Morphological evidence of correlational selection and ecological segregation between dextral and sinistral forms in a polymorphic flatfish, Platichthys stellatus

Abstract

Phenotypic polymorphisms in natural systems are often maintained by ecological selection, but only if niche segregation between morphs exists. Polymorphism for eyed‐side direction is rare among the ∼700 species of flatfish (Pleuronectiformes), and the evolutionary mechanisms that maintain it are unknown. Platichthys stellatus (starry flounder) is a polymorphic pleuronectid flatfish exhibiting large, clinal variation in proportion of left‐eyed (sinistral) morphs, from 50% in California to 100% in Japan. Here I examined multiple traits related to swimming and foraging performance between sinistral and dextral morphs of P. stellatus from 12 sites to investigate if the two morphs differ in ways that may affect function and ecology. Direction of body asymmetry was correlated with several other characters: on an average, dextral morphs had longer, wider caudal peduncles, shorter snouts and fewer gill rakers than sinistral morphs. Although the differences were small in magnitude, they were consistent in direction across samples, implying that dextral and sinistral starry flounder may be targeting different prey types. Morphological differences between morphs were greatest in samples where the chances of competitive interactions between them were the greatest. These results suggest that the two morphs are not ecologically identical, may represent a rare example of divergent selection maintaining polymorphism of asymmetric forms, and that correlational selection between body asymmetry and other characters may be driven by competitive interactions between sinistral and dextral flatfish. This study is one of very few that demonstrates the ecological significance of direction in a species with polymorphic asymmetric forms.

Behavioral mechanisms of trophic differentiation in benthivorous fish

“…These mechanisms provide the poten tial for intraspecific trophic differentiation decreasing the competition between the specimens by use of alternative resources (Savvaitova, 1989;Mina et al, 1996;Swanson et al, 2003;Amundsen et al, 2004;Denoel et al, 2004;Gerasimov, 2007;Bolnick and Lau, 2008). Intensive intraspecific competition leads to the widening of the population trophic niche (Pers son, 1983;Jonsson and Jonsson, 2001;Bergstrom, 2007). Furthermore, individual behavior determining development of specialization for search and foraging by alternative food plays an important role in the development of trophic polymorphism (McLaughlin et al, 1999).…”

Inversion ocular en Paralichthys adspersus (Steindachner, 1867) lenguado de ojos chicos (Pleuronectiformes, Paralichthyidae): un caso del ambiente y un analisis en ejemplares cultivados

“…nismos que mantienen la distribución geográfica de las formas diestras y siniestras (Bergstrom, 2007). En Platichthys flesus, sin embargo, se postula que la competencia interespecífica entre formas diestras y siniestras con Pleuronectes platessa, sería el mecanismo que mantendría las pequeñas proporciones de ejemplares siniestros (Fornbacke et al, 2002).…”

“…En Platichthys flesus, sin embargo, se postula que la competencia interespecífica entre formas diestras y siniestras con Pleuronectes platessa, sería el mecanismo que mantendría las pequeñas proporciones de ejemplares siniestros (Fornbacke et al, 2002). En P. stellatus existen diferencias morfológicas, donde los morfos diestros tienen un pedúnculo caudal más amplio, hocicos más cortos y un menor número de branquispinas que las formas siniestras, que en conjunto con la posición de los ojos, se manifiestan en una conducta de captura de presas entre ambos morfos, que los capacitaría a consumir presas diferentes (Bergstrom, 2007). Estas diferencias son sutiles, pero sugieren que las formas diestras y siniestras difieren ecológicamente y que estos mecanismos ecológicos pueden mantener estas formas polimórficas (Bergstrom & Palmer, 2007).…”

“…En Pleuronectes platessa e Hippoglossus hippoglossus ocasionalmente se encuentran individuos siniestros (Norman, 1934;Gudger, 1935;Gudger & Firth, 1937), mientras que en Platichthys stellatus, es más frecuente la ocurrencia de individuos con inversión ocular (Norman, 1934;Policanski, 1982a), existiendo en esta especie polimorfía con variación clinal, con un 50% de ejemplares siniestros en California, llegando a un 100% en Japón (Bergstrom, 2007;Bergstrom & Palmer, 2007), una situación semejante se encuentra en la especie europea de P. flesus (Fornbacke et al, 2002).…”

“…Las razones que explicarían esta anomalías corresponde a: cambios drásticos del ambiente, hibridación, competencia interespecífica, selección y grado de especialización del grupo (Norman, 1934;Gatner, 1986;Munroe, 1996;Fornbacke et al, 2002;Bergstrom, 2007).…”