Considering alternative reproductive phenotypes in habitat and species restoration

Authors: Lema, SC, Watters, JV, Nevitt, GA

Year: 2001 (xxxiii)

Abstract

Many imperiled fishes exhibit alternative reproductive phenotypes that vary in morphological, behavioral, and life history characteristics. The expression of these alternative phenotypes affects two population parameters: 1) demography; and 2) effective population size (N e). Changes in the expression of reproductive phenotypes alter these population parameters, and therefore affect the probability of long-term persistence for a population. We explore recent evidence suggesting that the physical structure of a habitat influences the development and expression of alternative reproductive phenotypes in fishes. In coho salmon, Oncorhynchus kisutch, we show that habitat structure alters the frequency of early-maturing “jack” and late-maturing “hooknose” phenotypes, as well as the phenotypic variance of juveniles as calculated from length and weight measurements. The development of these juvenile and sexually mature phenotypes may be mediated by the distribution and quality of foraging positions in a habitat. In pupfishes, we review how habitat structure modulates the number of males adopting territo rial, satellite, and sneaker reproductive tactics. By understanding the influence of habitat structure on development and expression of reproductive phenotypes, it should be possible to engine er habitats to generate explicit frequencies of these

phenotypes and achieve a particular demography or N e for a population. Such considerations should prove useful when restoring altered habitats and constructing refugia for imperiled fishes.

Resumen

Consideración de fenotipos reproductivos altern ativos para la restauración de hábitat y de especies Muchos peces amenazados despliegan fenotipos reproductivos alternativos que varían en caracteres morfológicos, de conducta y parámetros del ciclo de vida. La expresión de estos fenotipos alternativos afecta dos parámetros poblacionales: 1) demografía; y 2) tamaño efectivo de la población (N e). Los cambios en la expresión de fenotipos reproductivos modifican estos parámetros poblacionales, afectando con ello la probabilidad de persistencia a largo plazo de la población. Exploramos eviden cia reciente que sugiere que la estructu ra física de un hábitat influye en el desarrollo y la expresión de fenotipos reproductivos alternativos en peces. En el salmón plateado, Oncorhynchus kisutch, mostramos cómo la estructura del hábitat altera la frecuencia de dos fenotipos que maduran más jóvenes (“jack”) y más viejos (“hooknose”), así como la varianza fe notípica de los juveniles calculada a partir de mediciones de longitud y peso. El desarrollo de estos fenotipos juve niles y sexualmente maduros puede ser influenciado por la distribución y calidad de posiciones de a limentación en el hábitat. En peces cach orritos, revisamos cómo la estructura del hábitat rige el número de machos que adoptan tácticas reproductivas de territorio, satélite y hurtadillas. El comprender la influencia de la estructura del hábitat en el desarrollo y expresión de fenotipos reproductivos, puede facilitar el diseño de hábitats para producir frecuencias determinadas de estos fenotipos y lograr una demografía particular o N e para una población. Tales elementos debieran ser de utilidad en la restauración de hábitats alterados y para construir refugios para peces amenazados.