Sự phá vỡ sự tách biệt môi trường sống giữa ba loài Hexagrammos do những biến đổi môi trường sống nhân tạo tạo ra môi trường sống phân tầng

Ecological Research - Tập 25 - Trang 41-50 - 2009
Motoko R. Kimura1, Hiroyuki Munehara2
1Division of Biosphere Science, Graduate School of Environmental Science, Hokkaido University, Hakodate, Japan
2Usujiri Fisheries Station, Field Science Center for Northern Biosphere, Hokkaido University, Hakodate, Japan

Tóm tắt

Tại các khu vực ven biển của Nhật Bản, ba loài cá xanh (Hexagrammos spp.) có thể lai chéo với nhau. Trong một môi trường rạn san hô tự nhiên, chúng tôi đã chỉ ra rằng Hexagrammos agrammus và H. octogrammus thiết lập lãnh thổ sinh sản của chúng ở khu vực nông với sự phong phú của tảo biển, trong khi H. otakii thiết lập lãnh thổ sinh sản ở khu vực sâu mà cỏ tảo phủ thưa thớt. Sự khác biệt trong cách sử dụng môi trường sống này đã dẫn đến việc H. otakii phân bố tách biệt khỏi hai loài còn lại, do đó giảm khả năng lai ghép. Tuy nhiên, cả ba loài này đều xuất hiện cùng nhau ở một khu vực nhân tạo gần mỏ chắn sóng. Khu vực này được đặc trưng bởi độ dốc cao và các cấu trúc bê tông phức tạp được chồng lên nhau, tạo ra một môi trường sống phân tầng bao gồm môi trường nông với cỏ tảo và môi trường sâu với cỏ tảo thưa thớt, cho phép cả ba loài sinh sản trong cùng một khu vực. Kết quả của chúng tôi gợi ý rằng các cấu trúc do con người tạo ra có thể tạo ra một môi trường sống phân tầng nhân tạo có thể làm gián đoạn sự tách biệt môi trường sống và thúc đẩy sự lai ghép giữa các loài.

Từ khóa

#Hexagrammos #lai ghép #môi trường sống nhân tạo #môi trường sống phân tầng #sinh sản

Tài liệu tham khảo

Amaoka K (1984) Family Hexagrammidae. In: Masuda H, Amaoka K, Araga C, Urno T, Yoshino T (eds) The fishes of the Japanese Archipelago (in Japanese). Tokai University Press, Tokyo, pp 320–321 Arnold ML (1997) Natural hybridization and evolution. Oxford University Press, New York Balanov AA, Markevich AI, Antonenko DV, Crow KD (2001) The first occurrence of hybrids of Hexagrammos otakii × H. octogrammus and description of H. otakii from Peter the Great Bay (The Sea of Japan). J Ichthyol 41:728–738 Bierne N, Bonhomme F, David P (2003) Habitat preference and the marine-speciation paradox. Proc R Soc Lond B Biol Sci 270:1399–1406 Bridle JR, Baird SJE, Butlin RK (2001) Spatial structure and habitat variation in a grasshopper hybrid zone. Evolution 55:1832–1843 Coyne JA, Orr HA (2004) Speciation. Sinauer Associates Inc, Massachusetts Crow KD, Powers DA, Bernardi G (1997) Evidence for multiple maternal contributors in nests of kelp greenling (Hexagrammos decagrammus, Hexagrammidae). Copeia 1997:9–15 Crow KD, Munehara H, Kanamoto Z, Balanov A, Antonenko D, Bernardi G (2007) Maintenance of species boundaries despite rampant hybridization between three species of reef fishes (Hexagrammidae): implications for the role of selection. Biol J Linn Soc Lond 91:135–147 Eisenhour DJ, Piller KR (1997) Two new intergeneric hybrids involving Semotilus atromaculatus and the genus Phoxinus with analysis of additional Semotilus atromaculatus–Phoxinus hybrids. Copeia 1997:204–209 Estrada C, Jiggins CD (2002) Patterns of pollen feeding and habitat preference among Heliconius species. Ecol Entomol 27:448–456 Gorbunova NN (1970) Spawning and development of greenlings (Family Hexagrammidae). In: Rass TS (ed) Greenlings: taxonomy, biology and interoceanic transplantation. Israel Program for Scientific Translations, Moskva, pp 121–185 Kanamoto Z (1976a) On the ecology of Hexagrammid fish. 1) Habitats and behaviors of Agrammus agrammus (Temminck et Schlegel) and Hexagrammos otakii (Jordan et Starks) (in Japanese with English abstract). Jpn J Ecol 26:1–12 Kanamoto Z (1976b) On the ecology of Hexagrammid fish. 2) The distribution of Hexagrammid fish (in Japanese). Nihon suisan gakkai tohoku sibu kaiho 26:48–53 Lamb T, Avise JC (1986) Directional introgression of mitochondrial DNA in a hybrid population of tree frogs: the influence of mating behavior. Proc Natl Acad Sci USA 8:2526–2530 Levin DA, Francisco-Ortega J, Jansen RK (1996) Hybridization and the extinction of rare plant species. Conserv Biol 10:10–16 Mayr E (1963) Animal species and evolution. Belknap Press of Harvard University Press, Cambridge Munehara H (2001) Mating and paternal care behavior of Hexagrammid fishes. In: Amaoka K (ed) The story of fishes––biodiversity of fishes (in Japanese). Tokai University Press, Tokyo, pp 151–167 Munehara H, Kanamoto Z, Miura T (2000) Spawning behavior and interspecific breeding in three Japanese greenlings (Hexagrammidae). Ichthyol Res 47:287–292 Nosil P, Vines TH, Funk DJ (2005) Perspective: reproductive isolation caused by natural selection against immigrants from divergent habitats. Evolution 59:705–719 Oshima Y, Nakamura C (1942) Life history of Hexagrammos otakii (in Japanese). Suisangaku kaihou 9:81–89 Rhymer JM, Simberloff D (1996) Extinction by hybridization and introgression. Annu Rev Ecol Syst 27:83–109 Ross CL, Harrison RG (2002) A fine-scale spatial analysis of the mosaic hybrid zone between Gryllus firmus and Gryllus pennsylvanicus. Evolution 56:2296–2312 Ross CL, Benedix JH, Garcia C, Lambeth K, Perry R, Selwyn V, Howard DJ (2008) Scale-independent criteria and scale-dependent agents determining the structure of a ground cricket mosaic hybrid zone (Allonemobius socius–Allonemobius fasciatus). Biol J Linn Soc Lond 94:777–796 Rutenberg EP (1970) Survey of the fishes of family Hexagrammidae. In: Rass TS (ed) Greenlings: taxonomy, biology and interoceanic transplantation. Israel Program for Scientific Translations, Moskva, pp 1–103 Schlefer EK, Romano MA, Guttman SI, Rush SB (1986) Effects of twenty years of hybridization in a disturbed habitat on Hyla cinerea and Hyla gratiosa. J Herpetol 20:210–221 Scribner KT, Page KS, Bartron ML (2001) Hybridization in freshwater fishes: a review of case studies and cytonuclear methods of biological inference. Rev Fish Biol Fish 10:293–323 Seehausen O, Takimoto G, Roy D, Jokela J (2008) Speciation reversal and biodiversity dynamics with hybridization in changing environments. Mol Ecol 17:30–44 Takahashi A, Tsaur SC, Coyne JA, Wu CI (2001) The nucleotide changes governing cuticular hydrocarbon variation and their evolution in Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci USA 98:3920–3925 Takayama T (2004) Breakwater. In: Japanese Association for Coastal Zone Studies (ed) Encyclopedia of coastal zone environment (in Japanese). Kyoritsu Shuppan, Tokyo, pp 83–84 Wolf DE, Takebayashi N, Rieseberg LH (2001) Predicting the risk of extinction through hybridization. Conserv Biol 15:1039–1053 Yamamoto G, Nishioka C (1948) Breeding habits and developmental process of greenling; Hexagrammos otakii Jordan & Starks (in Japanese with English abstract). Seibutu 3:167–170 Yanchukov A, Hofman S, Szymura JM, Mezhzherin SV (2006) Hybridization of Bombina bombina and B-variegata (Anura, Discoglossidae) at a sharp ecotone in western Ukraine: comparisons across transects and over time. Evolution 60:583–600