Spatial differentiation of whitespotted char × dolly varden hybrids (salvelinus leucomaenis × s. Malma, salmonidae) and their parental char species in the utkholok river (northwestern kamchatka). Specific biotopes as an indicator of microevolutionary processes during mass interspecific hybridization in natural conditions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of the study of the distribution of whitespotted char × Dolly Varden hybrids (Salvelinus leucomaenis × S. malma) and their parental species in the Utkholok River (northwestern Kamchatka) are given. The localization of sexually mature individuals after spawning in the river channel in the pre-winter period (September–October) is presented. Qualitative differences have been revealed in the characteristics of the water flow and bottom substrate in the biotopes preferred by the chars and their hybrids. A characteristic feature of fish distribution is the position of individuals in a water flow, which provides maximum access to drift food particles for effective post-spawning recovery and preparation for wintering. It has been found that the biotope of whitespotted char × Dolly Varden hybrids is unique and differs from those of their parental species: the three groups were able to reduce the tension of feeding relationships based on spatial distribution. The results provide additional evidence of the successful course of microevolutionary processes, including the adaptation of the hybrids to their own biotope in the ecosystem. There is reason to believe that the interspecific relationships of the hybrids and parental species in the Utkholok River are nonantagonistic and their stable coexistence with continued selection, as well as the stabilization of the developed adaptations, are possible.

Full Text

Restricted Access

About the authors

K. V. Kuzishchin

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: KK_office@mail.ru
Russian Federation, Moscow

M. A. Gruzdeva

Lomonosov Moscow State University

Email: KK_office@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Богатов В.В. 1994. Экология речных сообществ российского Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 218 с.
  2. Васильева Е.Д., Васильев В.П. 2019. Естественная гибридизация щиповок родов Cobitis и Sabanejewia (Cobitidae) // Вопр. ихтиологии. Т. 59. № 5. С. 590–599. https://doi.org/10.1134/S0042875219050229
  3. Волобуев В.В. 1975. Некоторые особенности биологии проходного гольца (р. Salvelinus) р. Тауй // Гидробиологические исследования внутренних водоёмов Северо-Востока СССР. Владивосток: Изд-во ДВНЦ АН СССР. С. 321–336.
  4. Груздева М.А. 2010. Нерестовое поведение горбуши и кеты в бассейне р. Утхолок (Западная Камчатка) в годы высокой численности видов // Матер. докл. IV Всерос. конф. “Поведение рыб”. М.: Акварос. С. 57–60.
  5. Груздева М.А., Кузищин К.В., Павлов Е.Д. и др. 2017. Морфофизиологические закономерности формирования жизненных стратегий мальмы Salvelinus malma Камчатки // Вопр. ихтиологии. Т. 57. № 5. С. 534–552. https://doi.org/10.7868/S0042875217050101
  6. Груздева М.А., Кузищин К.В., Семенова А.В. и др. 2018. Редкий случай перманентной интрогрессивной гибридизации у гольцов рода Salvelinus (Salmonidae: Salmoniformes) в реке Утхолок, Западная Камчатка // Биология моря. Т. 44. № 6. С. 381–389. https://doi.org/10.1134/S0134347518060025
  7. Груздева М.А., Семенова А.В., Кузищин К.В. и др. 2020. Генетическая изменчивость мальмы (Salvelinus malma), кунджи (S. leucomaenis) и межвидовых гибридов из реки Утхолок (Северо-Западная Камчатка) // Генетика. Т. 56. № 1. С. 78–88. https://doi.org/10.31857/S0016675819090066
  8. Гудков П.К. 1996. Формирование жизненной стратегии мальмы Salvelinus malma (Walbaum) (Salmonidae) в условиях различных широт // Вопр. ихтиологии. Т. 36. № 3. С. 348–356.
  9. Кузищин К.В. 2010. Формирование и адаптивное значение внутривидового экологического разнообразия у лососёвых рыб (семейство Salmonidae): Автореф. дис. … докт. биол. наук. М.: МГУ, 49 с.
  10. Кузищин К.В., Семёнова А.В., Груздева М.А., Павлов Д.С. 2020. Закономерности формирования разнообразия жизненной стратегии и генетическая изменчивость камчатской микижи Parasalmo mykiss в локальной популяции // Вопр. ихтиологии. Т. 60. № 6. С. 636–654. https://doi.org/10.31857/S004287522006003X
  11. Кузищин К.В., Груздева М.А., Малютина А.М., Павлов Д.С. 2022. “Пресноводные компоненты” в популяциях кунджи Salvelinus leucomaenis на севере ареала вида (Камчатка) // Там же. Т. 62. № 5. C. 541–555. https://doi.org/10.31857/S0042875222050125
  12. Кузищин К.В., Груздева М.А., Семенова А.В. 2023. О расширении зоны гибридизации гольцов рода Salvelinus – кунджи S. leucomaenis и северной мальмы S. malma (Salmonidae) – в реках Камчатского полуострова // Там же. Т. 63. № 6. С. 704–722. https://doi.org/10.31857/S0042875223060140
  13. Кузищин К.В., Емельянова Н.Г., Груздева М.А. 2024. Состояние гонад производителей кунджи Salvelinus leucomaenis, северной мальмы S. malma и гибридов кунджа × мальма реки Утхолок в свете проблемы межвидовой гибридизации у гольцов рода Salvelinus (Salmonidae) // Там же. Т. 64. № 5. С. 562-577.
  14. https://doi.org/10.31857/S0042875224050032
  15. Лакин Г.Ф. 1990. Биометрия. М.: Высш. шк., 352 с.
  16. Павлов Д.С., Савваитова К.А., Кузищин К.В. и др. 2009. Состояние и мониторинг биоразнообразия лососёвых рыб и среды их обитания на Камчатке (на примере территории заказника “Река Коль”). М.: Т-во науч. изд. КМК, 156 с.
  17. Павлов Д.С., Кузищин К.В., Груздева М.А. и др. 2013. Разнообразие жизненной стратегии мальмы Salvelinus malma (Walbaum) (Salmonidae, Salmoniformes) Камчатки: онтогенетические реконструкции по данным рентгенофлуоресцентного анализа микроэлементного состава регистрирующих структур // Докл. РАН. Т. 450. № 2. С. 240–244. https://doi.org/10.7868/S0869565213150267
  18. Павлов Д.С., Поляков М.П., Кузищин К.В. и др. 2014. Вариации проходного образа жизни мальмы Salvelinus malma и кунджи Salvelinus leucomaenis реки Коль (Западная Камчатка) по данным соотношения ионов Sr2+/Ca2+ в отолитах // Тез. докл. XV Междунар. конф. “Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей”. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс. C. 349–352.
  19. Павлов Д.С., Кириллов П.И., Кириллова Е.А. и др. 2016. Состояние и мониторинг биоразнообразия рыб, рыбообразных и среды их обитания в бассейне реки Утхолок. М.: Т-во науч. изд. КМК, 197 с.
  20. Савваитова К.А. 1989. Арктические гольцы (структура популяционных систем, перспективы хозяйственного использования). М.: Агропромиздат, 223 с.
  21. Тиллер И.В. 2007. Проходная мальма (Salvelinus malma) Камчатки // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. Вып. 9. С. 79–95.
  22. Тиллер И.В. 2013. Структура популяции проходной мальмы Salvelinus malma р. Кихчик (Западная Камчатка) // Тез. докл. XIV Междунар. науч. конф. “Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих морей”. Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс. С. 118–122.
  23. Чалов Р.С. 2008. Русловедение: теория, география, практика. Т. 1. М.: ЛКИ, 608 с.
  24. Чебанова В.В. 2009. Бентос лососевых рек Камчатки. М: Изд-во ВНИРО, 172 с.
  25. Черешнев И.А., Штундюк Ю.В. 1987. К изучению биологии гольцов (Salvelinus, Salmonidae) бассейна реки Анадырь. Материалы по систематике и биологии проходного гольца-мальмы Salvelinus malma (Walbaum) // Биология пресноводных рыб Дальнего Востока. Владивосток: Изд-во ДВО АН СССР. С. 55–78.
  26. Черешнев И.А., Гудков П.К., Нейман М.Ю. 1989. Первые данные по биологии проходной мальмы бассейна р. Чегитунь (арктическое побережье Восточной Чукотки) // Вопр. ихтиологии. Т. 29. Вып. 1. С. 68–83.
  27. Черешнев И.А., Волобуев В.В., Шестаков А.В., Фролов С.В. 2002. Лососевидные рыбы северо-востока России. Владивосток: Дальнаука, 496 с.
  28. Abbott R., Albach D., Ansell S. et al. 2013. Hybridization and speciation // J. Evol. Biol. V. 26. № 2. P. 229–246. https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2012.02599.x
  29. Aboim M.A., Mavárez J., Bernatchez L., Coelho M.M. 2010. Introgressive hybridization between two Iberian endemic cyprinid fish: a comparison between two independent hybrid zones // Ibid. V. 23. № 4. P. 817–828. https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2010.01953.x
  30. Ackermann M., Doebeli M. 2004. Evolution of niche width and adaptive diversification // Evolution. V. 58. № 12. P. 2599–2612. https://doi.org/10.1111/j.0014-3820.2004.tb01614.x
  31. Albanese B., Angermeier P.L., Peterson J.T. 2009. Does mobility explain variation in colonisation and population recovery among stream fishes? // Freshw. Biol. V. 54. № 7. P. 1444–1460. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02194.x
  32. Allendorf F.W., Leary R.F., Spruell P., Wenburg J.K. 2001. The problems with hybrids: setting conservation guidelines // Trends Ecol. Evol. V. 16. № 11. P. 613–622. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(01)02290-X
  33. Armstrong J.D., Grant J.W.A., Forsgren H.L. et al. 1998. The application of science to the management of Atlantic salmon (Salmo salar): integration across scales // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 55. Suppl. 1. P. 303–311. https://doi.org/10.1139/d98-014
  34. Arnegard M.E., McGee M.D., Matthews B. et al. 2014. Genetics of ecological divergence during speciation // Nature. V. 511. № 7509. P. 307–311. https://doi.org/10.1038/nature13301
  35. Arnold M.L. 1997. Natural hybridization and evolution. Oxford: Oxford Univ. Press, 231 p.
  36. Baxter C.V., Fausch K.D., Murakami M., Chapman P.L. 2007. Invading rainbow trout usurp a terrestrial prey subsidy from native charr and reduce their growth and abundance // Oecologia. V. 153. № 2. P. 461–470. https://doi.org/10.1007/s00442-007-0743-x
  37. Berbel-Filho W.M., Pacheco G., Lira M.G. et al. 2022. Additive and non-additive epigenetic signatures of natural hybridization between fish species with different mating systems // Epigenetics. V. 17. № 13. P. 2356–2365. https://doi.org/10.1080/15592294.2022.2123014
  38. Bisson P.A., Montgomery D.R., Buffington J.M. 2007. Valley segments, stream reaches, and channel units // Methods in stream ecology. San Diego: Acad. Press. P. 23–49. https://doi.org/10.1016/B978-012332908-0.50004-8
  39. Bisson P.A., Dunham J.B., Reeves G.H. 2009. Freshwater ecosystems and resilience of Pacific salmon: habitat management based on natural variability // Ecol. Soc. V. 14. № 1. Article 45. https://doi.org/10.5751/ES-02784-140145
  40. Bolnick D.I. 2009. Hybridization and speciation in centrarchids // Centrarchid fishes: diversity, biology, and conservation. Hoboken: Blackwell Publ. P. 39–69. https://doi.org/10.1002/9781444316032.ch2
  41. Boyer M.C., Muhlfeld C.C., Allendorf F.W. 2008. Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) invasion and the spread of hybridization with native westslope cutthroat trout (Oncorhynchus clarkii lewisi) // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 65. № 4. P. 658–669. https://doi.org/10.1139/f08-001
  42. Bozeman B., Grossman G. 2019. Foraging behaviour and optimal microhabitat selection in Yukon River Basin nonanadromous Dolly Varden Charr (Salvelinus malma) // Ecol. Freshw. Fish. V. 28. № 4. P. 586–601. https://doi.org/10.1111/eff.12477
  43. Broughton R.E., Vedala K.C., Crowl T.M., Ritterhouse L.L. 2011. Current and historical hybridization with differential introgression among three species of cyprinid fishes (genus Cyprinella) // Genetica. V. 139. № 5. P. 699–707. https://doi.org/10.1007/s10709-011-9578-9
  44. Campton D.E. 1987. Natural hybridization and introgression in fishes: methods of detection and genetic interpretations // Population genetics and fishery management. Caldwell: Blackburn Press. P. 161–192.
  45. Chevassus B. 1979. Hybridization in salmonids: results and perspectives // Aquaculture. V. 17. № 2. P. 113–128. https://doi.org/10.1016/0044-8486(79)90047-4
  46. Cunjak R.A. 1988. Behaviour and microhabitat of young Atlantic salmon (Salmo salar) during winter // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 45. № 12. P. 2156–2160. https://doi.org/10.1139/f88-250
  47. DeMarais B.D., Dowling T.E., Douglas M.E. et al. 1992. Origin of Gila seminuda (Teleostei: Cyprinidae) through introgressive hybridization: implications for evolution and conservation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 89. № 7. P. 2747–2751. https://doi.org/10.1073/pnas.89.7.2747
  48. Detenbeck N.E., DeVore P.W., Niemi G.J., Lima A. 1992. Recovery of temperate-stream fish communities from disturbance: a review of case studies and synthesis of theory // Environ. Manag. V. 16. № 1. P. 33–53. https://doi.org/10.1007/BF02393907
  49. Dunning J.B., Danielson B.J., Pulliam H.R. 1992. Ecological processes that affect populations in complex landscapes // Oikos. V. 65. № 1. P. 169–175. https://doi.org/10.2307/3544901
  50. Epifanio J., Philipp D. 2000. Simulating the extinction of parental lineages from introgressive hybridization: the effects of fitness, initial proportions of parental taxa, and mate choice // Rev. Fish Biol. Fish. V. 10. № 3. P. 339–354. https://doi.org/10.1023/A:1016673331459
  51. Fausch K.D. 1984. Profitable stream positions for salmonids: relating specific growth rate to net energy gain // Can. J. Zool. V. 62. № 3. P. 441–451. https://doi.org/10.1139/z84-067
  52. Fausch K.D. 1988. Test of competitions between native and introduced salmonids in streams: what have we learned? // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 45. № 12. P. 2238–2246. https://doi.org/10.1139/f88-260
  53. Fausch K.D., Young, M.K. 1995. Evolutionary significant units and movement of resident stream fishes: a cautionary tale // Am. Fish. Soc. Symp. V. 17. P. 360–370.
  54. Fausch K.D., Nakano S., Ishigaki K. 1994. Distribution of two congeneric charrs in streams of Hokkaido Island, Japan: considering multiple factors across scales // Oecologia. V. 100. № 1. P. 1–12. https://doi.org/10.1007/BF00317124
  55. Fausch K.D., Nakano S., Kitano S. 1997. Experimentally induced foraging mode shift by sympatric charrs in a Japanese mountain stream // Behav. Ecol. V. 8. № 4. P. 414–420. https://doi.org/10.1093/beheco/8.4.414
  56. Fausch K.D., Nakano S., Kitano S. et al. 2021. Interspecific social dominance networks reveal mechanisms promoting coexistence in sympatric charrs in Hokkaido, Japan // J. Anim. Ecol. V. 90. № 2. P. 515–527. http://doi.org/10.1111/1365-2656.13384
  57. Fitzpatrick B.M., Shaffer H.B. 2007. Hybrid vigor between native and introduced salamanders raises new challenges for conservation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 104. № 40. P. 15793–15798. https://doi.org/10.1073/pnas.0704791104
  58. Fitzpatrick B.M., Johnson J.R., Kump D.K. et al. 2010. Rapid spread of invasive genes into a threatened native species // Ibid. V. 107. № 8. P. 3606–3610. https://doi.org/10.1073/pnas.0911802107
  59. Fukui S., Koizumi I. 2020. Hybrids as potential mediators spreading non‐native genes: comparison of survival, growth, and movement among native, introduced and their hybrid salmonids // Ecol. Freshw. Fish. V. 29. № 2. P. 280–288. https://doi.org/10.1111/eff.12513
  60. Fukui S., May‐McNally S.L., Katahira H. et al. 2016. Temporal change in the distribution and composition of native, introduced, and hybrid charrs in northern Japan // Hydrobiologia. V. 783. № 1. P. 309–316. https://doi.org/10.1007/s10750-016-2688-8
  61. Fukui S., May‐McNally S.L., Taylor E.B., Koizumi I. 2018. Maladaptive secondary sexual characteristics reduce the reproductive success of hybrids between native and non‐native salmonids // Ecol. Evol. V. 8. № 23. P. 12173–12182. https://doi.org/10.1002/ece3.4676
  62. Gowan C., Fausch K.D. 2002. Why do foraging stream salmonids move during summer? // Environ. Biol. Fish. V. 64. № 1. P. 139–153. https://doi.org/10.1023/A:1016010723609
  63. Grant P.R., Grant B.R. 2002. Unpredictable evolution in a 30-year study of Darwin’s finches // Science. V. 296. № 5568. P. 707–711. https://doi.org/10.1126/science.1070315
  64. Grant P.R., Grant B.R. 2006. Evolution of character displacement in Darwin’s finches // Ibid. V. 313. № 5784. P. 224–226. https://doi.org/10.1126/science.1128374
  65. Grossman G.D., Hill J., Petty J.T. 1995. Observations on habitat structure, population regulation, and habitat use with respect to evolutionary significant units: a landscape perspective for lotic systems // Am. Fish. Soc. Symp. V. 17. P. 381–391.
  66. Harvey B.C., Railsback S.F. 2009. Exploring the persistence of stream-dwelling trout populations under alternative real-world turbidity regimes with an individual-based model // Trans. Am. Fish. Soc. V. 138. № 2. P. 348–360. https://doi.org/10.1577/T08-068.1
  67. Harvey B.C., Stewart A.J. 1991. Fish size and habitat depth relationships in headwater streams // Oecologia. V. 87. № 3. P. 336–342. https://doi.org/10.1007/BF00634588
  68. Hasegawa K., Yamamoto T., Murakami M., Maekawa K. 2004. Comparison of competitive ability between native and introduced salmonids: evidence from pairwise contests // Ichthyol. Res. V. 51. № 3. P. 191–194. https://doi.org/10.1007/s10228-004-0214-x
  69. Hasselman D.J., Argo E.E., McBride M.C. et al. 2014. Human disturbance causes the formation of a hybrid swarm between two naturally sympatric fish species // Mol. Ecol. V. 23. № 5. P. 1137–1152. https://doi.org/10.1111/mec.12674
  70. Hayes D.B., Ferreri C.P., Taylor W.W. 1996. Linking fish habitat to their population dynamics // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 53. Suppl. 1. P. 383–390. https://doi.org/10.1139/f95-273
  71. Hayes J.W., Hughes N.F., Kelly L.H. 2007. Process‐based modelling of invertebrate drift transport, net energy intake and reach carrying capacity for drift‐feeding salmonids // Ecol. Model. V. 207. № 2–4. P. 171–188. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2007.04.032
  72. Hayes J.W., Goodwin E., Shearer K.A. et al. 2016. Can weighted useable area predict flow requirements of drift‐feeding salmonids? Comparison with a net rate of energy intake model incorporating drift–flow processes // Trans. Am. Fish. Soc. V. 145. № 3. P. 589–609. https://doi.org/10.1080/00028487.2015.1121923
  73. Heggenes J., Borgstrøm R. 1991. Effect of habitat types on survival, spatial distribution and production of an allopatric cohort of Atlantic salmon, Salmo salar L., under conditions of low competition // J. Fish Biol. V. 38. № 2. P. 267–280. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.1991.tb03113.x
  74. Hewitt G.M. 2001. Speciation, hybrid zones and phylogeography – or seeing genes in space and time // Mol. Ecol. V. 10. № 3. P. 537–549. https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.2001.01202.x
  75. Hewitt G.M. 2011. Quaternary phylogeography: the roots of hybrid zones // Genetica. V. 139. № 5. P. 617–638. https://doi.org/10.1007/s10709-011-9547-3
  76. Keller I., Wagner C.E., Greuter L. et al. 2013. Population genomic signatures of divergent adaptation, gene flow and hybrid speciation in the rapid radiation of Lake Victoria cichlid fishes // Mol. Ecol. V. 22. № 11. P. 2848–2863. https://doi.org/10.1111/mec.12083
  77. Kirczuk L., Domagała J., Dziewulska K. 2012. Spermatogenesis in reciprocal hybrids of Atlantic salmon (Salmo salar L., 1758) and sea trout (Salmo trutta trutta L., 1758) during their freshwater period // J. Appl. Ichthyol. V. 28. № 6. P. 906–913. https://doi.org/10.1111/jai.12081
  78. Kishi D., Maekawa K. 2009. Stream-dwelling Dolly Varden (Salvelinus malma) density and habitat characteristics in stream sections installed with low-head dams in the Shiretoko Peninsula, Hokkaido, Japan // Ecol. Res. V. 24. № 4. P. 873–880. https://doi.org/10.1007/s11284-008-0562-5
  79. Kitano S., Ohdachi S., Koizumi I., Hasegawa K. 2014. Hybridization between native white-spotted charr and nonnative brook trout in the upper Sorachi River, Hokkaido, Japan // Ichthyol. Res. V. 61. № 1. P. 1–8. https://doi.org/10.1007/s10228-013-0362-y
  80. Kocik J.F., Ferreri C.P. 1998. Juvenile production variation in salmonids: population dynamics, habitat, and the role of spatial relationships // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 55. Suppl. 1. P. 191–200. https://doi.org/10.1139/d98-015
  81. Kocik J.F., Taylor W.W. 1995. Effect of juvenile steelhead (Oncorhynchus mykiss) on age-0 and age-1 brown trout (Salmo trutta) survival and growth in a sympatric nursery stream // Ibid. V. 52. № 1. P. 105–114. https://doi.org/10.1139/f95-444
  82. Kocik J.F., Taylor W.W. 1996. Effect of juvenile steelhead on juvenile brown trout habitat use in a low-gradient Great Lakes tributary // Trans. Am. Fish. Soc. V. 125. № 2. P. 244–252. https://doi.org/10.1577/1548-8659(1996)125<0244:EOJSOJ>2.3.CO;2
  83. Koizumi I., Kanazawa Y., Tanaka Y. 2013. The fishermen were right: experimental evidence for tributary refuge hypothesis during floods // Zool. Sci. V. 30. № 5. P. 375–379. https://doi.org/10.2108/zsj.30.375
  84. Kovach R.P., Muhlfeld C.C., Boyer M.C. et al. 2015. Dispersal and selection mediate hybridization between a native and invasive species // Proc. R. Soc. B. V. 282. № 1799. Article 20142454. https://doi.org/10.1098/rspb.2014.2454
  85. Krueger C.C., May B. 1991. Ecological and genetic effects of salmonid introductions in North America // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 48. Suppl. 1. P. 66–77. https://doi.org/10.1139/f91-305
  86. Leary R.F., Allendorf F.W., Sage G.K. 1995. Hybridization and introgression between introduced and native fish // Am. Fish. Soc. Symp. V. 15. P. 91–101.
  87. Mallet J. 2007. Hybrid speciation // Nature. V. 446. № 7133. P. 279–283. https://doi.org/10.1038/nature05706
  88. Misawa K., Yoneda T., Inoue S. et al. 2007. Interspecific competition for food resources between Dolly Varden (Salvelinus malma) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in the Satsunai River reservoir, upper Tokachi River System, Hokkaido // Jpn. J. Ichthyol. V. 54. № 1. P. 1–13. https://doi.org/10.11369/jji1950.54.1
  89. Morita K. 2022. Ups and downs of non-native and native stream-dwelling salmonids: lessons from two contrasting rivers // Ecol. Res. V. 37. № 2. P. 188–196. https://doi.org/10.1111/1440-1703.12288
  90. Morita K., Tsuboi J.-I., Matsuda H. 2004. The impact of exotic trout on native charr in a Japanese stream // J. Appl. Ecol. V. 41. № 5. P. 962–972. https://doi.org/10.1111/j.0021-8901.2004.00927.x
  91. Morita K., Arai T., Kishi D., Tsuboi J. 2005. Small anadromous Dolly Varden Salvelinus malma at the southern limits of its distribution // J. Fish Biol. V. 66. № 4. P. 1187–1192. https://doi.org/10.1111/j.0022-1112.2005.00672.x
  92. Muhlfeld C.C., McMahon T.E., Belcer D., Kershner J.L. 2009. Spatial and temporal spawning dynamics of native westslope cutthroat trout, Oncorhynchus clarkii lewisi, introduced rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, and their hybrids // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 66. № 7. P. 1153–1168. https://doi.org/10.1139/F09-073
  93. Muhlfeld C.C., Kovach R.P., Jones L.A. et al. 2014. Invasive hybridization in a threatened species is accelerated by climate change // Nat. Clim. Change. V. 4. № 7. P. 620–624. https://doi.org/10.1038/nclimate2252
  94. Muhlfeld C.C., D’Angelo V.S., Downs C. et al. 2016. Genetic status and conservation of westslope cutthroat trout in Glacier National Park // Trans. Am. Fish. Soc. V. 145. № 5. P. 1093–1109. https://doi.org/10.1080/00028487.2016.1173587
  95. Muhlfeld C.C., Kovach R.P., Al‐Chokhachy R. et al. 2017. Legacy introductions and climatic variation explain spatiotemporal patterns of invasive hybridization in a native trout // Glob. Change Biol. V. 23. № 11. P. 4663–4674. https://doi.org/10.1111/gcb.13681
  96. Muka T. 2001. Hybridization and introgression in the speciation process of fishes // Jpn. J. Ichthyol. V. 48. № 1. P. 1–18. https://doi.org/10.11369/jji1950.48.1
  97. Nakano S. 1995a. Competitive interactions for foraging microhabitats in a size-structured interspecific dominance hierarchy of two sympatric stream salmonids in a natural habitat // Can. J. Zool. V. 73. № 10. P. 1845–1854. https://doi.org/10.1139/z95-217
  98. Nakano S. 1995b. Individual differences in resource use, growth and emigration under the influence of a dominance hierarchy in fluvial red-spotted masu salmon in a natural habitat // J. Anim. Ecol. V. 64. № 1. P. 75–84. https://doi.org/10.2307/5828
  99. Nakano S., Furukawa-Tanaka T. 1994. Intra- and interspecific dominance hierarchies and variation in foraging tactics of two species of stream-dwelling chars // Ecol. Res. V. 9. № 1. P. 9–20. https://doi.org/10.1007/BF02347237
  100. Nakano S., Kitano F., Maekawa K. 1996. Potential fragmentation and loss of thermal habitats for charrs in the Japanese archipelago due to climatic warming // Freshw. Biol. V. 36. № 3. P. 711–722. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.1996.d01-516.x
  101. Nakano S., Miyasaka H., Kuhara N. 1999. Terrestrial–aquatic linkages: riparian arthropod inputs alter trophic cascades in a stream food web // Ecology. V. 80. № 7. P. 2435–2441. https://doi.org/10.1890/0012-9658(1999)080[2435:TALRAI]2.0.CO;2
  102. Nakano S., Fausch K.D., Koizumi I. et al. 2020. Evaluating a pattern of ecological character displacement: charr jaw morphology and diet diverge in sympatry versus allopatry across catchments in Hokkaido, Japan // Biol. J. Linn. Soc. V. 129. № 2. P. 356–378. https://doi.org/10.1093/biolinnean/blz183
  103. Nathan R. 2001. The challenges of studying dispersal // Trends Ecol. Evol. V. 16. № 9. P. 481–483. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(01)02272-8
  104. Petty J.T., Grossman G.D. 2010. Giving‐up densities and ideal pre-emptive patch use in a predatory benthic stream fish // Freshw. Biol. V. 55. № 4. P. 780–793. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02321.x
  105. Pianka E.R. 1969. Habitat specificity, speciation, and species density in Australian desert lizards // Ecology. V. 50. № 3. P. 498–502. https://doi.org/10.2307/1933908
  106. Pocheville A. 2015. The ecological niche: history and recent controversies // Handbook of evolutionary thinking in the sciences. N.Y.: Springer. P. 547–586. https://doi.org/10.1007/978-94-017-9014-7_26
  107. Poole G.C. 2002. Fluvial landscape ecology: addressing uniqueness within the river discontinuum // Freshw. Biol. V. 47. № 4. P. 641–660. https://doi.org/10.1046/j.1365-2427.2002.00922.x
  108. Pyron R.A., Costa G.C., Patten M.A., Burbrink F.T. 2015. Phylogenetic niche conservatism and the evolutionary basis of ecological speciation // Biol. Rev. V. 90. № 4. P. 1248–1262. https://doi.org/10.1111/brv.12154
  109. Rahman M.A., Lee S.-G., Yusoff F.M. et al. 2018. Hybridization and its application in aquaculture // Sex control in aquaculture. Chichester: John Wiley and Sons Ltd. P. 163–178. https://doi.org/10.1002/9781119127291.ch7
  110. Railsback S.F., Harvey B.C. 2002. Analysis of habitat-selection rules using an individual-based model // Ecology. V. 83. № 7. P. 1817–1830. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2002)083[1817:AOHSRU]2.0.CO;2
  111. Railsback S.F., Lamberson R.H., Harvey B.C., Duffy W.E. 1999. Movement rules for individual-based models of stream fish // Ecol. Model. V. 123. № 2–3. P. 73–89. https://doi.org/10.1016/S0304-3800(99)00124-6
  112. Railsback S.F., Harvey B.C., Jackson S.K., Lamberson R.H. 2009. InStream: the individual-based stream trout research and environmental assessment model // Gen. Techn. Rep. PSW-GTR-218. Albany: U.S. Department of Agriculture et al., 254 p. https://doi.org/10.2737/PSW-GTR-218
  113. Railsback S.F., Harvey B.C., Kupferberg S.J. et al. 2016. Modeling potential river management conflicts between frogs and salmonids // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 73. № 5. P. 773–784. https://doi.org/10.1139/cjfas-2015-0267
  114. Rholf J.F. 1993. NTSYS-pc: numerical taxonomy and multivariate analysis system. Version 2.2. N.Y.: Exeter Softw. Publ., 43 p.
  115. Rhymer J.M., Simberloff D. 1996. Extinction by hybridization and introgression // Annu. Rev. Ecol. Syst. V. 27. P. 83–109. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.27.1.83
  116. Rieman B.E., Peterson J.T., Myers D.L. 2006. Have brook trout (Salvelinus fontinalis) displaced bull trout (Salvelinus confluentus) along longitudinal gradients in central Idaho streams? // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 63. № 1. P. 63–78. https://doi.org/10.1139/f05-206
  117. Rosenfeld J.S., Taylor J. 2009. Prey abundance, channel structure and the allometry of growth rate potential for juvenile trout // Fish. Manag. Ecol. V. 16. № 3. P. 202–218. https://doi.org/10.1111/j.1365-2400.2009.00656.x
  118. Schiemer F., Spindler T., Wintersberger H. et al. 1991. Fish fry associations: important indicators for the ecological status of large rivers // SIL Proc., 1922–2010. V. 24. № 4. P. 2497–2500. https://doi.org/10.1080/03680770.1989.11899997
  119. Schlosser I.J. 1991. Stream fish ecology: a landscape perspective // BioScience. V. 41. № 10. P. 704–712. https://doi.org/10.2307/1311765
  120. Schlosser I.J. 1995. Critical landscape attributes that influence fish population dynamics in headwater streams // Hydrobiologia. V. 303. № 1. P. 71–81. https://doi.org/10.1007/BF00034045
  121. Schluter D. 1994. Experimental evidence that competition promotes divergence in adaptive radiation // Science. V. 266. № 5186. P. 798–801. https://doi.org/10.1126/science.266.5186.798
  122. Schluter D. 2000. The ecology of adaptive radiation. N.Y.: Oxford Univ. Press, 296 p.
  123. Schoener T.W. 1989. The ecological niche // Ecological concepts: the contribution of ecology to an understanding of the natural world. Cambridge: Blackwell Sci. Publ. P. 79–113.
  124. Seehausen O. 2004. Hybridization and adaptive radiation // Trends Ecol. Evol. V. 19. № 4. P. 198–207. https://doi.org/10.1016/j.tree.2004.01.003
  125. Snorrason S.S., Skúlason S. 2004. Adaptive speciation in northern freshwater fishes // Adaptive speciation. Cambridge: Cambridge Univ. Press. P. 210–228.
  126. Stanford J.A., Lorang M.S., Hauer F.R. 2005. The shifting habitat mosaic of river ecosystems // SIL Proc., 1922–2010. V. 29. № 1. P. 123–136. https://doi.org/10.1080/03680770.2005.11901979
  127. Stuart Y.E., Campbell T.S., Hohenlohe P.A. et al. 2014. Rapid evolution of a native species following invasion by a congener // Science. V. 346. № 6208. P. 463–466. https://doi.org/10.1126/science.1257008
  128. Suzuki R., Fukuda Y. 1971. Growth and survival of F1 hybrids among salmonid fishes // Bull. Freshw. Res. Lab. Tokyo. V. 21. № 2. P. 117–138. https://doi.org/10.11501/1746059
  129. Taniguchi Y., Nakano S. 2000. Condition-specific competition: implications for the altitudinal distribution of stream fishes // Ecology. V. 81. № 7. P. 2027–2039. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2000)081[2027:CSCIFT]2.0.CO;2
  130. Taniguchi Y., Rahel F.J., Novinger D.C., Gerow K.G. 1998. Temperature mediation of competitive interactions among three fish species that replace each other along longitudinal stream gradients // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 55. № 8. P. 1894–1901. https://doi.org/10.1139/f98-072
  131. Taniguchi Y., Kishi D., Kawaguchi Y. 2002. The current status of stream salmonids in 37 streams of Shiretoko Peninsula, Hokkaido, Japan: effects of instream artificial structures // Bull. Shiretoko Mus. V. 23. P.37–46
  132. Taylor S.A., Larson E.L. 2019. Insights from genomes into the evolutionary importance and prevalence of hybridization in nature // Nat. Ecol. Evol. V. 3. № 2. P. 170–177. https://doi.org/10.1038/s41559-018-0777-y
  133. Taylor S.A., Larson E.L., Harrison R.G. 2015. Hybrid zones: windows on climate change // Trends Ecol. Evol. V. 30. № 7. P. 398–406. https://doi.org/10.1016/j.tree.2015.04.010
  134. Thompson J.R., Taylor M.P., Fryirs K.A., Brierleyet G.J. 2001. A geomorphological framework for river characterization and habitat assessment // Aquat. Conserv. Mar. Freshw. Ecosyst. V. 11. № 5. P. 373–389. https://doi.org/10.1002/aqc.467
  135. Turner D., Williams D.D. 2000. Invertebrate movements within a small stream: density dependence or compensating for drift? // Int. Rev. Hydrobiol. V. 85. № 2–3. P. 141–156.
  136. https://doi.org/10.1002/(SICI)1522-2632(200004)85:2/3 <141::AID-IROH141>3.0.CO;2-P
  137. Wiens J.J. 2004. Speciation and ecology revisited: phylogenetic niche conservatism and the origin of species // Evolution. V. 58. № 1. P. 193–197. https://doi.org/10.1111/j.0014-3820.2004.tb01586.x

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distribution pattern of post-spawning individuals of the white-throated char Salvelinus leucomaenis (□), Dolly Varden S. malma (○) and white-throated char × Dolly Varden hybrids (▲) in September–October in areas of the Utkholok River at a distance of 33 (a) and 39 (b) km from the mouth: ( ) – direction of current. Scale: 100 m.

Download (392KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution pattern of post-spawning individuals of the white-throated char Salvelinus leucomaenis and hydrological characteristics of its biotopes in a section of the Utkholok River: a – reach, view from above; b – cross-section of a section of the reach according to RiverSurveyor software, view “downstream”, the right bank is high; c – longitudinal projection of a section of the reach: (□) – location of white-throated char individuals, (─) – reach boundary, ( ) – direction of current; 1 – large hummocks lying in the river bed; 2 – small grass hummocks protruding above the water; ( ) – main stream, hf – river depth at the location of the individual, vf, vsf, v½f – current velocity, respectively, at the location of the individual, above the point of its standing at the surface and at a depth of ½ from this point; vt, v½t – current velocity in the river core (in the thalweg) at the surface and at ½ the depth, respectively; vfx, v½fx, vsfх – horizontal component of flow velocity at the point of individual standing, at ½ the depth, and at the surface above this point, respectively; v½fy, vsfy – vertical component of flow velocity above the point of individual standing, at ½ the depth, and at the surface, respectively. vf , v½f , vsf – resulting current velocity vector at the point of individual standing, at ½ the depth, and at the surface above the point of individual standing, respectively. Scale: a – 100, b – 10 m.

Download (480KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Scheme of biotopes of the Dolly Varden Salvelinus malma and the locations of its individuals: a, b – biotopes (riffles) in the cross-section of the river according to the RiverSurveyor program, “upstream” view: a – without a distinct core, b – with a distinct core, c – longitudinal projection of the riffle section. (○) – location of individuals of the Dolly Varden. For the remaining designations, see Fig. 2. Scale: a, b – 5 m.

Download (432KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Scheme of biotopes and locations of hybrids of char Salvelinus leucomaenis × dolly char S. malma; biotopes: at a sharp bend in the riverbed (a) and at the mouth of a side channel (b); (▲) – location of hybrid individuals, ( ) – direction of current jets; before the line – current velocity, m/s (the “−” sign indicates reverse current velocity), after the line – depth, m; ( ) – boundaries of the eddy barrier; c – cross-section of the river section with the habitat of hybrids according to the RiverSurveyor program, view “downstream, high left bank”: ( ) – approximate boundaries of the main stream core, ( ) – approximate boundaries of the gate current above the erosion boiler; g – longitudinal projection of the river section with the location of hybrids, ( ) – direction of current jets; vbf, vbfx, vbfy, vbf – respectively, the current velocity in the bottom layer of water under the location of the hybrid, its horizontal and vertical components and the resulting vector. For the remaining designations, see Fig. 2. Scale: b – 10 m.

Download (482KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Principal component analysis (PCA) of the distributions of samples of kunja Salvelinus leucomaenis (n = 132), dolly char S. malma (n = 38) and their hybrids (n = 16) based on a set of 13 biotope-characterizing parameters (see Table 4). For legend, see Fig. 1.

Download (50KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».