ABSTRACT
The original distribution area of the Patagonian 'pejerrey' Odontesthes hatcheri has been subjected to the introduction of a related species; the Bonaerensean 'pejerrey' Odontesthes bonariensis. This species currently coexists with O. hatcheri in lakes and reservoirs, and can interbreed and produce fertile hybrid offspring. The purposes of this study were; a) the extensive sampling of Patagonian and Andean-Cuyan populations of pejerrey, b) the species identification according to taxonomic key, c) validation of taxonomic results on the basis of mitochondrial DNA composition, and d) applying morphometric analysis to explore the effects of hybridization and environmental conditions on body shape. Cytochrome b sequence analysis showed a high degree of genetic divergence between species and low intraspecific variation in O. hatcheri. Geometric Morphometric Analyses detected shape differences in agreement with diagnostic characteristics of each species. Putative hybrids exhibiting intermediate diagnostic characteristics were identified by Geometric Morphometric Analysis. Significant regressions between body shape and total phosphorus and altitude were found, suggesting a dependence on trophic web structure. This multi-level approach suggests the introgression of O. bonariensis into several O. hatcheri populations throughout Patagonia. Managers should take this into account when considering further exotic introductions into regions where non-native fishes have not yet become established.
La distribución original del 'pejerrey' patagónico Odontesthes hatcheri ha sido sometida en las últimas décadas a la introducción de una especie relacionada; el 'pejerrey' Bonaerense Odontesthes bonariensis. Ambas especies coexisten actualmente en algunos lagos y embalses debido a prácticas de siembra y pueden cruzarse y producir progenie híbrida y fértil. Los propósitos de este estudio fueron a) un amplio muestreo de las poblaciones patagónicas y andino-cuyanas del pejerrey, b) la identificación de las especies de acuerdo con la clave taxonómica, c) la validación de los resultados taxonómicos sobre la base de la composición del ADN mitocondrial y d) aplicar el análisis morfométrico para explorar los efectos de la hibridización y las condiciones ambientales sobre la forma corporal. El análisis de la secuencia del Citocromo b mostró un alto grado de divergencia genética entre ambas especies y una muy baja variación intraespecífica en O. hatcheri. El análisis de la Morfometría Geométrica detectó diferencias de forma coincidentes con las características diagnósticas de cada especie. Presuntos híbridos exhibiendo características diagnósticas intermedias fueron identificados por el análisis de la Morfometría Geométrica. Regresiones significativas entre la forma corporal y la concentración total de fósforo y la altitud fueron halladas, sugiriendo una dependencia con la estructura de la trama trófica. Este enfoque múltiple sugiere la introgresión de genes de O. bonariensis dentro de varias poblaciones de O. hatcheri a lo largo de la Patagonia. Las autoridades de aplicación deberían tomar en cuenta estos riesgos al momento de considerar nuevas introducciones de especies exóticas en regiones donde estas especies no se encuentren previamente establecidas.
Subject(s)
Animals , Classification/methods , DNA, Mitochondrial/genetics , Introduced Species/statistics & numerical data , Fishes/classification , Demography/classificationABSTRACT
The aim of this work was to study two aspects of phenotypic plasticity in the Patagonian pejerrey Odontesthes hatcheri (Teleostei: Atherinopsidae) the dependence of the early morphology on developmental time and temperature, and the induction of morphological changes by controlled feeding in juveniles. Newly hatched free embryos, incubated at two different temperatures (13 and 18oC), and juveniles were used for the study and induction of phenotypic plasticity. Body and head shapes were analyzed with geometric morphometrics and linear measurements. Our results showed that shape variation at hatching was related to the bending of the embryo head on the yolk sac, increasing the head-trunk angle due to progressive straightening of the embryo. The head-trunk angle was related with temperature at incubation, with embryos incubated at higher temperature being more bent. Embryos that hatched earlier had bigger yolk sacs than those that hatched later. In juveniles, controlled feeding experiments added new morphological variation to that of wild juveniles. In all comparisons, the slenderness of the head, the size of premaxilla and jaw, and the position of the eye showed an enlarged variation due to controlled feeding. These results will contribute to comprehending the complexity of the morphological variation of O. hatcheri.
O objetivo deste trabalho foi estudar a variação morfológica e plasticidade fenotípica do peixe-rei da Patagônia Odontesthes hatcheri (Teleostei: Atherinopsidae), a dependência da morfologia inicial no tempo de desenvolvimento e temperatura, e a indução de alterações morfológicas pela alimentação controlada em juvenis. Embriões recém-nascidos, incubados a duas temperaturas diferentes (13 e 18oC) e juvenis foram utilizados para o estudo de indução de plasticidade fenotípica. Formas do corpo e cabeça foram analisadas com técnicas de morfometria geométrica e medições lineares. Os nossos resultados mostraram que a variação da forma no nascimento foi relacionada com a curvatura da cabeça do embrião no saco vitelino, aumentando o ângulo de cabeça-tronco devido ao endireitamento progressivo do embrião. O ângulo da cabeça-tronco relacionou-se com a temperatura de incubação, com os embriões incubados na temperatura elevada sendo mais curvados. Os embriões que eclodiram mais cedo tinham sacos vitelinos maiores do que aqueles que eclodiram tardiamente. Em juvenis, os experimentos de alimentação controlada adicionaram nova variação morfológica àquela dos juvenis selvagens. Em todas as comparações, a espessura da cabeça, o tamanho da pré-maxila e mandíbula, e a posição do olho mostraram uma maior variação devido à alimentação controlada. Estes resultados irão contribuir para a compreensão da complexidade da variação morfológica de O. hatcheri.
Subject(s)
Animals , Fishes/growth & development , Periodicity/analysis , PhenotypeABSTRACT
It is well known that in pejerrey water temperature not only affects growth rates but also directs the sexual differentiation process. This fact rise the question of how different the development of pejerrey larvae of the same age is when reared at different temperatures. A description of developmental stages for the embryonic and larval periods of the pejerrey, Odontesthes bonariensis, and the influence of rearing temperature on larval development are presented. Then, larval development was studied at three rearing temperatures, and changes in general morphology, fin morphology, and caudal fin structure have been taken into consideration within the thermal range involved in the temperature sex determination of this species. Fin fold reabsorption, caudal fin formation, and body shape were selected to follow the events leading to the acquisition of the juvenile morphology. The juvenile phenotype was defined when the fin fold was reabsorpted and the caudal fin acquired its definitive homocercal structure. The moment at which the juvenile phenotype was achieved, was evaluated in relation to larval age, size and, shape. The size resulted as the best indicator of development in pejerrey.
A temperatura da água não afeta apenas as taxas de crescimento no peixe-rei, mas também direciona o processo de diferenciação sexual. Este fato levanta o questionamento de quão diferente é o desenvolvimento de larvas do peixe-rei da mesma idade quando criadas em temperaturas diferentes. Este trabalho teve como objetivo apresentar uma descrição do de desenvolvimento de embriões e larvas do peixe-rei, Odontesthes bonariensis, e a influência da temperatura de criação no desenvolvimento das larvas. Neste trabalho, o desenvolvimento das larvas foi estudado em três temperaturas diferentes de cultivo. Foram consideradas as alterações ocorridas na morfologia geral, assim como na morfologia e na estrutura da nadadeira caudal dentro da variação termal da temperatura de determinação sexual desta espécie. A taxa de reabsorção da membrana embrionária, a formação da cauda e o formato do corpo foram selecionados para acompanhar os eventos que levam à aquisição da morfologia juvenil. O fenótipo juvenil foi definido quando a nadadeira caudal foi reabsorvida e a cauda adquiriu a estrutura homocerca. O momento no qual o fenótipo juvenil foi atingido, foi avaliado quanto à idade, tamanho e formato da larva, sendo que o tamanho resultou no melhor indicador do desenvolvimento do peixe-rei.