Size at first maturity of the anchovy (Engraulis encrasicolus) in Ghanaian waters and suggestions for appropriate mesh size in its fishery

The main length at first maturity of anchovy Engraulis encrasicolus in Ghanaian waters has been estimated using length-frequency and gonad data sampled between June 1983 and September 1986 off Accra and Tema, Ghana. The length at first maturity of these fish is around 5.7 cm (fork length). The minimum mesh size for rational exploitation of the resource in Ghanaian waters is put at about 20 mm (0.8 inch).

Band crossing in isovalent semiconductor alloys with large size mismatch: First-principles calculations of the electronic structure of Bi and N incorporated GaAs

For large size- and chemical-mismatched isovalent semiconductor alloys, such as N and Bi substitution on As sites in GaAs, isovalent defect levels or defect bands are introduced. The evolution of the defect states as a function of the alloy concentration is usually described by the popular phenomenological band anticrossing (BAC) model. Using first-principles band-structure calculations we show that at the impurity limit the N-(Bi)-induced impurity level is above (below) the conduction- (valence-) band edge of GaAs. These trends reverse at high concentration, i.e., the conduction-band edge of GaAs1-xNx becomes an N-derived state and the valence-band edge of GaAs1-xBix becomes a Bi-derived state, as expected from their band characters. We show that this band crossing phenomenon cannot be described by the popular BAC model but can be naturally explained by a simple band broadening picture.

Estimativa do Tamanho da Primeira Maturação Sexual da Rã - Touro, Rana catesbeiana, no Sistema Anfigranja de Criação Intensiva

The objective of this research was to study the basic aspects of bullfrog reproduction in Anfigranja system from June 1989 to July 1990. For the 1493 animals involved in this experiment (657 males and 836 females) biometrical data were obtained (weight, length and tympanum diameter) and developmental stages of gonads were determined. Female sizes at first maturation were 10,33 cm and 109,78 g and for males it was around 8,09 cm; all males above 45 g were already in the maturation process. The relationship between tympanum diameter and body length (RTC) was considered a good index for male maturation.

Dinâmica populacional do pargo, Lutjanus purpureus Poey, 1875 (Pisces: Lutjanidae) na plataforma norte do Brasil

O crescimento, a mortalidade, biometria e a reprodução do pargo Lutjanus purpureus foram estudadas a partir de amostras obtidas nos desembarques da frota comercial capturadas com pargueira na costa norte do Brasil no âmbito do programa REVIZEE e do Projeto biologia e pesca do pargo no norte do Brasil do CEPNOR/IBAMA. Dados de comprimentos total e zoológico de aproximadamente 500 indivíduos foram coletados aleatoriamente e mensalmente nos desembarques dos municípios de Belém, Vigia e Bragança, no período de janeiro de 1999 a dezembro de 2000. E para realizar estudos de reprodução e biometria foram obtidas subamostras mensais de 150 indivíduos em abril de 1998 a janeiro de 2000. No laboratório do CEPNOR/IBAMA foram realizadas as biometrias, sexagem e identificados os estágios de maturação gonadal. As amostras totalizaram 16.733 indivíduos com percentuais superiores a 50% de indivíduos jovens. A amplitude de classe total variou de 13 a 112 cm de comprimento e as médias de comprimentos foram de 45,72 cm e 51,91 cm, respectivamente para o ano de 1999 e 2000. As relações morfométricas e as relações peso/comprimento apresentaram alometria positiva. E a relação peso/comprimento para macho e fêmea diferem significativamente entre si, pelo teste de Student, bilateral, com alfa = 0,05. A reprodução foi estudada determinando a proporção sexual através do teste quiquadrado, o tamanho de primeira maturação e o período de desova, que foi analisado pela variação temporal das freqüências dos estágios gonadais e relação gonadossomática. Para todo o período estudado foi verificada a predominância de fêmeas e nas análises mensais apenas nos meses de abril de 1998, maio e junho de 1999 não apresentaram diferenças significativas entre os sexos. Na proporção sexual por classe de comprimento a predominância de fêmeas foi altamente significativa de 28 a 45 cm. A classe de comprimento total do tamanho de primeira maturação foi estimado 43 a 46 cm para fêmeas pelo método da extrapolação gráfica e de 43,67 cm pelo ajuste da ogiva de Galton. E o período reprodutivo foi observado em dois picos, sendo um intenso no segundo trimestre, com maior amplitude no mês de maio/1998 e um mais reduzido no quarto trimestre. Os parâmetros de crescimento foram estimados pelo sistema ELEFAN I, método de Bhattacharya, Gulland & Holt e Appeldoorn no programa Fisat. O método de Appeldoorn apresentou o melhor ajuste para a espécie com o valor de L= 115 cm K= 0,091ano-1 , que determinou a equação do crescimento de von Bertalanffy Lt = 115 (1-e 0,091tto). A mortalidade natural foi estimada em 0,25 ano-1 e 0,31 ano-1 pelas equações de Pauly e Rikhter & Efanov respectivamente. A mortalidade total estimada pelos métodos do comprimento convertido em curva de captura linearizada e Berverton & Holt atingiu valores de 0,59; 0,664 respectivamente. A mortalidade por pesca e a taxa de explotação também foram calculados. Os resultados foram F = 0,34 ano 1 e E = 0,57. A longevidade estimada pela fórmula de Taylor foi de 33 anos. O pargo apresenta crescimento lento e vida longa com desova contínua e periódica. A pesca na costa norte do Brasil incide em percentuais elevados de jovens o que pode contribuir para um estado de sobrepesca de crescimento, comprometendo assim a sustentabilidade da espécie e da atividade pesqueira na região norte. É imprescindível adotar medidas de ordenamento para a pesca do pargo, principalmente no que diz respeito ao tamanho mínimo de captura.

Dinâmica populacional de Lepidophthalmus siriboia Felder & Rodrigues, 1993 (Decapoda: Callianassidae) da Ilha de Maiandeua-PA

Os Thalassinidea são invertebrados marinhos de grande importância na ecologia de ambientes de fundos moles, especialmente dado sua influência nos fluxos de oxigênio, energia e nutrientes e, atividades bioturbadoras. Estes organismos vivem em galerias das quais dependem para diversas necessidades, como proteção, reprodução e alimentação. Em alguns lugares do mundo este grupo tem sido explorado para utilização como isca. A espécie Lepidophthalmus siriboia Felder & Rodrigues, 1993 (Crustacea: Callianassidae) ocorre desde a Flórida até o Brasil. Este estudo tem como objetivo avaliar a dinâmica e a estrutura populacional de L. siriboia na ilha de Maiandeua (PA), associando os processos observados com características ambientais ligadas ao sedimento e à água. As coletas ocorreram mensalmente entre junho de 2007 e maio de 2008, sendo os organismos capturados utilizando bomba de sucção. Em laboratório, os animais foram sexados, medidos e pesados. Nas fêmeas ovígeras foi contado o número de ovos aderidos aos pleópodos. O crescimento foi estimado através da equação de crescimento de Von Bertalanffy que estabelece a relação entre o comprimento total (CT) e a idade (t). Foi capturado um total de 1268 indivíduos (753 machos e 515 fêmeas), cujos comprimentos variaram de 0,3 a 1,85 cm e o peso de 0,01 a 3,09 g. Os comprimentos médios mensais das fêmeas foram significantemente maiores do que dos machos (p<0.05) em quase todos os meses do ano. O comprimento da carapaça e o comprimento do propódio para os machos tiveram alta e significante correlação, com crescimento alométrico positivo para ambos os sexos. O tamanho de primeira maturação obtido foi de 0,7 cm para as fêmeas e 0,6 cm para os machos. Os machos foram proporcionalmente mais abundantes, totalizando 59,4% de todos os organismos capturados (proporção sexual de 1,46 machos: 1 fêmea). Houve predomínio significativo de machos nas classes de comprimento entre 0,2 e 1,2 cm e de fêmeas nas classes de comprimento maior/igual a 1,2 cm. Foram registradas 139 fêmeas ovígeras, na qual a maioria (48,2% do total) ocorreu no intervalo de classe 1,1 a 1,2 cm de comprimento da carapaça. A fecundidade absoluta variou de 0 a 1546 ovos/fêmea, com valor médio de 826,25 ovos/fêmea. Observou-se correlação significativa entre o número de ovos, peso e comprimento da carapaça. As fêmeas tiveram crescimento maior que dos machos, sendo observados valores para machos de L_: 1,63 , K: 1, C: 0,2, WP: 0,18 e para fêmeas; L_: 1,68, K: 0,8, C: 0,2 e WP: 0,09. As estimativas de mortalidade dos machos foram maiores que para as fêmeas em todos os métodos utilizados: curva de captura (Z=1,67 e Z=0,11 para machos e fêmeas), Beverton e Holt (Z=1,9 e Z= 1,76 para machos e fêmeas) e Powell–Wetherall (Z/K=3,98 e Z/K= 2,25 para machos e fêmeas). Foram registrados três pulsos principais, sendo um pulso registrado em novembro, um em fevereiro e outro em maio. Os resultados obtidos permitem concluir: 1. comprimento médio dos machos é inferior ao das fêmeas ao longo do ano; 2. fêmeas são dominantes nas classes de comprimento superiores (_1,2 cm); 3. a reprodução é contínua com a ocorrência de fêmeas ovígeras ao longo do ano; 4. parâmetros de crescimento estimados foram maiores para as fêmeas do que para machos; 5. Fêmeas tiveram redução da taxa de crescimento em janeiro (WP: 0,09) e machos em fevereiro (WP: 0,18); 6. a mortalidade é maior para os machos; 7. Recrutamento ocorre ao longo do ano com três picos pronunciados em novembro, fevereiro e maio.

Pesca, alimentação, reprodução e crescimento do Amuré, Gobioides broussonnetii Lacepède, 1800 (Pisces : Gobiidae) no Estuário Amazônico, município de Vigia - Pará

Gobioides broussonnetii é o maior membro da família Gobiidae, e está distribuído no Atlântico Ocidental dos Estados Unidos até o Rio Grande do Sul. É abundante na foz do Rio Amazonas onde habita as águas salobras dos manguezais. Além de ser um importante elo na cadeia trófica do estuário amazônico, é um recurso pesqueiro explorado por pescadores artesanais. Estudaram-se aspectos da pesca, alimentação, reprodução e crescimento de Gobioides broussonnetii na baía de Marajó, município de Vigia, Pará, Brasil, entre setembro de 2003 e agosto de 2004. Exemplares para estudo foram adquiridos de pescadores locais e informações sobre a pesca foram obtidas através da observação de campo e entrevistas com os pescadores. No estudo da alimentação foi analisada a composição dos itens alimentares encontrados nos estômagos. A análise reprodutiva abordou aspectos do período reprodutivo e tamanho da 1a maturação gonadal. Foram estimados os parâmetros de crescimento utilizando o método indireto baseados nas análises das medidas de comprimento total de 1155 exemplares. G. broussonnetii é conhecida como amurés no estuário amazônico e é capturada no fundo lodoso em águas rasas sendo utilizada como isca na pesca comercial. De maneira geral é uma espécie fitófaga. Análises de conteúdo estomacal revelaram que algas da espécie Coscinodiscus concinus são alimentos mais consumidos. Há maior conteúdo estomacal durante a estação seca (julho a dezembro). O período entre janeiro e junho corresponde a época de atividade reprodutiva para essa espécie na área de estudo. O comprimento médio da primeira maturação gonadal foi de 23,9 cm. A razão sexual observada foi de 1:1. Os resultados obtidos neste estudo indicam que G. Broussonnetii usa o estuário amazônico como local de alimentação e reprodução. A análise macroscópica das gônadas indicou uma época de reprodução durante o inverno (janeiro a junho), com apenas um período de desova por ano entre fevereiro e abril. Foram encontrados nove grupos etários de G. btoussonnetii no estuário amazônico. Estimaram-se os valores de L∞ = 67,36 ( K=0,205 ano^-1, Ø = 3,014). A relação peso-comprimento apresentou diferenças significativas entre machos e fêmeas, com as fêmeas que pesam mais que os machos.

Length-weight relationship and reproduction of the guppy Poecilia reticulata (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) in urban drainage channels in the Brazilian city of Belém

O presente trabalho tem por objetivo descrever aspectos populacionais relacionados ao estabelecimento da relação peso/comprimento, estimativa de tamanho de primeira maturação (L) e período reprodutivo de Poecilia reticulata encontrados em sistemas de coleta residual no campus da Universidade Federal do Pará, região metropolitana de Belém – PA (Brasil). Foram realizadas coletas mensais no período de junho de 2006 a março de 2007, utilizando um puçá, que resultou na captura de 1.936 exemplares, sendo 942 machos e 994 fêmeas. As fêmeas apresentaram-se maiores e mais pesadas que os machos. A relação peso/comprimento para machos foi estabelecida pela equação Pt = 5 × 10^-5× Ct^2,397 e para fêmeas esta foi dada pela fórmula Pt = 3 × 10^-6 × Ct3,419. Os valores estimados para L foi 17,5 mm para machos 20,4 mm para fêmeas, sugerindo que os machos iniciam atividades reprodutivas em tamanhos menores que as fêmeas. A frequência mensal de fêmeas maduras não variou significativamente. Além disso, também não foram encontradas diferenças na proporção sexual durante os períodos investigados, sendo no geral, a proporção de fêmeas iguais as de machos. Desta forma, verificamos que, apesar das condições presentes nos sistemas de coleta residual da UFPA, a espécie P. reticulata parece ter adaptado seus processos biológicos.

Biologia e ecologia trófica de Hemiodus unimaculatus (Bloch, 1794) (Characiformes: Hemiodontidae) no Rio Araguari, na área de influência da Usina Hidrelétrica Coaracy Nunes, Amapá, Brasil

A presente pesquisa tem a finalidade de contribuir para o conhecimento da biologia e ecologia trófica da espécie H. unimaculatus no rio Araguari, na área de influência da UHE Coaracy Nunes, Amapá, Brasil. A região de estudo corresponde a uma porção da bacia do rio Araguari. As coletas foram realizadas bimestralmente entre Maio de 2009 à Julho de 2010. Foram utilizadas baterias de redes de malhas (2; 2,5; 3; 4; 5; 6; cm entre nós opostos com 10 m de comprimento x 1,5 m de altura) e tarrafa (15 e 20 mm). As malhadeiras ficaram expostas por 17 h, com revistas a cada 3h. Os exemplares capturados foram conservados no gelo e fixados em formalina 10%. Os mesmos foram pesados (PT) e medidos (CT). O sexo foi identificado a partir da análise macroscópica das gônadas, onde foram pesadas e fixadas em formol 10%. Os estômagos foram pesados e conservados em álcool 70%. O ambiente foi caracterizado através de análises multivariadas. A estrutura em comprimento da população, relação peso-comprimento, proporção sexual, abundância e biomassa relativa foram avaliados. O local e período de reprodução, tamanho de primeira maturação e tipo de desova, também foram estudados. A ecologia trófica foi avaliada pela atividade alimentar, e conteúdo com matéria orgânica. Os itens alimentares foram analisados pelos métodos de frequência de ocorrência (Fi), grau de preferência alimentar (GPA) e índice alimentar (IAi). Os resultados obtidos mostraram que na área a jusante da represa e na área lacustre houve maior transparência da água, no reservatório predominou a profundidade e na montante houve valores maiores de pH. O comprimento médio foi 193.74 mm (80-258 mm ± 22.71 mm) e o peso médio foi de 70.90 g (10-160 g ± 23.99 g). Houve diferença significativa do comprimento em relação aos períodos do ano. O crescimento relativo da espécie foi alométrico negativo (b = 2.34). A proporção sexual foi de 2:1 a favor das fêmeas. A abundância e biomassa relativa foram maiores no reservatório e na área lacustre. A desova ocorreu entre os meses de novembro 2009 e janeiro 2010; preferencialmente os indivíduos desovam no reservatório e no lago. O tipo de desova é total e o tamanho de primeira maturação é a partir de 157.5 mm. A espécie tem hábito alimentar iliófaga-detritívora com tendência a onivoria. A estratégia alimentar é generalista, mas dominante para os itens fitoplâncton e detrito. A espécie H. unimaculatus, adaptou-se com sucesso ao represamento e sua dieta pode ter sofrido alteração frente às mudanças causadas pelo ambiente.

Length at first maturity of two species of lantern sharks (Etmopterus spinax and Etmopterus pusillus) off southern Portugal

Etmoplerus spinax and Etmopterus pusillus are captured in large quantities in some deep-water fisheries along the Portuguesc coast and are always discarded. Specimens were collected from February 2003 to May 2004 from deep-water fisheries and classified as mature or immature. Maturity ogives were fitted and size at first maturity estimated for each sex of each of each species. Both species are late maturing, with the maturity size varying between 75% and 87% of the maximum observed sizes, depending on species and sex. For both species, females tended to mature at and grow to larger sizes than males. The late maturation of these deep-water shark species make these populations extremely vulnerable to increasing fishing mortality.

Some aspects of the ecology and reproduction of the small pelagic cyprinid, Rastrineobola argentea in Lake Victoria

This study concentrated on the reproductive biology of the small pelagic cyprinid Rastrineobola argentea. The results indicate that this fish is an inshore spawning species, which agrees with other recent studies. It was also found that in areas where fishing intensity was likely to be relatively high, the size at first maturity of R. argentea was reduced, which is likely to be an effect of the fish altering its reproductive strategy according to life history theory. The CPUE results showed a general trend of decreasing with distance from shore, however areas less than one kilometer from the shore were not sampled. Evidence was also found suggesting that the cestode parasite, Ligula intestinalis had an adverse effect on the maturation and fecundity of R. argentea. Some management options concerning the findings in this study are also briefly discussed. (PDF has 82 pages)

Simple broodstock management to control indirect selection and inbreeding: Indian carp example

Following a survey of the important traits of Indian carp broodstock at some southern Indian hatcheries, it was found that the broodstock selection was size selective, exerting strong, negative selection of prematuration growth rate and positive selection on age at first maturation. This meant that the hatchery bred inadvertently slower growing and later maturing individuals. Details are given of approaches to avoid such negative selection and minimize inbreeding.

Reproductive dynamics of female spotted seatrout (Cynoscion nebulosus) in South Carolina

We describe reproductive dynamics of female spotted seatrout (Cynoscion nebulosus) in South Carolina (SC). Batch fecundity (BF), spawning frequency (SF), relative fecundity (RF), and annual fecundity (AF) for age classes 1−3 were estimated during the spawning seasons of 1998, 1999, and 2000. Based on histological evidence, spawning of spotted seatrout in SC was determined to take place from late April through early September. Size at first maturity was 248 mm total length (TL); 50% and 100% maturity occurred at 268 mm and 301 mm TL, respectively. Batch fecundity estimates from counts of oocytes in final maturation varied significantly among year classes. One-year-old spotted seatrout spawned an average of 145,452 oocytes per batch, whereas fish aged 2 and 3 had a mean BF of 291,123 and 529,976 oocytes, respectively. We determined monthly SF from the inverse of the proportion of ovaries with postovulatory follicles (POF) less than 24 hours old among mature and developing females. Overall, spotted seatrout spawned every 4.4 days, an average of 28 times during the season. A chronology of POF atresia for water temperature >25°C is presented. Length, weight (ovary-free), and age explained 67%, 65%, and 58% of the variability in BF, respectively. Neither RF (number of oocytes/g ovary-free weight) nor oocyte diameter varied significantly with age. However, RF was significantly greater and oocyte diameter was smaller at the end of the spawning season. Annual fecundity estimates were approximately 3.2, 9.5, and 17.6 million oocytes for each age class, respectively. Spotted seatrout ages 1−3 contributed an average of 29%, 39%, and 21% to the overall reproductive effort according to the relative abundance of each age class. Ages 4 and 5 contributed 7% and 4%, respectively, according to predicted AF values.

Reproductive physiology of ribbon fish (Trichiurus lepturus)

The ribbon fishes ‘of the family Trichiuridac are represented as one of the most important food resources in Indian ocean. High density of the dominant species of ribbon fish (Trichiurus lepturus) in Oman sea and the 'Tillable catch in last yeas (more than 7000 tones per year) makes a trust area for studing their population biolog and stock assessment. As our knowledge on reproductive biology of this species has an important role on their fisheries management, as well as conservation of this stock from decline or over fishing, this research was held to determine some aspects of reproductive physiology of ribbon fish and the effects of environmental factors in gonadal cycle. The goals of the present thesis is to determine some aspects of reproductive physiology such as gonadosomatic index (GSI) , hepatosomatic index (HSI), condition factor (Ko, fecundity, sex ratio, size at first maturity, size at maturity (LM5O) and their relative hormonal & biochemical fluctuations. In this regards annual variation of sex hormones ic. estradiol 17-B, progestron, cortisol, testostrone and gonadotropins FSH (GTH-I) , LH (GTH-ll)I were measured ; gonadal histological studies were done by light & electron micrography. The research was carried out from April 1995 to January 19% in Ras Nleidani in the north part of Oman sea, and the environmental factors such as temperature, salinity, oxygen, rainfall and pH were measured. The effects of these parameters on reproductive cycle and hormonal fluctuationswere discussed by using correlation and principle component analysis (PCA). Female Ribbon fish reproductive strategy shows the same paterns of nonguarder marine teleosts. T. lepturus has more than one spawning season (existance of egges in different size in each month) and therfore it must have asynchronous ovaries and belong to continious spawners. GSI and HSI are good evidences for this type of reproductive patern. The testis of the lobular type , which is typical of most teleosts , is composed of numerous lobules which are separated from each other by a thin layer of fibrous connective tissue. GSI fluctuations revealed prolong- spawning time in males. There is significant increase in 17-13 estradiol. progestrone , cortisol and gonadotropins with maturity and prespawning period of female T lepturus. Plasma concentration of E2 and GTH II incresaed along with water temperature increasing (3300).. Spawning was observed from Nov. 1995 to Apr. 1996 in this species. Progestrone increased significantly with increasing rainfall in this season (P<0.01). Plasma cortisol levels increased with maturation and vitelpgenesis and also with the peak of spawning. From lenght-weight frequency and size distribution in each age groups and also minimum size at first maturity (52a cm) it would he concluded that T. lepturus must be matured at 2 years of age. Serum cholestrol and triglicerides significantly increased when maturation occured in this species. The relationship between alkaline phosphatase activity and hormonal fluctuations with maturity and vitelogenesis were discussed. Proximate compostion (muscle) shows significant variation with spawning period and maturity. Absolute individual fecundity (17420-159150) increased with body length and weight. Ultrastructural observations show dramatic variation in cell membrane (0ocyte membrane), yolk vesicles and, nucleolus dispersal in relation to maturity stages. fluctuations of gonadal hormones were discused in relation with vitelogenesis. Testosterone increased in males from Nov: to Mar. due to environmental impacts and spawning time. Sex ratio in different depth (10-40 m ,80-110 m) shows significnt differences in this ratio for two depths. In 10-40 m depth female shows dominant abundance to male in each months that may be due to their reproductive migration behaviour. The effects of temperature photoperiod and rainfall to maturity and spawning were discussed. According to -pawning period of T. leptunts in our sampling area it could be suggested that ribbon fish fi,theries must be restricted in the peak of spawning seasons (Feb. to Mar.) and in the spawning grounds (under 40 m depths). Other suggestions for population conservation have been mentioned.

A decline in fish catches and the size of Oreochromis niloticus in Lake Wamala (Uganda) following human exploitation

The fishery of Lake Wamala has declined since the lake was stocked in 1956 and opened to fishing during the 1960s. Surveys were conducted on the lake during 1975/78 and 1988/92 to investigate the causes of declining fish catches. The lake produced an average of 4000 - 6000 tonnes of fish annually from 1960s through 1970s. Total fish catches decreased from a maximum of 7100 tonnes in 1967 to less than 500 tonnes by 1990s. Catch rates decreased from about 8 kg in the 1960s to less than 1 kg per net per night by 1975. During the 1970s the catch was dominated by Oreochromis niloticus (67%) followed by Clarias gariepinus (17%), and Protopterus aethiopicus (15.1 %). By 1990s the proportion of O. niloticus had decreased to 45.1% while that of P. aethiopicus had increased to 37.6%. These changes seem to have been caused by overfishing resulting from increased fishing effort from the recommended 250 to about 1000 boats and the additional increase in effort through driving fish into the nets by beating water. The maximum size of O. niloticus in the fishery decreased from 32 cm total length in 1975/78 to 22 cm in 1988/92 while the size at first maturity decreased from about 21 cm to 14 cm during the period. This has been concurrent with a shift in the mesh size of gillnet used from 127 mm (5") in 1960s to 64 mm by 1990s. Environmental changes, especially in lake level in 1980, may also have affected the fishery.

SIZE AS A LINE OF LEAST RESISTANCE II: DIRECT SELECTION ON SIZE OR CORRELATED RESPONSE DUE TO CONSTRAINTS?

Evolutionary change in New World Monkey (NWM) skulls occurred primarily along the line of least resistance defined by size (including allometric) variation (g(max)). Although the direction of evolution was aligned with this axis, it was not clear whether this macroevolutionary pattern results from the conservation of within population genetic covariance patterns (long-term constraint) or long-term selection along a size dimension, or whether both, constraints and selection, were inextricably involved. Furthermore, G-matrix stability can also be a consequence of selection, which implies that both, constraints embodied in g(max) and evolutionary changes observed on the trait averages, would be influenced by selection Here, we describe a combination of approaches that allows one to test whether any particular instance of size evolution is a correlated by-product due to constraints (g(max)) or is due to direct selection on size and apply it to NWM lineages as a case study. The approach is based on comparing the direction and amount of evolutionary change produced by two different simulated sets of net-selection gradients (beta), a size (isometric and allometric size) and a nonsize set. Using this approach it is possible to distinguish between the two hypotheses (indirect size evolution due to constraints or direct selection on size), because although both may produce an evolutionary response aligned with g(max), the amount of change produced by random selection operating through the variance/covariance patterns (constraints hypothesis) will be much smaller than that produced by selection on size (selection hypothesis). Furthermore, the alignment of simulated evolutionary changes with g(max) when selection is not on size is not as tight as when selection is actually on size, allowing a statistical test of whether a particular observed case of evolution along the line of least resistance is the result of selection along it or not. Also, with matrix diagonalization (principal components [PC]) it is possible to calculate directly the net-selection gradient on size alone (first PC [PC1]) by dividing the amount of phenotypic difference between any two populations by the amount of variation in PC1, which allows one to benchmark whether selection was on size or not