Fishery management plans ignore the

Fishery management plans ignore the potential for evolutionary change in harvestable biomass. We subjected populations of an exploited fish (Menidia menidia) to large, small, or random size-selective harvest of adults over four generations. Harvested biomass evolved rapidly in directions counter to the size-dependent force of fishing mortality. Large-harvested populations initially produced the highest catch but quickly evolved a lower yield than controls. Small-harvested populations did the reverse. These shifts were caused by selection of genotypes with slower or faster rates of growth. Management tools that preserve natural genetic variation are necessary for long-term sustainable yield.
It is well established that wild pest and pathogen populations may evolve in response to anthropogenic forces of mortality (1), but is the same true of fisheries? Fishing mortality is highly selective. Exploited stocks typically display greatly truncated size and age distributions that lack larger and/or older individuals (2–4). This occurs not only because fishers may seek to exploit large individuals but also because regulatory measures often impose minimum size or gear regulations that ensure selective harvest of larger fish. Such harvesting practices could favor genotypes with slower growth, earlier age at maturity, or other changes that would lower population productivity. Despite mounting evidence of rapid life history evolution in wild fish populations (5–8), the unexpectedly slow recov- ery of populations from overexploitation (9, 10), and warnings from theorists (3, 11), current models and management plans for sustainable yield ignore the Darwinian consequences of selective harvest.
Failure to consider evolutionary processes in fisheries management continues in part be- cause proof that size-selective mortality causes genetic changes in population productivity is lacking. Here, we present results from experimentally harvested captive populations of a marine fish that demonstrate evolutionary effects of size-selective mortality on somatic growth, yield, and population biomass.
The Atlantic silverside, Menidia menidia, is a common marine fish along the North Ameri- can east coast. Although landed commercially (mean annual landings in New York, from 1996 to 2000, were 20.5 metric tons), we chose this species as a model primarily for two other reasons. First, many of its life history characteristics are similar to those of other harvested marine species [e.g., high fecundity, small egg size (1 mm in diameter), external fertilization, spawning en masse, pelagic larvae, and schooling behavior], with one major exception. The short generation time of M. menidia (1 year) coupled with the ease with which large popula- tions can be maintained in captivity enable experimental designs that would otherwise be impossible. Second, M. menidia from different latitudes display clinal adaptive genetic varia- tion in somatic growth rate (12), a geographical pattern common to other harvested species (13– 16). Hence, a key production trait (somatic growth rate) appears capable of evolving in the wild in these species.
We hypothesized that somatic growth rate and population levels of harvest would evolve in directions opposite to the size bias of harvest. To test this premise, we founded six captive popu- lations of M. menidia by sampling randomly from a large, common gene pool of embryos produced by mass spawnings of adults collected from the middle portion of the species’ range. After the larval phase was completed, 1100 juveniles from each population were stocked in large tanks and reared to the adult stage. Allow- ing for 10% mortality during the juvenile phase, this resulted in about 1000 fish available for harvest per population. On day 190 postfertil- ization, 90% of each population was harvested

Kết quả (Việt) 1:

Ngư nghiệp quản lý kế hoạch bỏ qua tiềm năng cho sự thay đổi tiến hóa trong hình sinh khối. Chúng tôi phải chịu các quần thể của một cá khai thác (Menidia menidia) để thu hoạch chọn kích thước lớn, nhỏ, hoặc ngẫu nhiên của người lớn hơn bốn thế hệ. Thu hoạch nhiên liệu sinh học phát triển nhanh chóng trong hướng truy cập để lực lượng phụ thuộc vào kích thước của tỷ lệ tử vong câu cá. Thu hoạch lớn dân số ban đầu sản xuất cao nhất bắt nhưng nhanh chóng phát triển một năng suất thấp hơn so với điều khiển. Thu hoạch nhỏ dân số đã đảo ngược. Những thay đổi được gây ra bởi sự lựa chọn của kiểu gen với tỷ lệ tăng trưởng chậm hơn hoặc nhanh hơn. Công cụ quản lý bảo tồn tự nhiên biến thể di truyền là cần thiết cho sản lượng bền vững lâu dài.
Nó cũng được thành lập các quần thể hoang dã của loài vật gây hại và gây bệnh cho cây có thể phát triển để đáp ứng với các lực lượng anthropogenic của tỷ lệ tử vong (1), nhưng là thật sự tương tự của thủy sản? Tỷ lệ tử vong câu cá là tính chọn lọc cao. Khai thác cổ phiếu thường hiển thị cắt ngắn đáng kể kích thước và tuổi phân phối thiếu cá nhân lớn hơn và/hoặc cũ hơn (2-4). Điều này xảy ra không chỉ bởi vì ngư dân có thể tìm kiếm để khai thác lớn cá nhân mà còn bởi vì các biện pháp pháp lý thường áp đặt tối thiểu kích thước hoặc bánh quy định đảm bảo chọn lọc thu hoạch cá lớn hơn. Các thực tiễn thu hoạch có thể ưu tiên kiểu gen với tốc độ tăng trưởng chậm hơn, trước tuổi trưởng thành, hoặc thay đổi khác mà sẽ thấp hơn năng suất dân. Mặc dù lắp các bằng chứng về sự tiến hóa lịch sử cuộc sống nhanh chóng trong quần thể hoang dã cá (5–8), bất ngờ chậm khủng recov của các quần thể từ overexploitation (9 tháng 10), và cảnh báo từ nhà lý thuyết (3, 11), mô hình hiện tại và kế hoạch quản lý cho sản lượng bền vững bỏ qua những hậu quả học thuyết Darwin của chọn lọc thu hoạch.
Sự thất bại để xem xét các quá trình tiến hóa trong quản lý thủy sản tiếp tục một phần nguyên nhân chứng minh rằng kích thước chọn lọc tỷ lệ tử vong gây ra thay đổi di truyền trong dân số năng suất là thiếu. Ở đây, chúng tôi trình bày kết quả từ thử nghiệm thu hoạch quần thể giam giữ của một cá biển chứng minh ảnh hưởng tiến hóa của kích thước chọn lọc tỷ lệ tử vong tăng trưởng Soma, năng suất, và dân sinh khối.
silverside The Atlantic, Menidia menidia, là một cá biển phổ biến dọc theo các North Ameri - có thể bờ đông Hoa Kỳ. Mặc dù đổ bộ thương mại (nghĩa là cuộc đổ bộ lên hàng năm ở New York, từ năm 1996 tới năm 2000, là 20,5 tấn), chúng tôi đã chọn loài này như là một mô hình chủ yếu vì hai lý do khác. Đầu tiên, nhiều đặc điểm lịch sử cuộc sống của nó là tương tự như những người khác thu hoạch loài sinh vật biển [ví dụ như, cao fecundity, kích thước nhỏ trứng (1 mm đường kính), thụ tinh bên ngoài, sinh sản mà, ấu trùng sống, và hành vi học], với một ngoại lệ chính. Thời gian ngắn thế hệ của M. menidia (1 năm) cùng với sự dễ dàng mà popula-tions lớn có thể được duy trì trong nuôi nhốt sử thiết kế thử nghiệm mà nếu không sẽ không thể. Thứ hai, M. menidia từ vĩ độ khác nhau Hiển thị clinal thích ứng di truyền varia-tion trong tốc độ tăng trưởng Soma (12), một mô hình địa lý phổ biến cho các loài thu hoạch (13– 16). Do đó, một đặc điểm quan trọng sản xuất (tỷ lệ tăng trưởng SOMA) xuất hiện có khả năng phát triển trong tự nhiên ở các loài.
chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng tỷ lệ tăng trưởng Soma và dân số mức độ thu hoạch sẽ phát triển theo hướng đối diện với thiên vị kích thước là thu hoạch. Để kiểm tra tiền đề này, chúng tôi thành lập sáu giam giữ popu-lations của M. menidia bởi lấy mẫu ngẫu nhiên từ một lớn, phổ biến các hồ bơi gen của phôi được sản xuất bởi khối lượng spawnings của người lớn thu thập từ phần giữa của phạm vi loài. Sau khi giai đoạn ấu trùng đã được hoàn thành, người chưa thành niên 1100 từ mỗi dân đã được thả trong thùng lớn và nuôi đến giai đoạn dành cho người lớn. Cho phép-ing cho 10% tỷ lệ tử vong trong giai đoạn chưa thành niên, điều này dẫn đến khoảng 1.000 cá có sẵn cho thu hoạch trên dân. Ngày ngày 190 postfertil-ization, 90% dân số mỗi được thu hoạch