Published August 18, 2020
| Version v1
Publication
Density-dependent natural selection mediates harvest-induced trait changes
Creators
- 1. Sorbonne Université
- 2. École Normale Supérieure
- 3. National Research Institute for Agriculture, Food and Environment
Description
Rapid life-history changes caused by size-selective harvesting are often interpreted as a response to direct harvest selection against a large body size. However, similar trait changes may result from a harvest-induced relaxation of natural selection for a large body size via density-dependent selection. Here, we show evidence of such density-dependent selection favouring large-bodied individuals at high population densities, in replicated pond populations of medaka fish. Harvesting, in contrast, selected medaka directly against a large body size and, in parallel, decreased medaka population densities. Five years of harvesting were enough for harvested and unharvested medaka populations to inherit the classically-predicted trait differences, whereby harvested medaka grew slower and matured earlier than unharvested medaka. We demonstrate that this life-history divergence was not driven by direct harvest selection for a smaller body size in harvested populations, but by density-dependent natural selection for a larger body size in unharvested populations.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
غالبًا ما يتم تفسير التغيرات السريعة في تاريخ الحياة الناجمة عن الحصاد الانتقائي للحجم على أنها استجابة لاختيار الحصاد المباشر مقابل حجم الجسم الكبير. ومع ذلك، قد تنتج تغييرات مماثلة في السمات عن الاسترخاء الناجم عن الحصاد للانتقاء الطبيعي لحجم جسم كبير عن طريق الانتقاء المعتمد على الكثافة. هنا، نعرض أدلة على مثل هذا الانتقاء المعتمد على الكثافة لصالح الأفراد ذوي الأجسام الكبيرة بكثافات سكانية عالية، في تجمعات البرك المكررة من أسماك ميداكا. وعلى النقيض من ذلك، تم اختيار ميداكا مباشرة مقابل حجم جسم كبير، وبالتوازي مع ذلك، انخفضت الكثافة السكانية في ميداكا. كانت خمس سنوات من الحصاد كافية لسكان ميداكا المحصودين وغير المحصودين لتوريث الاختلافات في السمات المتوقعة بشكل كلاسيكي، حيث نمت ميداكا المحصودة بشكل أبطأ ونضجت في وقت أبكر من ميداكا غير المحصودة. نثبت أن هذا الاختلاف في تاريخ الحياة لم يكن مدفوعًا باختيار الحصاد المباشر لحجم جسم أصغر في المجموعات السكانية المحصودة، ولكن بالانتقاء الطبيعي المعتمد على الكثافة لحجم جسم أكبر في المجموعات السكانية غير المحصودة.Translated Description (French)
Les changements rapides du cycle de vie causés par la récolte sélective en fonction de la taille sont souvent interprétés comme une réponse à la sélection directe de la récolte par rapport à une grande taille du corps. Cependant, des changements de traits similaires peuvent résulter d'un relâchement de la sélection naturelle induit par la récolte pour une grande taille corporelle via une sélection dépendante de la densité. Ici, nous montrons des preuves d'une telle sélection dépendante de la densité favorisant les individus de grande taille à des densités de population élevées, dans des populations d'étangs répliquées de poissons médaka. La récolte, en revanche, a sélectionné les médaka directement contre une grande taille du corps et, en parallèle, a diminué les densités de population des médaka. Cinq ans de récolte ont suffi aux populations de médaka récoltées et non récoltées pour hériter des différences de traits prédites classiquement, selon lesquelles les médaka récoltées poussaient plus lentement et mûrissaient plus tôt que les médaka non récoltées. Nous démontrons que cette divergence du cycle biologique n'était pas motivée par la sélection directe de la récolte pour une taille corporelle plus petite dans les populations récoltées, mais par la sélection naturelle dépendante de la densité pour une taille corporelle plus grande dans les populations non récoltées.Translated Description (Spanish)
Los cambios rápidos en la historia de vida causados por la cosecha selectiva por tamaño a menudo se interpretan como una respuesta a la selección directa de la cosecha frente a un gran tamaño corporal. Sin embargo, cambios de rasgos similares pueden resultar de una relajación inducida por la cosecha de la selección natural para un gran tamaño corporal a través de la selección dependiente de la densidad. Aquí, mostramos evidencia de tal selección dependiente de la densidad que favorece a los individuos de gran cuerpo con altas densidades de población, en poblaciones replicadas de estanques de peces medaka. La recolección, por el contrario, seleccionó medaka directamente contra un gran tamaño corporal y, en paralelo, disminuyó las densidades de población de medaka. Cinco años de cosecha fueron suficientes para que las poblaciones de medaka cosechadas y no cosechadas heredaran las diferencias de rasgos predichas clásicamente, por lo que la medaka cosechada creció más lentamente y maduró antes que la medaka no cosechada. Demostramos que esta divergencia de la historia de vida no fue impulsada por la selección directa de la cosecha para un tamaño corporal más pequeño en las poblaciones cosechadas, sino por la selección natural dependiente de la densidad para un tamaño corporal más grande en las poblaciones no cosechadas.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يتوسط الانتقاء الطبيعي المعتمد على الكثافة تغيرات السمات الناجمة عن الحصاد
- Translated title (French)
- La sélection naturelle dépendante de la densité induit des changements de traits induits par la récolte
- Translated title (Spanish)
- La selección natural dependiente de la densidad media los cambios en los rasgos inducidos por la cosecha
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4393663183
- DOI
- 10.5281/zenodo.3989600