Adaptive Units for Conservation: Population Distinction and Historic Extinctions in the Island Scrub-Jay

Authors

  • KATHLEEN S. DELANEY,

    Corresponding author
    1. University of California, Department of Ecology and Evolutionary Biology, 621 S. Charles E. Young Drive, Los Angeles, CA 90095–1606
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  • ROBERT K. WAYNE

    1. University of California, Department of Ecology and Evolutionary Biology, 621 S. Charles E. Young Drive, Los Angeles, CA 90095–1606
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email ksemple@ucla.edu

Abstract

Abstract: The Island Scrub-Jay (Aphelocoma insularis) is found on Santa Cruz Island, California, and is the only insular bird species in the continental United States. We typed seven microsatellite loci and sequenced a portion of the mitochondrial DNA control region of Island Scrub-Jays and their closest mainland relative, the Western Scrub-Jay (Aphelocoma californica), to assess levels of variability and effective population size and to examine the evolutionary relationship between the two species. The estimated female effective population size, Nef, of the Island Scrub-Jay was 1603 (90% confidence interval: 1481–1738) and was about 7.5% of the size of the mainland species. Island and Western Scrub-Jays have highly divergent control-region sequences, and the value of 3.14 ± 0.09% sequence divergence between the two species suggests a divergence time of approximately 151,000 years ago. Because the four northern Channel Islands were joined as one large island as recently as 11,000 years ago, extinctions must have occurred on the three other northern Channel islands, Santa Rosa, San Miguel, and Anacapa, highlighting the vulnerability of the remaining population. We assessed the evolutionary significance of four island endemics, including the Island Scrub-Jay, based on both genetic and adaptive divergence. Our results show that the Island Scrub-Jay is a distinct species of high conservation value whose history and adaptive potential is not well predicted by study of other island vertebrates.

Abstract

Resumen:  Aphelocoma insularis se encuentra en la Isla Santa Cruz, California, y es la única especie de ave insular en Estados Unidos continental. Clasificamos siete locus microsatelitales y secuenciamos una porción de la región control del ADN mitocondrial de A. insularis y su pariente continental más cercano A. californica para evaluar niveles de variabilidad y tamaño poblacional efectivo y examinar las relaciones evolutivas entre las dos especies. El tamaño poblacional efectivo de hembras, Neh, de A. insularis fue estimado en 1603 (90% CI: 1481-1738) y fue aproximadamente 7.5% del tamaño de la especie continental. Aphelocoma insularis y A. californica tienen secuencias muy divergentes en la región control, y el valor de divergencia secuencial de 3.14 ± 0.09% entre las dos especies sugiere un tiempo de divergencia de aproximadamente 151,000 años. Debido a que las cuatro Islas Channel estuvieron unidas en una sola isla tan recientemente como hace 11,000 años, deben haber ocurrido extinciones en las otras tres islas Channel, Santa Rosa, San Miguel y Anacapa, acentuando la vulnerabilidad de la población remanente. Evaluamos el significado evolutivo de cuatro especies insulares endémicas incluyendo A. insularis con base en la divergencia genética y adaptativa. Nuestros resultados muestran que A. insularis es una especie distinta de alto valor de conservación, cuya historia y potencial adaptativo no es pronosticado correctamente por el estudio de otros vertebrados insulares.

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