Molecular evidence for reproductive isolation between two sympatric trophic morphs of San Salvador pupfishes (Cyprinodon)

Authors: Bunt, TM1, Turner, BJ*1, Duvernell, D1, Holtmeier, C2, Barton, M3

Year: 1999 (xxxi)

Abstract

Morphologically distinctive pupfishes (Cyprinodon) in Little Lake and Osprey Lake, San Salvador, form what may be a nascent “species flock.” We compared haplotype sequences and frequencies from the d-loop of the mitochondrial genome for two of the three morphs, “normal” and “bulldog,” present in these lakes. The comparison revealed the following: Little Lake normals vs. bulldogs P = 0.0060 +/- 0.0024 Osprey Lake P = 0.1010 +/- 0.0096 The morphs were also compared across lakes by the same procedure, with the following results. Little Lake vs. Osprey Lake Normal P = 0.0000 +/- 0.00 Bulldog P = 0.0080 +/- 0.0028 These comparisons reveal significant differences in haplotype frequencies between the two morphs in Little Lake, but no such differences can be detected in Osprey Lake. They also suggest genetic differentiation between the two lakes for both of the morphs. Thus, it is probable that reproductive isolation exists between these two morphs in Little Lake, but no such isolation is evident in Osprey Lake. The differences between the lakes may reflect different levels of gene flow between morphs, but other potential explanations cannot yet be excluded. Further work will emphasize comparisons among these samples and pupfish from other lakes on San Salvador, using sequence data from both the d-loop region and other regions of the mitochondrial genome. While the current data are incomplete, the results emphasize the potential interest in the San Salvador pupfish “system” for elucidating the relationship between ecological and genetic divergence or reproductive isolation.

Resumen

Evidencia molecular de aislamiento reproductivo entre dos morfotipos tróficos simpátricos de peces cachorritos (Cyprinodon) de San Salvador Los peces cachorritos ( Cyprinodon) de los Lagos Little y Osprey, San Salvador, son morfológicamente distintos y pudieran constituir un “congregado de especies” en ciernes. Comparamos las secuencias haplotípicas y las frecuencias del segmento-d del genoma mitocrondrial para dos de los tres morfotipos (“normal” y “bulldog”) que se encuentran en los mencionados lagos. La comparación reveló lo siguiente: normales vs. “bulldogs” Lago Little P = 0.0060 +/- 0-0024 Lago Osprey P = 0.1010 +/- 0.0096 Siguiendo el mismo procedimiento se compararon los morfotipos también entre lagos, encontrando lo siguiente: Lago Little vs. Lago Osprey Normales P = 0.0000 +/- 0.0000 “bulldogs” P = 0.0080 +/- 0.0028 Las comparaciones anteriores revelan diferencias significativas en las frecuencias del haplotipo entre ambos morfotipos en el Lago Little, más no así en el Lago Osprey. Además, las comparaciones sugieren la diferenciación genética entre los dos morfotipos entre los dos lagos. Por lo tanto, es probable que exista aislamiento reproductivo entre estos dos morfotipos en el Lago Little, más no así en el Lago Osprey. Las diferencias entre lagos pudieran reflejar diferentes niveles de flujo genético entre los morfotipos, aunque no se excluye la posibilidad de explicaciones alternativas. Los trabajos futuros enfatizarán en la comparación entre estas muestras y las de peces cachorritos de otros lagos de San Salvador, utilizando datos de secuenciación tanto del segmento-d como de otras regiones del genoma mitocondrial. Aunque los datos actuales son incompletos, los resultados resaltan la importancia potencial del “sistema” de peces cachorritos de San Salvador para comprender la relación entre la divergencia ecológica y genética o el aislamiento reproductivo.