Population structure effects on rate of introgression betw een sheepshead minnow and Pecos pupfish

Authors: Rosenfield, JA, Kodric-Brown, A

Year: 2001 (xxxiii)

Abstract

Hybridization and genetic introgression are often associated with reduced populations of one of the parental species. The correlation between hybridization and population density is believed to stem from an inability of individuals to find conspecific mates. We studied the effect of population density on hybridization between Pecos pupfish, Cyprinodon pecosensis, and sheepshead minnow, C. variegatus. In our trials, males of competing parental species or hybrids occurred at equal density and only one species of female was used per trial. Population density was

adjusted by changing the size of the arena and the total number of males competing. At low population densities, we observed a dominance hierarchy breeding system in which F1 hybrids were competitively superior to both parental species and sheepshead minnow was supe rior to Pecos pupfish. At higher population densities, we observed a territorial mating system in which sheepshead minnow was superior to Pecos pupfish and F1 hybrid males were competitively equivalent to both parental species. The change in competitive ability in arenas with different population densities suggests that F1 hybrids are favored in environments with low population density. The rate of introgression between sheepshead minnow and Pecos pupfish observed in the wild may have been accelerated by a low population density of Pecos pupfish at the time of sheepshead minnow introduction. These results suggest that population density effects on breeding systems may explain some of the correlation between incidence of hybridization and asymmetric population densities.

Resumen

Efectos de la estructura poblacional en la tasa de introgresión entre el bolín y el cachorrito del Pecos A menudo se asocia a la hibridación e introgresión genética con la disminución del tamaño poblacional de una de las especies progenitoras. Se estima que la correlación observada entre la hibridación y la densidad poblacional se debe a la imposibilidad de los organismos para encontrar parejas de la misma especie. Investigamos el efecto de la densidad poblacional en la hibridación entre el cachorrito del Pecos, Cyprinodon pecosensis, y el bolín, C. variegatus. En cada prueba, compitieron machos de especies parentales o híbridos con igual densidad y solo una especie de hembra. Se reguló la densidad de los organismos variando el tamaño del espacio y el número total de machos compitiendo. Encontramos que las bajas densidades poblacionales resultaron en un sistema de apareamiento con dominancia jerárquica en el cual los híbridos F1 compitieron con superioridad con ambas especies parentales y el bolín fue superior al cachorrito del Pecos. En densidades mayores, se observó un sistema de apareamiento territorial en donde el bolín fue superior al cachorrito y el desempeño de los machos F1 híbridos fue igual al de ambas especies progenitoras. El cambio en la capacida d competitiva en diferentes densidad es sugiere que los híbridos F1 son favorecidos a bajas densidades. La tasa de introgresión entre el bolín y el cach orrito del Pecos observada en el campo pudo haber sido acelerada por una baja densidad poblacional del cachorrito cuando se introdujo el bolín. Estos resultados sugieren que los efectos de densidad poblacional en los sistemas de apareamiento pueden explicar parte de la correlación entre la incidencia de hibridación y densidades poblacionales asimétricas.