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Patterns of genetic differentiation between two co-occurring demersal species: the red mullet (Mullus barbatus) and the striped red mullet (Mullus surmuletus)

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Abstract:

The accurate identification of genetic partitioning is of primarily importance when devising conservation management strategies for today’s marine resources. The great variety of genetic structure displayed by demersal species underscores the need for the identification of common patterns that can be found across species. Here, we analyse allele frequency variation at 10 microsatellite loci of two congener demersal fish, the red mullet (Mullus barbatus) and the striped red mullet (Mullus surmuletus), from the Atlantic Ocean and the Mediterranean Sea. The results indicate that two different gene flow patterns exist between these species. The red mullet’s genetic distribution was found to be highly structured, resembling that of a metapopulation composed by independent, self-recruiting subpopulations with some connections between them. The striped red mullet displayed less genetic heterogeneity within the Mediterranean Sea and a substantial gene flow reduction between the Atlantic Ocean and MediterraneanSea. Our results indicate that gene flow patterns in the demersal environment can be substantially different between closely related species with highly comparable biology, suggesting that biogeographic boundaries can affect demersal species in a different way despite common ecological features and spatial overlap. We conclude that the delimitation of such boundaries could be determined by the fine differences in life history traits between species.

L’identification précise du partionnement génétique est d’importance considérable lorsqu’on met au point des stratégies de conservation-gestion des ressources marines actuelles. La grande variété de structures génétiques retrouvées chez les espèces démersales souligne le besoin d’identification de patrons communs qui peuvent s’appliquer à l’ensemble des espèces. Nous analysons ici la variation de la fréquence des allèles à 10 locus microsatellites chez deux poissons démersaux de même genre, le rouget de vase (Mullus barbatus) et le rouget de roche (Mullus surmuletus) de l’Atlantique et de la Méditerranée. Les résultats révèlent deux patrons de flux génique différents chez ces espèces. La distribution génétique du rouget de vase est fortement structurée ressemblant à celle d’une métapopulation composée de sous-populations indépendantes à recrutement autonome avec certaines connections entre elles. Le rouget de roche montre moins d’hétérogénéité génétique dans la Méditerranée et une réduction significative du flux génique entre l’Atlantique et la Méditerranée. Nos résultats démontrent que les patrons de flux génique dans le milieu démersal peuvent être très différents entre des espèces fortement apparentées possédant des biologies très semblables; cela laisse croire que les frontières biogéographiques peuvent affecter les poissons démersaux de façon différente malgré leurs caractéristiques écologiques communes et leur chevauchement spatial. Nous concluons que la délimitation de telles frontières pourrait se baser sur des différences mineures de traits du cycle biologique entre les espèces.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-09-01

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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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