Presence and abundance of nonnative fish species in streams of the American West

Authors: Schade, Charles, Bonar, Scott A.

Year: 2005 (xxxvii)

Abstract

Understanding the role of nonnative species in an ecosystem is based on both the distribution and impact of those species. We used Environmental Protection Agency (EPA) Environmental Monitoring and Assesment Program (EMAP) data from 689 sites in 12 western states to evaluate environmental, anthropogenic, and biological factors related to distribution and relative abundance of introduced fishes in streams of the American West. This represents one of the largest standardized fish and habitat data collection efforts undertaken in the western United States. Nonnative fishes were found in 50.1% km of fish-bearing streams in the West. The most widely distributed species were salmonids, common carp, Cyprinus carpio, and centrarchids. Distribution of nonnative fishes was highest in the interior states, including Colorado, Montana, Arizona and Utah, and lowest in streams of the Pacific Northwest. We found no clear relationship between anthropogenic disturbance of habitat and the distribution and relative abundance of nonnative species. Nonnative fishes have significant impact on aquatic communities and are much more preval ent across the West than stream habitat degradation. Without de-emphasizing the effects of habitat degradation on native aquatic communities, our data suggest that reducing effects of nonnative fishes should be of equal if not greater importance.

Resumen

Presencia y abundancia de especies de peces no-nativos en corrientes fluviales del oeste americano (Estados Unidos) La comprensión del papel que ejercen las especies no-nativas en un ecosistema está basada en la distribución e impacto de esas especies. Con el objetivo de ev aluar los factores antropog énicos, medioambientales y biológicos con relación a la distribución y abundancia relativa de las especies de peces introducidas en las corrientes de ríos del oeste americano, se utilizaron los datos del Programa de Monitoreo y Evaluación Ambiental (EMAP, por sus siglas en inglés) de la Institución de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) pertenecientes a 689 localidades en 12 estados del oeste. Es to representa un esfuerzo nunca antes realizado en el oeste de Estados Unidos, obteniendo una de las col ecciones más grandes de datos con información estandarizada para peces y hábitat. Se encontraron peces no-nativ os en el 50.1% de los kiló metros abarcados por sistemas fluviales que albergan peces en el oeste. Las especies más ampliamente ditribuídas fueron varios salmónidos, la carpa común, Cyprinus carpio, y varios centrárquidos. La distribuc ión de peces no-nativos fue mayor en los estados del interior, como Colorado, Montana, Arizona y Utah, y menor en los sistemas del Pacífico noroeste. No se encontró una relación clara entre el disturbio antropogénico del hábitat y la distribución y abundancia relativa de especies no-nativ as. Los peces no-nativos tienen un im pacto significativo sobre las comunidades acuáticas y prevalecen mucho más que la degradación del hábitat en los sistemas fluviales del oeste. Sin minimizar los efectos de la degradación del hábitat en comunidades acuáticas nativas, nuestros datos sugieren que reducir los efectos de los peces no-nativos debería ser de igual o de mayor importancia.

Schonhuth, Susana I.*1; Doadrio, Ignacio2; Mayden, Richard L.1 (1-Saint Louis University, Department of Biology, Missouri; 2-Muse o Nacional de Ciencias Naturale s, Departamento de Biodiversid ad y Biologia Evolutiva, Madrid) Evolution and biogeographical histories of central and southern Mexican cyprinids ABSTRACT Phylogenetic relationships among southern and central Mexican cyprinids of the genera Notropis, Algansea, Dionda and Cyprinella were inferred from cytochrome-b gene. Collections covered both Atlantic and Pacific slopes. Phylogenetic trees were recovered using maximum parsimony, minimum evolution, and Bayesian inference methods. Five clades were resolved, showing species of Dionda as not monophyletic. One clade includes southern and central Mexican Notropis (plus Yuriria). A second clade includes southern species of Dionda plus Codoma. A third clade includes specimens of Cyprinella. A fourth clade includes species of Algansea closely related to the “monotypic” genus Agosia. The fifth clade includes northern species of Dionda. Understanding phylogenetic relationships of primary freshwater fishes such as cyprinids may lend support to certain geological hypotheses proposed for southern and central regions of Mexico that have complex geological histories. Our findings of a monophyletic clade including central and southern Mexican Notropis suggest a single colonization event in time for this group. The age of the major lineages of this clade has been tentatively estimated by molecular clock (1.52% per my) and geological dating. The evolution of Mexican Notropis was deeply marked by the complex geology and diverse topography of this region. Molecular data support speciation events during the Middle Mi ocene, contemporaneous with the elevation of the Mesa (Plateau) Central of Mexico. These uplift events caused the detach ment of two major Pacific slope drainages (Balsas and Atoyac) from the Mexican Plateau. Ther e is also evidence for stream-capture events, one during the Pliocene, involving the Atoyac and Balsas drainages, and others during the Pleistocene, affecting Atoyac-Balsas- Papaloapan headwaters in the Mixteca region, and Pánuco-Lerma headwaters in central Mexico. RESUMEN Evolución e historias biogeográficas de los ci prínidos en la parte sur y centro de México Se infirió sobre las relaciones filogenéticas entre los ciprínidos del sur y centro de México que pertenecen a los géneros Notropis, Algansea, Dionda y Cyprinella, a partir del gene citocromo-b. Se trabajó con material de ambas costas, la del Atlántico y la del Pacífico. Los árboles filogenéticos fueron recuperados usando los métodos de máxima parsimonia, mínima evolución, e inferencia Bayesiana. Se resolvieron cinco clados, que mostraron que las especies de Dionda no son monofiléticas. Uno de los clados incluye a Notropis (más Yuriria) del sur y centro de México. Un segundo cl ado incluye a las especies sureñas de Dionda más Codoma. Un tercer clado incluye especimenes de Cyprinella. El cuarto clado incluye especies de Algansea, que están cercanamente relacionadas al género “monotípico” Agosia. El quinto y último clado incluye a las especies norteñas de Dionda. El comprender las relaciones filoge néticas de peces primarios dulceacuí colas como los ciprínidos puede proporcionar soporte a ciertas hipótesis geológicas que han sido propuestas para las áreas central y sur de México con historias geológicas complejas. El haber encontrado un clado monofilético para Notropis del sur y centro de México, sugiere un evento único de colonización en el tiempo para este grupo. La edad de los principales linajes de este clado se estimó de manera tentativa por reloj molecular (1.52% por alrededor de un millón de años) y fechados geológicos. La evolución de las especies mexicanas de Notropis estuvo fuertemente afectada por el complejo geológico y la diversa topografía de la región. Los datos moleculares apoyan eventos de especiación durante el Mioceno Medio, contemporáneos con la elevación de la meseta central de México. Estos fenómenos de levantamiento ocasionaron el desprendimiento de dos afluentes principales de la pendiente del Pacífico (Balsas y Atoyac) en la meseta central. Ta mbién hay evidencias de eventos de capturas entre corrientes, una durante el Plioceno que involucró a los afluentes del Balsas y de Atoyac, y otros durante el Pleistoceno, que afectaron a las fuentes de las cuencas del Atoyac-Balsas-Papaloapan en la región Mixteca, y los origenes de la cuenca Pánuco-Lerma en la parte central de México.

Schooley, Jason D. *; Marsh, Paul C.; Kesner, Brian R.; Lee, James C.;