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Abstract

California Channel Island buckwheats are important components of scrub communities on the Channel Islands. A long history of overgrazing by introduced herbivores on San Clemente Island has contributed to scrub vegetation loss and population declines in 2 endemic island taxa, Eriogonum giganteum var. formosum and E. grande var. grande. Since herbivore removal, Eriogonum species, which are early colonizers of disturbed habitats, have been increasing across the island. These increases are thought to facilitate further recovery of the native flora because the shrubs act as nurse plants and improve the soil profile for other native species.

We genotyped individuals from both taxa on San Clemente Island with 6–9 polymorphic microsatellite loci to estimate levels of genetic variability and structure and to detect any genetic impacts that could be attributable to demographic bottlenecks and subsequent early recoveries. Both taxa were characterized by low diversity across the island. Observed heterozygosities ranged from 0.021 to 0.337 (x̄ = 0.188), and most populations were fixed for a single allele at several loci. Additionally, Bayesian estimates of inbreeding were high (0.107–0.477; x̄ = 0.295) in most populations. Overall there was little evidence of genetic structure among E. grande var. grande sampling locations; we inferred 1–3 distinct genetic clusters within the taxon, depending on the analysis. In contrast, we inferred consistent genetic differentiation within E. giganteum var. formosum, which generally has lower observed population sizes than E. grande var. grande.

Both E. giganteum var. formosum and E. grande var. grande on San Clemente Island have low neutral genetic diversity compared to other island endemics, suggesting that the introduced herbivores contributed to the genetic effects of severe population bottlenecks and that the long-term viabilities of the taxa may be compromised by low genetic diversities. If this pattern is common among San Clemente Island native shrubs, more active management of the recovering populations may be warranted.


El trigo sarraceno es un importante componente de las comunidades de matorrales de las Islas del Canal de California (California Channel Islands). El largo historial de sobrepastoreo de herbívoros introducidos en la isla San Clemente contribuyó a la pérdida de matorrales y a la disminución poblacional de dos taxones endémicos, el Eriogonum giganteum var. formosum y el E. grande var. grande. Desde que se erradicó a los herbívoros, aumentó en toda la isla la presencia de Eriogonum, conocido como los primeros colonizadores de hábitats perturbados. Se cree que dicho aumento podría facilitar la posterior recuperación de la flora nativa ya que los arbustos actúan como plantas nodrizas, optimizando el perfil del suelo para otras especies nativas.

Genotipificamos individuos de ambos taxones de la Isla San Clemente con seis a nueve loci microsatélites polimórficos para estimar los niveles de variabilidad y de estructura genética, y para detectar cualquier impacto genético que pudiera atribuirse a cuellos de botella demográficos y su subsecuente recuperación. Ambos taxones se caracterizaron por baja diversidad en toda la isla. La heterocigosidad observada oscilo entre 0.021–0.337 (promedio = 0.188) y la mayoría de las poblaciones tuvieron un único alelo fijo en varios loci. Adicionalmente, las inferencias bayesianas de endogamia fueron altas (0.107–0.477, promedio = 0.295) en la mayoría de las poblaciones. En general, hubo escasa evidencia de estructura genética entre las áreas de muestreo de E. grande var. grande. Inferimos de uno a tres grupos genéticos distintos dentro del taxón, dependiendo del análisis. Por el contrario, inferimos diferenciación genética consistente dentro del E. giganteum var. formosum, que en general, tiene tamaños poblacionales observados más bajos que E. grande var. grande.

Tanto E. giganteum var. formosum como E. grande var. grande de la isla San Clemente presentan diversidad genética neutral baja en comparación a otras islas endémicas, lo que sugiere que los herbívoros introducidos contribuyeron a los efectos genéticos de severos cuellos de botella poblacionales, y que la viabilidad a largo plazo de los taxones puede verse comprometida por la baja diversidad genética. Si este patrón es frecuente entre los arbustos nativos de la Isla San Clemente, podemos garantizar un control más activo de las poblaciones en recuperación.

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