Post-Perturbation Genetic Changes in Populations of Endangered Virgin River Chubs

Authors


should be mailed to T. E. Dowling.

Abstract

A 34-kilometer reach of the Virgin River, Utah-Arizona-Nevada, was poisoned with rotenone in an attempt to eradicate non-native red shiners (Cyprinella lutrensis), a species implicated in the decline of native fish populations in the American West. An error in detoxification resulted in lethal concentrations of piscicide passing through an additional 50 kilometers of stream. We used allozyme electrophoresis to analyze genetic variation among pre- and post-poison samples of endangered Virgin River chubs (Gila seminuda). Pre-poison samples indicated a single panmictic population in the river. In contrast, fish subsequently produced through natural recruitment in poisoned reaches exhibited deviations from the original pattern of genetic variation. A genetic bottleneck caused by severe reduction in the number of spawning adults was indicated. The altered pattern persisted 2.5 years post-poisoning, indicating unexpectedly slow recolonization from the unpoisoned reach upstream. Genetic variation among hatchery-produced young was similarly unrepresentative of the original pattern because of the small number of brood fish used in propagation. Because of their small numbers and/or restricted distribution, endangered species are particularly vulnerable to natural or anthropogenic catastrophes. Assessment of the genetic impact of such events is essential but requires that baseline data are available.

Abstract

Un tramo de 34 kilometros del Rio Virgin Utah-Arizona-Nevada, fue envenenado con rotenon en un intento de erradicar “red shiners” (Cyprinella lutrensis) no nativos, una especies implicada en la declinación de peces nativos en el Oeste Americano. Un error en la detoxificación resultó en concentraciones letales de piscicide que penetraron en 50 km adicionales del río. Usamos electroforesis de aloenzimas para analizar la variación genética entre muestras de Gila seminuda en peligro de extinción obtenidas antes y después del envenenamiento. Las muestras previas al envenenamiento indicaron una única población panmíctica en el rio. Por el contrario, los peces producidos subsequentemente por medio de reclutamiento natural en los tramos envenenados exhibieron desviaciones del patrón de variación genética original. Esto indicó un cuello de botella genético debido a una severa reducción en el número de adultos desovantes. Este patrón persistió por 2.5 años después del envenenamiento, lo que índica una recolonización inesperadamente lenta a partir de los tramos no envenenados de río arriba. La variación genética entre jóvenes producidos en fue igualmente no representativa del patrón original debido al bajo número de crías de los peces usados en la propagación. Las especies en peligro de extinción son particularmente vulnerables a catástrofes naturales o antropogénicas debido a su baja abundancia y/o distribución restringida. La evaluación del impacto genético de tales eventos es esencial pero requiere que los datos de base estén disponibles.

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