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Mating success of alternative male phenotypes and evidence for frequency-dependent selection in Chinook salmon, Oncorhynchus tshawytscha

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Abstract:

As with other species, frequency-dependent selection during reproduction has long been proposed as an important mechanism in maintaining alternative male reproductive phenotypes in Pacific salmon (Oncorhynchus spp.). Jack salmon mature one year earlier than the youngest females in a population and are much smaller than older “adult” males. We tested the hypothesis that mating success of both phenotypes is consistent with the frequency-dependent selection model. By holding male density constant and varying the frequency of adults and jacks in eight separate breeding groups, we found that adult male access to females, participation in spawning events, and adult-to-fry reproductive success increased with their decreasing frequency in a breeding group. Jacks exhibited the same pattern (increasing success with decreasing frequency), although the relationships were not as strong as for adults. Overall, jack and adult males mated with a similar number of females, but jacks sired only 20% of all offspring. Observational data suggested that adult males benefited from sperm precedence associated with their ability to court females and enter the nest first at the time of spawning. Our work provides the first experimental evidence of frequency-dependent selection during mating in the family Salmonidae.

Comme on l'a fait chez d'autres espèces, on a longtemps proposé la sélection en fonction de la fréquence durant la reproduction comme mécanisme important pour le maintien des phénotypes reproducteurs mâles de rechange chez les saumons du Pacifique (Oncorhynchus spp.). Les madeleineaux mâles atteignent la maturité une année avant les femelles les plus jeunes dans la population et sont beaucoup plus petits que les mâles «adultes» plus âgés. Nous vérifions l'hypothèse qui veut que le succès de la reproduction pour les deux phénotypes soit compatible avec le modèle de sélection en fonction de la fréquence. En maintenant constante la densité des mâles et en faisant varier la fréquence des mâles madeleineaux et adultes dans huit groupes reproducteurs différents, nous observons que l'accès des adultes mâles aux femelles, leur participation aux épisodes de reproduction et leur succès reproductif de l'adulte à l'alevin augmentent en fonction de leur fréquence décroissante dans un groupe reproducteur. Les madeleinaux mâles suivent le même patron (augmentation du succès avec une fréquence décroissante), bien que la relation ne soit pas aussi forte qu'avec les adultes. Globalement, les madeleinaux et les mâles adultes s'accouplent avec un nombre similaire de femelles, mais les madeleinaux n'engendrent que 20% de l'ensemble des rejetons. Des observations laissent croire que les mâles adultes jouissent d'une préséance spermatique associée à leur habileté à être les premiers à courtiser les femelles et à pénétrer sur les nids au moment de la fraie. Notre travail fournit les premières preuves expérimentales de la sélection en fonction de la fréquence durant la fraie dans la famille des Salmonidae.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2010

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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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