Top-down and bottom-up effects on morphome tric shape variation among populations of Utah chub, Gila atraria

Authors: Belk, Mark*1, Johnson, Jerald B.1, Schaalje, G. Bruce2

Year: 2007 (xxxix)

Abstract

Shape is a complex, multivariate trait that determin es in part how well an organism functions in its environment and thus its evolutionary fitness. Determining what ecological and evolutionary factors contribute to shape variation in a natural environment is central to understanding adaptation and evolution of shape. Utah chub, Gila atraria , is a widespread and variable cyprinid species native to the Bonneville Basin and upper Snake River drainage in the western U.S.A. We sampled populations with and without co-occurring predators and across a range of resource availability to determine effects of top-down (predation) and bottom-up (diet) forces on shape variation. Shape analysis was based on landmark-based geometric morphometrics methods. Both top-down and bottom-up forces affected shape of Utah chub and there was a significant interaction between the two. Both the magnitude and direction of shape change due to diet differed between predation environments. Effects of predation have primacy over effects of diet on shape variation, consistent with the “life versus lunch” hypothesis. Shape variation in Utah chub exhibits a hierarchal response to multiple selective forces.

Resumen

Efectos arriba-abajo y abajo-arriba sobre la variación morfométrica entre las poblaciones de la carpa de Utah, Gila atraria La forma corporal es una característica compleja y multivariada que determina en parte qué tan bien funciona un organismo en su medioambiente y por tanto, en su aptitud evolutiva. La determinación de los factores ecológicos y evolutivos que co ntribuyen a la variación de la forma corporal en un ambiente natural es central para comprender la adaptación y la evolución de la misma. La carpa de Utah, Gila atraria , es una especie de ciprínido variada y ampliamente distribuída, nativa de la cuenca Bonneville y del afluente de la parte alta del Río Snake en el oeste de los Estados Unidos. Realizamos muestreos poblacionales con y sin depredadores co-ocurrentes y a lo largo de un interval o con disponibilidad de recursos, para determinar los efectos de los vectores de arriba-abajo (depredación) y de abajo-arriba (dieta) en la variación de la forma corporal. El análisis para la forma corporal se hizo con base en métodos morfogeómetricos con puntos de referencia en características geométricas distintivas. Ta nto el vector arriba-abajo como el abajo-arriba afectaron la forma corporal de la carpa de Utah y hubo una interacción significativa entre ambas. La magnitud y la dirección del cambio en dicha forma debido a la dieta difieren según el grado de la depredación en el medio. Los efectos de la depredación tienen primacía sobre los efectos de la dieta con relación a la variación en la forma corporal, lo cual es consistente con la hipótesis “ la vida versus la comida ”. La variación en la forma corporal de la carpa de Utah, exhibe una respuesta jerárquica a múltiples fuerzas selectivas.