Microgeographical variation in ovum size of the blacktail shiner, Cyprinella venusta Girard, in relation to streamflow

– There is a strong, positive correlation between egg size and the discharge variable mean annual runoff among populations of Cyprinella venusta Girard from streams in different drainages ranging across the Gulf Coastal Plain of the southern United States. This variation may have resulted from selection for larger egg size, hence larger offspring size, because of greater environmental fluctuation or a greater number of floods in streams with higher runoff. In the present study, we examined C. venusta from populations inhabiting streams varying in mean annual runoff within a single drainage and found a similar correlation between ovum size and runoff. Therefore, the egg size–runoff relationship exists at a much smaller (i.e., intra-drainage) spatial scale than previous research (based on widespread inter-drainage variation) has shown. We also attempted to establish a link between mean annual runoff and streamflow-mediated disturbance as indicated by predictability of streamflow, monthly coefficients of variation in discharge and number of days with extreme low and high flows. Although the overall predictability of discharge did not differ among streams, the streams with high mean annual runoff were characterized by smaller coefficients of variation in winter, fewer days of extremely low flows and a trend toward higher flows in late summer and early fall. At the intra-drainage scale, higher coefficients of variation did not accurately reflect the numbers of extreme flows. These results call into question the use of coefficients of variation in discharge as indicators of disturbance. Given that eggs, larvae and small juveniles of C. venusta are present in late summer and early fall, when flows in high runoff streams tend to be high relative to low runoff streams, we conclude that these high flows may act as a selective force causing the evolution of larger egg size. Resumen 1. Estudio previos pusieron de manifiesto una fuerte correlacion positiva entre el tamano del huevo y el caudal medio anual entre poblaciones de Cyprinella venusta Girard, de cuencas de rios diferentes que corren por las llanuras costeras del Golfo en el sur de Estados Unidos. Se planteo como hipotesis que esta variacion hubiera resultado de una seleccion de mayores tamanos de huevo y de aqui mayores descendientes debido a una mayor variabilidad ambiental o a un mayor numero de riadas en rios con mayor escorrentia. 2. Examinanos poblaciones de C. venusta que habitan rios que varian en escorrentia anual media dentro de una misma cuenca y encontramos una correlacion similar entre el tamano del huevo y la escorrentia. Asi, la relacion entre el tamano del huevo y la escorrentia existe a una escala espacial mucho menor (dentro de la cuenca) que la apuntada en otros estudios (basados en variacion entre cuencas). 3. Intentamos tambien establecer un enlace entre la escorrentia media anual y las alteraciones producidas por el caudal tal y como indica el grado de predictibilidad del caudal total, los coeficientes de variacion medios mensuales del caudal y el numero de dias entre el caudal mayor y menor. Aunque la predictibilidad del caudal no difirio entre rios, aquellos con una mayor escorrentia anual media se caracterizaron por tener menores coeficientes de variacion en invierno, menos dias de caudal extremadamente bajo y tendencia hacia mayores caudales al final del verano o principios de otono. Mayores coeficientes de variacion a escala de cuenca, no reflejaron con precision el numero de caudales extremos. Estos resultados cuestionan el uso de coeficientes de variacion de caudal como indicador de alteraciones. 4. Dado que tanto los huevos como las larvas y juveniles de C. venusta estan presentes durante el final del verano y el principio del otono cuando los caudales de los rios con mayor escorrentia tienden a ser mayores que los rios con menor escorrentia, concluimos que estos grandes caudales pueden actuar como fuerza selectiva capaz de causar evolucion hacia mayores tamanos de huevos. Alternativamente, la variacion en el tamano de huevo observada en este estudio podria ser debida a efectos de deriva genetica o plasticidad fenotipica.