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Can commercial fishing cause evolution? Answers from guppies (Poecilia reticulata)

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Abstract:

Life history theory predicts that high adult mortality rates select for earlier maturity and increased reproduction. If such evolution occurs in response to the commercial exploitation of natural fish populations, then the correlated reduction in body size would reduce the yield of the fishery. Earlier maturity and reduced body size are seen in commercially exploited populations. Here, we compare the life histories of natural populations of guppies (Poecilia reticulata) from Trinidad that live in either high- or low-predation environments, which serve as surrogates for the presence or absence of commercial fishing. We can quantify mortality rate and life history variables, including age and size at maturity, in the laboratory and in nature. We have manipulated mortality rates in nature and measured the rate of evolution. High mortality selects for earlier maturity at a smaller size, as observed in commercial fisheries and as predicted by theory. Furthermore, the nature and magnitude of predator-induced mortality are comparable to those caused by commercial fishing. The rate of evolution in guppies predicts similar evolution in commercial fisheries on a time scale of decades. These attributes support arguments that humans, like predators, have acted as an agent of selection when exploiting populations of fish.

La théorie démographique prédit qu'une forte mortalité des adultes entraîne la sélection d'une maturité précoce et d'une reproduction accrue. Si une telle sélection se produisait en réaction à l'exploitation commerciale des populations naturelles de poissons, la réduction de la taille corporelle, un effet en corrélation, réduirait le rendement de la pêche. La maturation précoce et la taille réduite s'observent dans les populations exploitées commercialement. Nous comparons ici les cycles biologiques de populations naturelles de guppys (Poecilia reticulata) de Trinidad qui vivent dans des milieux de forte ou de faible prédation, ce qui sert ici de phénomène de remplacement pour la présence ou l'absence de pêche commerciale. Nous pouvons mesurer le taux de mortalité et les variables démographiques, en particulier l'âge et la taille à la maturité, en laboratoire et en nature. Nous avons manipulé les taux de mortalité en nature et mesuré le taux d'évolution. Une forte mortalité entraîne la sélection d'une maturité à une taille réduite comme on l'observe dans les pêches commerciales, en accord avec la théorie. De plus, la nature et l'importance de la mortalité induite par les prédateurs sont comparables à celles causées par la pêche commerciale. Le taux d'évolution observé chez les guppys permet de prédire une évolution semblable dans les pêches commerciales sur une échelle de décennies. Ces caractéristiques appuient les arguments qui veulent que les humains, tout comme les prédateurs, aient agi comme agents de sélection naturelle en exploitant les populations de poissons.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2005

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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