Isozyme Variation in Echinocereus engelmannii var. munzii (Cacteceae)

Authors

  • Maile C. Neel,

    1. Department of Biology, University of California, Santa Barbara, CA 93106, U.S.A.
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    • Current address: Department of Botany and Plant Sciences, University of California, Riverside, CA 92521-0124, U.S.A.

  • Janet Clegg,

    1. Department of Botany and Plant Sciences and Program in Genetics, University of California, Riverside, CA 92521-0124, U.S.A.
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  • Norman C. Ellstrand

    1. Department of Botany and Plant Sciences and Program in Genetics, University of California, Riverside, CA 92521-0124, U.S.A.
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Abstract

Assessing the degree of evolutionary differentiation between a rare taxon and its relatives is critical from a biological perspective. Because funding and time are limited, conservation biologists need to set maintainance of truly unique pieces of biodiversity as a higher priority than maintenance of interesting populations of widespread species. Although many factors go into setting priorities, thorough assessment of evolutionary distinctiveness based on multiple lines of evidence is the most basic. We used isozyme characters to assess the distinctiveness of a purportedly rare taxon, Echinocereus engelmannii var. munzii (Munz’s hedgehog cactus), from other common varieties of the same species. We sampled at least 15 individuals from one population in each of the three mountain ranges where E. e. var. munzii is present within the United States plus three corresponding desert populations of a more common variety. To test for clinal variation between mountain and desert populations, we sampled three elevationally intermediate populations in the San Bernardino Mountains. We recognized a total of 104 band patterns for nine enzyme systems. All nine enzyme systems yielded polymorphic zymograms. Although we found substantial intrapopulation variability, no significant isozymic differentiation was apparent among any of the sampled populations. Lack of such differentiation implies that the effects of selection or drift have not been felt or detected in these populations. In terms of these enzyme systems Echinocereus engelmannii var. munzii is not distinct from other members of the species. Although there is no evidence of isozymic distinction, morphological evidence should be included in any decisions to submerge this taxon.

Abstract

Desde una perspectiva biológica, la evaluación del grado de diferenciación evolutiva entre taxones raros y sus parientes es crítica. Dado que los recursos económicos y el tiempo son limitados, los biólogos conservacionistas necesitan atribuir al mantenimiento de porciones verdaderamente únicas de biodiversidad una prioridad más alta que el mantenimiento de poblaciones interesantes de especies con una amplia distribución. Si bien muchos factores son considerados para establecer las prioridades, una evaluación cuidadosa de la peculiaridad evolutiva basada en multiples fuentes de evidencia es el factor mas básico. En el presente estudio utilizamos caracteres de isoenzimas para evaluar la diferenciación de un taxón supuestamente raro, Echinocereus engelmannii var. munzii, de otras variedades comunes de la misma espede. Muestreamos por lo menos 15 individuos de una población en cada una de las tres cadenas montañosas donde E. e. var. munzii esta presente dentro de los Estados Unidos y en tres poblaciones de desiertos de una variedad mas común. Para determinar si existía una variación clinal entre las poblaciones de las montañas y los desiertos, muestreamos tres poblaciones intermedias en términos de altitud en las Montañas de San Bernardino. Se reconocieron un total de 104 patrones de bandas para nueve sistemas de enzymas. Todos los sistemas de enzimas produjeron zimogramas polimórficos. Si bién encontramos una variabilidad intrapoblacional substancial, no encontramos ninguna diferenciación isozímica importante entre las poblaciones muestreadas. La falta de tal diferenciación implica que los efectos de selección o deriva no han sido detectados en estas poblaciones. En términos de estos sistemas de enzimas, Echinocereus engelmannii var. munzii no es distinto de otros miembros de la misma especie. Si bien no existe evidencia en cuanto a una distinción en las isoenzimas, la evidencia morfológica tiene que ser incluída en cualquier desición para eliminar este taxón.

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