Profound physiological differences betw een Cuatro Ciénegas pupfish species: evidence from a reciprocal transplant experiment and implications for hybridization

Authors: Carson, EW

Year: 2002 (xxxiv)

Abstract

Cyprinodon bifasciatus and C. atrorus are thought to exhibit vast differences in their physiological tolerance thresholds, with the former stenothermic/halic and the latter eurythermic/halic. However, such differences have never been e xperimentally verified, though documentation and quantification of st enothermic/halic tol erances i n C. bifasciatus could have important implications for understanding the dynamics of hybridization between these species. To test for evidence of differences in physiological tolerances between C. b ifasciatus and C. a trorus, a reciprocal transplant experiment was conducted. Both species exhibited low mortality in the physicoc hemically stable environments that typify C. bifasciatus habitats. In contrast, C. b ifasciatus suffered significantly higher (p< 0.001) mortality than C. atrorus in the severe and fluctuating environments typically inhabited by C. atrorus . These results provide empirical evidence that C. b ifasciatus and C. atrorus exhibit profound physio logical differences. Su ch differences may help explain previous observations of limited introgression of C. bifasciatus alleles into C. atrorus populations. Physiological differences, however, fail to explain why C. atrorus alleles have not introgressed into C. bifasciatus populations. Results from this experiment suggests that hybridization dynamics between these species are likely controlled by multiple and complex factors.

Resumen

Profundas diferencias fisiológicas entre especies de peces cachorrito de Cuatro Ciénegas: evidencia de un experimento de transplante recíproco e implicaciones para la hibridación Se cree que Cyprinodon b ifasciatus y C. a trorus exhiben vastas diferencias en sus umbrales de tolerancia fisiológica, si endo el p rimero est enotérmico/halino y el úl timo euri térmico/halino. Sin embargo, dichas diferencias nunca han sido verifica das con experi mentos, aún c uando la documentación y cuantificación de la toleranci a estenotérmica/halina en C. bifasciatus pudiera tener implicaciones importantes para el entendimiento de la dinámica de hibridación entre esa s es pecies. Pa ra probar la ev idencia d e las diferencias de tolerancia fisiológicas en tre C.

bifasciatus and C. a trorus, se real izó u n experimento de transplante recíproco. Am bas es pecies mostraron baja mortalidad en el medioambiente fisico quimicamente est able que tipifica los hábitats de C. b ifasciatus. Po r el contrario, C. b ifasciatus mostró un a mortalidad significativamente más alta (p < 0 .001) que C. a trorus en e l medioambiente severo y fluctuante típicamente habitado por C. atrorus. Estos resultados nos da n evidencia empírica de que C. b ifasciatus y C. a trorus exhiben profundas diferencias fisiológicas. Tal es diferencias pueden ayudar a explicar observaciones pre vias de una introgresión limit ada de alelo s de C. b ifasciatus haci a poblaciones de C. atrorus. Si n e mbargo, las diferencias fisiológicas no e xplican por qué l os al elos de C. a trorus no han tenido introgresiones hacia las poblaciones de C. bifasciatus. Los resultados de este experimento sugieren que las dinámicas de hibridación entre estas especies están probablemente controladas por múltiples y complejos factores.