Implications of Hybridization between Introduced and Resident Orconectes Crayfishes

: One of the most imperiled taxonomic groups in North American freshwaters is that of crayfish ( Decapoda: Astacoidea): over 30% of the 390 species are threatened or endangered. This situation is globally significant because 80% of the world's crayfish species are North American. Few studies have examined the environmental changes that most threaten crayfish biodiversity, but competition and hybridization with non-native crayfishes appear to be among the most important threats to native crayfishes. The rusty crayfish, Orconectes rusticus, native to southwestern Ohio has been introduced widely throughout the United States and is displacing two resident taxa, O. propinquus and O. virilis, in northern Wisconsin. Using morphological and allozyme comparisons of crayfish from allopatric and sympatric populations, we tested whether O. rusticus is hybridizing with the resident crayfishes in northern Wisconsin. We found no evidence of hybridization between O. virilis and either O. rusticus or O. propinquus. In contrast, numerous morphologically intermediate crayfish between O. rusticus and O. propinquus occurred at sympatric sites, and many of these individuals possessed allozymes diagnostic for both species in allopatry. Over 6% of the crayfish at one sympatric site were putative F1 hybrids, 4% were putative F2 individuals ( hybrid × hybrid origin), and 13% were putative backcrosses ( product of hybrid × parental matings). This is the first genetic documentation of hybridization between a resident and invading crayfish. Our results suggest that genetic mechanisms play a role in the extirpation of O. propinquus by O. rusticus and are consistent with observations of other researchers suggesting that hybridization with non-native species is common among crayfishes at many other locations. High rates of endemism and widespread introductions of non-native crayfish suggest that invasions and hybridization are a major threat to crayfish biodiversity. Resumen: Uno de los grupos taxonomicos de aguas dulces de Norteamerica en mayor peligro son los langostinos ( Decapoda: Astacoidea); mas del 30% de las 390 especies estan amenazadas o en peligro de extincion. Esta situacion es globalmente significativa porque 80% de las especies de langostinos son norteamericanas. Pocos estudios han examinado los cambios ambientales que mas amenazan la biodiversidad de langastinas, pero la competencia e hibridacion con especies de langostinos no nativas parecen ser una de las amenazas mas importantes para los langostinos nativos. El langostino Orconectes rusticus, nativo del surweste de Ohio, ha sido introducido ampliamente en los Estados Unidos y esta desplazando a dos taxones residentes O. propinquus y O. virilis, en el norte de Wisconsin. Mediante comparaciones morfologicas y de alozimas de langostinos de poblaciones alopatricas y simpatricas examinamos si O. rusticus se esta hibridando con langostinos residentes en el norte de Wisconsin. No encontramos evidencia de hibridacion entre O. virilis y O. rusticus u O. propinquus. En contraste, numerosos langostinos morfologicamente intermedios entre O. rusticus y O. propinquus ocurrieron en sitios simpatricos, y muchos de esos individuos presentaron alozimas caracteristicas de ambas especies en alopatria. Mas del 6% de langostinos en un sitio simpatrico fueron hibridos F1 putativos, 4% fueron individuos F2 putativos (de origen hibrido × hibrido) y 13% fueron retrocruzas putativas ( producto de hibrido × padres). Esta es la primera documentacion genetica de la hibridacion entre langostinos residentes e introducidos. Nuestros resultados sugieren que los mecanismos geneticos juegan un papel en la extirpacion de O. propinquus por O. rusticus y son mas consistentes con observaciones de otros investigadores que sugieren que la hibridacion con especies no nativas es comun en langostinos en muchas otras localidades. Las altas tasas de endemismo y la introduccion de langostinos no nativos sugieren que las invasiones y la hibridacion son una amenaza importante para la biodiversidad de langostinos.