Historical stocking data and 19th century DNA reveal human-induced changes to native diversity and distribution of cutthroat trout

Authors: Andrew P. Martin, Jessica L. Metcalf, Sierra Love-Stowell, Kevin B. Rogers, Chris M. Kennedy

Year: 2012 (xliv)

Abstract

Many species are threatened with extinction and efforts are underway worldwide to restore imperiled species to their native ranges. Restoration requires knowledge of species’ historic diversity and distribution. For some species, many populations were extirpated or individuals moved beyond their native range before native diversity and distribution were documented, resulting in a lack of accurate information for establishing restoration goals. Moreover, traditional taxonomic assessments often failed to accurately capture phylogenetic diversity. We illustrate a general approach for estimating regional native diversity and distribution for cutthroat trout in the southern Rocky Mountains. We assembled a large archive of historical records documenting human-mediated change in the distribution of cutthroat trout (Oncorhynchus clarkii) and combined these data with phylogenetic analysis of 19th century samples from museums collected prior to trout stocking activities and contemporary DNA samples. Our study of the trout in the southern Rocky Mountains uncovered six divergent lineages, two of which went extinct, probably in the early 20th century. A third lineage, the greenback cutthroat trout, previously declared extinct, was discovered surviving in a single stream outside of its native range. Comparison of the historic and modern distributions with stocking records revealed that the current distribution of trout largely reflects intensive stocking early in the late 19th and early 20th century from two phylogenetically and geographically distinct sources. Our documentation of recent extinctions, undescribed lineages, errors in taxonomy, and dramatic range changes induced by human movement of fish underscores the importance of the historical record when developing and implementing conservation plans for threatened and endangered species. Muchas especies están en peligro de extinción y están realizando esfuerzos a nivel mundial para restaurar especies en peligro a sus áreas de distribución natural. Restauración permanecer conectado conocimiento de la diversidad de las especies y la distribución histórica. Para algunas especies, muchas poblaciones se han extinguido o individuos ido más allá de su área de origen antes de la diversidad nativa y distribución fueron documentados, lo que resulta en una falta de información precisa para el establecimiento de las metas de restauración. Además, las evaluaciones taxonómicas tradicionales a menudo no capturar con precisión la diversidad filogenética. Se describe un método general para estimar la diversidad regional y la trucha degollada nativas para su distribución en las Montañas Rocosas del sur. Hemos reunido a un gran archivo de los registros históricos que documentan humana mediada por el cambio en la distribución de la trucha (Oncorhynchus clarkii) y el análisis combinado de filogenética, que datan del siglo 19 con las muestras recogidas antes de las actividades de siembra de truchas museos y muestras contemporáneas de ADN. Nuestro estudio de la trucha en las Montañas Rocosas del sur descubierto seis linajes divergentes, dos de los cuales se extinguieron, probablemente en el siglo 20. Un tercer linaje, la trucha degollada dólar, previamente declarada extinta, fue descubierta sobrevivir en una sola corriente fuera de su área de distribución natural. La comparación de las distribuciones históricas y modernas con registros de siembra reveló que la distribución actual de la trucha refleja en gran medida la media temprana intensiva a fines del 19 y principios del siglo 20 a partir de dos filogenéticamente y geográficamente distintas fuentes. Nuestra documentación de extinciones recientes, linajes no descritas, errores en los cambios de la taxonomía, alcance y dramáticos inducidos por el movimiento humano de pescado pone de relieve la importancia de los antecedentes históricos y sviluppo al implementar planes de conservación de especies amenazadas y en peligro de extinción.

Resumen

Muchas especies están en peligro de extinción y están realizando esfuerzos a nivel mundial para restaurar especies en peligro a sus áreas de distribución natural. Restauración permanecer conectado conocimiento de la diversidad de las especies y la distribución histórica. Para algunas especies, muchas poblaciones se han extinguido o individuos ido más allá de su área de origen antes de la diversidad nativa y distribución fueron documentados, lo que resulta en una falta de información precisa para el establecimiento de las metas de restauración. Además, las evaluaciones taxonómicas tradicionales a menudo no capturar con precisión la diversidad filogenética. Se describe un método general para estimar la diversidad regional y la trucha degollada nativas para su distribución en las Montañas Rocosas del sur. Hemos reunido a un gran archivo de los registros históricos que documentan humana mediada por el cambio en la distribución de la trucha (Oncorhynchus clarkii) y el análisis combinado de filogenética, que datan del siglo 19 con las muestras recogidas antes de las actividades de siembra de truchas museos y muestras contemporáneas de ADN. Nuestro estudio de la trucha en las Montañas Rocosas del sur descubierto seis linajes divergentes, dos de los cuales se extinguieron, probablemente en el siglo 20. Un tercer linaje, la trucha degollada dólar, previamente declarada extinta, fue descubierta sobrevivir en una sola corriente fuera de su área de distribución natural. La comparación de las distribuciones históricas y modernas con registros de siembra reveló que la distribución actual de la trucha refleja en gran medida la media temprana intensiva a fines del 19 y principios del siglo 20 a partir de dos filogenéticamente y geográficamente distintas fuentes. Nuestra documentación de extinciones recientes, linajes no descritas, errores en los cambios de la taxonomía, alcance y dramáticos inducidos por el movimiento humano de pescado pone de relieve la importancia de los antecedentes históricos y sviluppo al implementar planes de conservación de especies amenazadas y en peligro de extinción.