Spawning season fidelity in sympatric populations of Atlantic herring (Clupea harengus)

摘要

Considerable debate surrounds the issue of reproductive exchange between subunits of marine fish populations. Discrete population theories predict that spawning time and location are predetermined during larval life and that spawning season fidelity and natal homing maintain population integrity. Conversely, spawning assemblages may represent interconnected subgroups within metapopulations with social transmission of spawning behaviours facilitating mixing. This study examines spawning season fidelity in three subpopulations of Atlantic herring (Clupea harengus) with overlapping distributions. Autumn- and winter-spawned fish were collected from spawning and feeding grounds in the Irish and Celtic seas. Hatching season was determined using otolith microstructure and was compared with season of spawning as indicated by visual gonad inspection. Spawning assemblages in the Irish Sea consisted almost exclusively of autumn-spawned fish, despite extensive mixing with winter-spawned fish during the juvenile phase. The available evidence suggests that in Celtic herring, the season and location of spawning are not learned from repeat-spawning adults, but are predetermined, possibly through larval imprinting. The seasonal components showed distinct patterns of gonad development, and estimated rates of spawning season switching were below 10%. Although this exchange rate will facilitate some gene flow, mixing of subgroups is limited. This has important implications for management of seasonal spawning populations.Il existe un important débat au sujet des échanges reproductifs entre les sous-unités des populations de poissons marins. Les théories démographiques discrètes prédisent que le moment et le site de la fraye sont prédéterminés durant la vie larvaire et que la fidélité à la saison de fraye et le retour au cours d'eau de naissance maintiennent l'intégrité de la population. Inversement, les rassemblements de fraye peuvent contenir des sous-groupes reliés entre eux au sein des métapopulations avec une transmission sociale des comportements de fraye qui favorise les mélanges. Notre étude examine la fidélité à la saison de fraye chez trois sous-populations du hareng atlantique (Clupea harengus) qui ont des répartitions qui se recoupent. Nous avons récolté des poissons nés en automne et en hiver sur les sites de fraye et d'alimentation dans la mer d'Irlande et dans la mer Celtique. La microstructure des otolithes a permis de déterminer la saison d'éclosion qui a pu être comparée à la saison de fraye déterminée d'après l'inspection visuelle des gonades. Les regroupements de fraye dans la mer d'Irlande consistent presque exclusivement de poissons issus des frayes d'automne, malgré un important mélange avec des poissons issus des frayes d'hiver durant la phase juvénile. Les données disponibles indiquent que, chez les harengs de la mer Celtique, la saison et le site de la fraye ne sont pas appris des adultes qui se reproduisent plusieurs fois, mais sont prédéterminés, peut-être par imprégnation au stade larvaire. Les composantes saisonnières incluent des patrons distincts de développement des gonades; les taux estimés de changement de saison de fraye sont inférieurs à 10 %. Bien que ce taux d'échange favorise un peu le flux génétique, le mélange des sous-groupes est limité. Ces observations ont des implications importantes pour la gestion des populations à fraye saisonnière.[Traduit par la Rédaction]