How did the plains minnow replace the Rio Grande silvery minnow in the Pecos River?

Authors: Moyer, Gregory R.1, Turner, Thomas F.*2, Osborne, Megan J.2

Year: 2006 (xxxviii)

Abstract

Museum records indicate that the plains minnow, Hybognathus placitus , was introduced into the Pecos River, New Mexico (NM) during the early 1960s. Ten to fifteen years later, the endemic Rio Grande silvery minnow, Hybognathus amarus, was extirpated from the system. We used microsatellite and mtDNA data, ecological data and modeling, and a computer simulation approach to reconstruct the history of invasion and species replacement. To identify the potential role of hybridiza tion and introgression, we genetically screened H. amarus (n = 389) from the Rio Grande, NM, and H. placitus (n = 424) from the Pecos River, NM, using four nuclear microsatellites and a partial fragment of th e mtDNA ND4 gene. Genetic analyses showed that H. placitus was introduced into the Pecos River from at least two genetically distinct source populations in the Canadian River and Red River, Oklahoma. Assignment tests excluded hybridization as a primary factor in species replacement but suggested a role for interspecifi c competition. Ecological modeling indicated that the number of founding individuals must have been between 20 and 500 individuals for H. placitus to have competitively displaced H. amarus in the Pecos River in ten to fifteen generations. Observed differences of allele frequencies between source and founder populations indicated that between 32 and 115 H. placitus individuals founded the Pecos River population. Genetic and ecological data suggest that interspecific competition could have led to species replacement there.

Resumen

¿Cómo reemplazó la carpa de las praderas a la carpa Chamizal en el Río Pecos? Los registros de museos indican que la carpa de las praderas, Hybognathus placitus, fue introducida en el Río Pecos, Nuevo México (NM), a principios de los años 1960s. Diez o quince años después, la carpa Chamizal (endémica), Hybognathus amarus, desapareció del sistema. Se utilizaron datos de microsatélites y ADNmt, ecológicos, y de modelos, y se hizo una simulación en computadora para reconstruir la historia de la invasión y del reemplazo de la especie. Para identificar el papel potencial de hibridación e introgresión, analizamos genéticamente 389 organismos de H. amarus del Río Bravo (Grande), NM, y 424 organismos de H. placitus del Río Pecos, NM, usando cuatro microsatélites nucleares y un fragmento parcial de gene ND4 de ADNmt. Los resultados de este análisis mostró que H. placitus fue introducida al Pecos de al menos dos poblaciones fuente, distintas genéticamente, del Río Canadian y el Río Red, Oklahoma. Las pruebas de asignación excluyeron la hibridación como el factor primario de reemplazo de especies pero sugirieron una influencia en el desarrollo de competencia interespecífica. El modelo ecológico indicó que el número de organismos fundadores debe haber

sido entre 20 y 500 individuos de H. placitus, para que este pudiera haber desp lazado por competencia en diez a quince generaciones a H. amarus en el Río Pecos. Las diferencias observadas en las frecuencias alélicas entre las poblaciones fundadoras y fuente indicaron que entre 32 y 115 organismos de H. placitus fundaron la población del Río Pecos. Los datos ecológicos y genéticos sugieren que la competencia interespecífica podría haber provocado el reemplazo de especies en ese lugar. Mueller, Gordon A. *1; Carpenter, Jeanette 1; Figiel, Chester 2; Krapfel, Ro-