Quantifying heritable and plastic components of age at maturation in Atlantic salmon and predicting response to selection by fisheries - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2022

Quantifying heritable and plastic components of age at maturation in Atlantic salmon and predicting response to selection by fisheries

Quantifier les composantes héritables et plastiques de l’âge à maturation chez le saumon atlantique et prédire la réponse à la sélection par les pêcheries

Résumé

Wild populations of Atlantic salmon (Salmo salar) have experienced a decline in abundance in recent decades, accompanied by changes in important phenotypic traits such as time spent at sea. Time spent at sea before reproduction is known to be highly heritable but also environmentally influenced. Separating the plastic and heritable component in this evolution becomes essential to quantify the influence of multiple pressure factors such as changes in the marine ecosystem or fishing. We propose a Bayesian state-space model to separate the plastic and heritable components of the temporal variability of the age at maturation of a salmon population in the Scorff River. By adapting a parent-offspring regression we can successfully estimate the heritability of the probability of maturation after one year at sea using a model based on population data. The plastic response, which can thus be distinguished from the heritable component, then explains only part of the variability of the trait. By integrating the breeder’s equation into the model, we can both derive empirically evolutionary equilibrium and predict short-term response to the selection under several fisheries scenarios. In a context where fishing and/or the environment encountered during marine migration can generate differential mortality between the ages of the sea, these results constitute a first step to predict the consequences in terms of population dynamics and evolution of life traits at the population level.
Les populations sauvages de saumon atlantique (Salmo salar) ont connu un déclin de leur abondance dans les dernières décennies, accompagné par des changements dans des traits phénotypiques importants comme le temps de séjour en mer. Ce temps passé en mer est connu pour être fortement héritable mais aussi sous influence de l'environnement. Séparer ces deux composantes devient alors essentiel pour quantifier l’influence de multiples facteurs de pression comme les changements dans l’écosystème marin ou la pêche. Nous proposons un modèle Bayésien à espace d’états permettant de séparer les composantes plastiques et héritables de la variabilité temporelle de l'âge à maturation d’une population de saumons du Scorff. En adaptant une régression parent-enfant, nous pouvons estimer l’héritabilité de la probabilité de maturation après un an en mer à l'aide d'un modèle basé sur des données populationnelles. La réponse plastique, que l'on peut donc distinguer de la composante héritable, explique une plus forte partie de la variabilité du trait. En intégrant l’équation du sélectionneur dans le modèle, nous pouvons à la fois déterminer l’équilibre évolutif et prédire la réponse à court terme à la sélection selon différent scénarios de pêche. Dans un contexte où la pêche et/ou l’environnement rencontré pendant la migration marine peuvent engendrer de la mortalité différentielle entre les âges de mer, ces résultats constituent un premier pas pour en prédire les conséquences en termes de dynamique des populations et d’évolution des traits de vie au niveau populationnel.
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dumas-03868105 , version 1 (23-11-2022)

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  • HAL Id : dumas-03868105 , version 1

Citer

Aurélien Favreau. Quantifying heritable and plastic components of age at maturation in Atlantic salmon and predicting response to selection by fisheries. Life Sciences [q-bio]. 2022. ⟨dumas-03868105⟩
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