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Ecological consequences of hybridization between native westslope cutthroat (Oncorhynchus clarkii lewisi) and introduced rainbow (Oncorhynchus mykiss) trout: effects on life history and habitat use

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Abstract:

In the Upper Oldman River, Alberta, Canada, hybridization between introduced rainbow trout (RT; Oncorhynchus mykiss) and native westslope cutthroat trout (WCT; Oncorhynchus clarkii lewisi) has produced a genotypic gradient with rainbow trout alleles undetectable (<1%) at high elevations and increasing in abundance downstream. Few F1 hybrids were found, and genotype frequencies suggest strong backcrossing of hybrids to pure parental populations at both ends of the gradient. The increasing prevalence of RT alleles downstream is accompanied by a life history gradient such that RT alleles were positively associated with growth rate and negatively associated with survivorship. Although physical barriers extended the distribution of pure WCT downstream, several streams held genetically pure WCT in their uppermost reaches, even when no barriers were present. For example, RT alleles were undetectable in headwaters of Dutch Creek, which had no barriers but was very cold (average summer temperature<7.3°C). We propose that RT alleles affect the choice of habitat, as well the metabolic characteristics that determine their life history and competitive abilities. Factors such as climate change, clear-cut logging, and anthropogenic enrichment that can lead to increased temperature and (or) productivity might be expected to result in an upstream shift of RT alleles.

Dans le cours supérieur de la rivière Oldman, Alberta, Canada, l’hybridation entre la truite arc-en-ciel (RT; Oncorhynchus mykiss) introduite et la truite fardée du versant occidental (WCT; Oncorhynchus clarkii lewisi) indigène produit un gradient de génotypes commençant en haute altitude où les allèles de la truite arc-en-ciel sont indécelables (<1 %) et augmentent en abondance vers l’aval. Il existe peu d’hybrides de F1 et les fréquences des génotypes indiquent de nombreux rétrocroisements des hybrides avec les populations parentales pures aux deux extrémités du gradient. La prévalence accrue des allèles RT vers l’aval s’accompagne d’un gradient de cycles biologiques, si bien que les allèles RT ont une association positive avec le taux de croissance (SGR) et une négative avec la survie. Bien que les barrières physiques expliquent l’extension de la répartition de WCT pures en aval, plusieurs cours d’eau contiennent des WCT génétiquement pures au sommet de leur cours supérieur, même en l’absence de barrières. Par exemple, les allèles RT sont indécelables dans le cours supérieur de Dutch Creek qui ne possède aucune barrière, mais qui a une température très fraîche (température estivale moyenne < 7,3 °C). Nous suggérons que les allèles RT affectent le choix d’habitat de même que les caractéristiques physiologiques qui déterminent le cycle biologique et les capacités compétitives. On peut s’attendre à ce que les facteurs tels que le changement climatique, la coupe à blanc et l’enrichissement anthropique qui peuvent produire un accroissement de la température et (ou) de la productivité entraînent un déplacement vers l’amont des allèles RT.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-02-01

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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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