Behavioral and molecular evidence for hybridization between Gambusia nobilis and G. affinis

Authors: Osborne, Megan, Wilson, Wade

Year: 2007 (xxxix)

Abstract

Gambusia nobilis is a federally endangered fish that is now restricted to only four populations in New Mexico and Texas. Its highly invasive sister species, G. affinis, has been introduced to the habitat of the New Mexico G. nobilis populations. It is unclear if these species are readily hybridizing or segregating via behavioral or ecological means, thereby maintaining unique species’ identities. In laboratory studies we examined both species’ mating preferences using both male and female mate choice trials. Although males of both species had a clear preference for conspecific females, females of both species had a preference for G. affinis males, suggesting that hybridization could be facilitated by female G. nobilis. This is cause for concern because presumed hybrids have been found in areas where these species co-occur , so the persistence of G. nobilis as a genetically distinct species is now in questio n. To determine if the mate choice trials are an accurate proxy for actual mating behavior, we are using microsatellite and mitochondrial DNA data to determine the degree of hybridization and introgression between the two species at Bitter Lake National Wildlife Refuge (BLNWR) near Roswell, NM. To identify the potential role of hybridization and introgression, we are genetically screening G. affinis and G. nobilis individuals collected from BLNWR during 2006 and 2007, in areas of allopatry as well as areas of presumed hybridization. Individuals were screened for variation at six microsatellite loci and a partial fragment of the cytochrome b gene in the maternally inherited mitochondrial DNA.

Resumen

Evidencia conductual y molecular de hibridación entre Gambusia nobilis y G. affinis Gambusia nobilis es una especie de pez en peligro que está ahora restringida a sólo cuatro poblaciones en Nuevo México y Texas. Su especie-hermana, altamente invasiva, G. affinis, ha sido introducida en el hábitat de la población de G. nobilis en Nuevo México. No es claro si estas especies se están hibridizando o segregando por conducta o de forma ecológica y manteniendo por tanto su identidades como especies únicas. Examinamos las preferencias de apareamiento en ambas especies en el laboratorio; realizando experimentos para observar la selección tanto de machos como de hembras. Los machos en ambas especies tu vieron una clara preferencia por sus hembras conespecíficas. Mientras que las hembra s de ambas especies tuvieron más afinidad por los machos de G. affinis, sugiriendo así que la hibridación podría ser facilitada por las hembras de G. nobilis. Esto causa preocupación porque presuntos híbridos han sido encontrados donde ambas especies co-ocurren, de manera que la persistencia de G. nobilis , como una especie genéticamente distinta, está ahora en cuestionamiento. Para determinar si los experimentos para selección de pareja son una representación precisa para la conducta actual del apareamiento, usamos datos de AND microsatelital y mitocondrial, y así determinar el grado de hibridación e introgresión entre las dos esp ecies en el Refugio Nacional de Vida Silvestre del Lago Bitter (BLNWR por su acrónimo en inglés) cerca de Roswe ll, NM. Con el fin de identificar el papel potencial de hibridación e introgresión, estamos revisando genéticamente individuos de G. affinis y G. nobilis colectados del BLNWR durante 2006 y 2007, en áreas de alopatría, así como áreas con presunta hibridación. Para definir si hay variación, los organismos fueron revisados detalladamente en seis loci microsatelitales y un fragmento parcial del gene citocromo b en el ADN mitocondrial heredado por parte de la madre.