A morphological and genetic comparison of Patrobus fossifrons (Eschscholtz) and Patrobus stygicus Chaudoir (Coleoptera: Carabidae)

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Abstract

Specimens of Patrobus fossifrons (Eschscholtz) and Patrobus stygicus Chaudoir were examined for morphological and enzymatic characteristics. Differences in both character types were found between the species. Differences were also found among populations of P. fossifrons; a “coastal” morph and an “inland” morph are described and their biogeographical history is traced to glacial refugia. Patrobus stygicus populations were homogeneous for all characters studied. Patrobus stygicus and inland P. fossifrons co-occurred at Cypress Hills and in the Pincher Creek area in Alberta. No evidence of hybridization was found at Cypress Hills. At Pincher Creek, 2 out of 299 beetles examined were hybrids, but there was little evidence that this rate of hybridization had resulted in any gene flow between the species. Patrobus stygicus and coastal P. fossifrons co-exist and hybridize in central Washington State. Electrophoretic analysis of a mixed-stock specimen proved that at least some hybrids are fertile. However, a combination of hybrid disadvantage and low hybridization rates keeps gene-flow levels very low. It is concluded that despite a small amount of hybridization, P. stygicus and P. fossifrons remain separate species.

En étudiant les caractéristiques enzymatiques et morphologiques de Patrobus fossifrons (Eschscholtz) et de Patrobus stygicus Chaudoir, j'ai trouvé des différences dans les deux types de caractéristiques. Des différences ont également été constatées entre les populations de P. fossifrons: une forme «côtière» et une forme «continentale» sont décrites et leur évolution biogéographique est retracée jusqu'à des refuges glaciaires. Les populations de P. stygicus se sont révélées homogènes pour tous les caractères examinés. Patrobus stygicus et la forme continentale de P. fossifrons cohabitent à Cypress Hills et dans la région de Pincher Creek en Alberta. Aucun hybride n'a été trouvé à Cypress Hills mais, à Pincher Creek, 2 des 299 spécimens examinés étaient des hybrides; cependant ce taux d'hybridation ne semble pas avoir donné lieu à un flux de gènes d'une espèce à l'autre. Patrobus stygicus et la forme côtière de P. fossifrons cohabitent et produisent des hybrides dans le centre du Washington. L'analyse de spécimens de stocks mixtes par électrophorèse a démontré qu'au moins certains des hybrides sont fertiles. Cependant, la combinaison des désavantages inhérents aux hybrides et des faibles taux d'hybridation maintiennent le flux génique à un niveau très faible. Malgré l'existence d'un faible taux d'hybridation entre les deux espèces, il faut conclure que P. stygicus et P. fossifrons restent des espèces distinctes. [Traduit par la Rédaction]

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