Adaptive trends of environmentally sensitive traits in the three-spined stickleback, Gasterosteus aculeatus L.

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Abstract
Summary Spatial variation of ten meristic traits of Gasterosteus aculeatus (including lateral plate, vertebral, and fin ray and pterygiophore numbers) was examined using ca. 100 population samples representing the two major marine and freshwater morphs throughout their European distribution. The patterns and extent of variability were visualised with 3-dimensional portrayals of third-degree trend surfaces, and differ between traits and morphs. Comparison with experimental and genetic studies of this species indicates that environmental induction is of minimal importance in the generation of this differentiation, for its effect differs both in magnitude and direction from observed trends in natural populations. Historical events can also be discounted. Selective gradients are strongly implicated as causative factors and are attributed in one case, lateral plate number, to the distribution of certain predators (pike and perch). The possible significance of unique V-shaped trends shown here is examined in relation to symmetric environmental gradients in stress and other biological factors. Résumé Tendences adaptives de marques sensible à I'influence du milieu chez épinoche à trois piquants, Gasterosteus aculeatus L. La variation de dix marques distinctives (nombre des éxcailles latérales, des vertèbres, squelettes des nagoires et pterygophores) de Gasterosteus aculeatus a été analysée. Cent populations Europe si bien eau doucce que marine en sont la base. La variation et la repartition des marques ont été décrit à laide de 3-dimensionale portraits de surface du troisieme degree. La comparaison des recherches expérimentales et génétiques fait supposé que influence abiotique joue un role peu considérable. Des évènements historiques peuvent être également exclus. Le degré de la pression sélective est importance et attribué au cas du nombre des écailles latérales à la distribution de poissons carnassieres (brochet et perche). La signification de la repartition en forme de V est examinée en relation aux éléments de milieu, de stress et autre éléments biologiques. Zusammenfassung Adaptive Trends in Beziehung zu Umweltfaktoren beim dreistachligen Stichling, Gasterosteus aculeatus L. Die geographische Variation von zehn meristematischen Merkmalen (einschließlich der Anzahl der Seitenplatten, Wirbel, Flossenstrahlen und Pterygophoren) von Gasterosteus aculeatus wurden untersucht. Dazu wurden Proben aus ca. 100 Populationen herangezogen, die über Europa verteilt sind und die beiden hauptsächlichen Meerwasser- und Süßwasserformen darstellen. Die Verteilungsmuster und der Grad der Variabilität wurden mit Hilfe dreidimen-sionaler Ansichten von Flächen dritten Grades veranschaulicht und waren unterschiedlich bei Merkmalen und Formen. Ein Vergleich mit experimentellen und genetischen Untersuchungen lafit vermuten, dafi abiotische Umweltfaktoren für die Entstehung dieser Unterschiede von geringer Bedeutung sind, denn ihre Auswirkung unterseheidet sidi sowohl in Richtung als auch Größe von beobachteten Trends in natiirlichen Populationen. Historische Ereignisse konnen ebenfalls ausgeschlossen werden. Das Gefalle in der Größe des Selektionsdruckes wird als we-sentlicher Einfluß angesehen und wurde in einem Falle, namlich in der Anzahl der Seitenplatten, dem Vorkommen bestimmter Räuber (Hecht und Barsch) zugeschrieben. Die mogliche Bedeutung der hier gezeigten einzigartigen V-formigen Verteilung wird in bezug auf symme-trisch ausgebildete Umweltgradienten von Streß und anderen biologischen Faktoren diskutiert.

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