A comparison of genetic effective population size between the Rio Grande silvery minnow, Hybognathus amarus, and the plains minnow, Hybognathus placitus

Authors: Thomas F.

Year: 2003 (xxxv)

Abstract

Previous findings suggest that the federally endangered Rio Grande silvery minnow, Hybognathus amarus, has experienced an enormous decrease in genetic effective population size (Ne) (e.g., long-term Ne106, present Ne100). The reason for this decrease is presumably due in part to intermittent water flow and impediment of H. amarus by diversion dams. Hybognathus amarus produces semi-buoyant eggs, which passively drift downstream and, historically, each new year class was unrestricted in colonizing upstream habitat. However, due to stream intermittency and construction of numerous diversion dams along the Rio Grande, the movement of H. amarus (i.e., eggs, larvae, and adults) has been impeded. We hypothesize that these waterway obstructions, in conjunction with stream intermittency, are contributing to the decline in N e of H. amarus. [To provide the congeneric H. placitus (n~360) from the Pecos River (similar in habitat and flow regime to the Rio Grande, but unobstructed by diversion dams along study site) and compare it to that of H. amarus.] [sic, Eds.] Estimates of Ne are based on the temporal method using four microsate llite loci and a fragment of mitochondrial encoded ND4 gene. In contrast to nuclear estimates of Ne (ca. 100) for H. amarus, Ne values (>51,000) for H. placitus suggest sizes that are significantly greater (i.e., the CI values do not overlap). The life history and habitats of these species are similar and, as such, our findings indicate that the reduction of Ne in H. amarus is associated with the impediment of up-and-down stream movement by diversion dams.

Resumen

Comparación del tamaño de población genéticamente efectivo, entre la carpa Chamizal, Hybognathus amarus, y la carpa de las praderas, Hybognathus placitus Estudios previos sugieren que la especie en peligro de carpa Chami zal (del Río Bravo), Hybognathus amarus , ha tenido una notoria disminución en su tamaño de población genéticamente efectivo (Ne) (e.g., largo plazo Ne106, actual Ne100). La razón de este decremento es aparentemente, en parte, a causa del flujo actual intermitente de agua y al impedimento para el paso de H. amarus por las presas en el río. Hybognathus amarus produce huevos semiflotantes, que derivan pasivamente río abajo e, históricamente, la nueva clase anual podía colonizar sin restricciones el hábitat río arriba. Sin embargo, el movimiento de H. amarus (i.e., huevos, larvas, y adulto s) está actualmente impedido, debido a la intermitencia de la corriente y a la construcción de numerosas presas a lo largo del Río Bravo (Rio Grande). Se hipotetiza que estas obstrucciones al paso del agua, en conjunto con la

intermitencia de la corriente, están contribuyendo al decremento de la Ne de H. amarus . [Para proporcionar, la especie congenérica H. placitus (n~360) del Río Pecos (similar al hábitat y régimen de flujo del Río Bravo, pero sin obstrucciones por presas a lo largo del sitio de estudio), y compararlo al de H. amarus .] [sic, Eds.] Las estimaciones de Ne están basadas en el método temporal donde se usan cuatro loci microsatelitales y un fragmento del gen mitocondrial codificado ND4. Contrario a los estimados nucleares de Ne (ca. 100) para H. amarus , los valores de Ne (>51,000) para H. placitus sugieren que los tamaños son significativamente más grandes (i.e., los valores CI no se sobrelapan). El ciclo de vida y los hábitats ocupadas por estas especies son similares, así como los resultados de este estudio indican que la reducción de Ne en H. amarus está asociada al impedimento para moverse río arriba o río abajo, a causa de las presas.