como para distinguir otros tipos. No obstante, parece haber similitudes con los tipos descritos al comparar los hábitos alimentarios y las características de la relación social que poseen. Por ejemplo, la población que habita las aguas de Noruega y se alimenta de peces tiene una estructura familiar similar a la de las orcas residentes de América del Norte, y las orcas que se alimentan de mamíferos y aves en Argentina y las islas Crozet se parecen más a las transeúntes.
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