Implications of dispersal in Atlantic salmon: lessons from a demo-genetic agent-based model
Implications de la dispersion du saumon de l'atlantique : leçons tirées d'un modèle individu-centré de démo-génétique
Résumé
Despite growing evidence of spatial dispersal and gene flow between salmonid populations, the implications of connectivity for adaptation, conservation, and management are still poorly appreciated. Here, we explore the influence of a gradient of dispersal rates on portfolio strength and eco-evolutionary dynamics in a simulated population network of Atlantic salmon (Salmo salar) by extending a demo-genetic agent-based model to a spatially explicit framework. Our model results highlight a non-linear relationship between dispersal rates and the stability of the metapopulation, resulting in an optimal portfolio effect for dispersal rates around 20%. At local population scale, we also demonstrate phenotypic changes induced by density-dependent effects modulated by dispersal, and a dispersal-induced increase in genetic diversity. We conclude that it is critical to account for complex interactions between dispersal and ecoevolutionary processes and discuss future avenues of research that could be addressed by such modeling approaches to more fully appreciate responses of Atlantic salmon to environmental changes and investigate management actions accordingly.
Malgré des preuves de plus en plus abondantes de dispersion spatiale et de flux génétique entre populations de salmonidés, les conséquences de la connectivité en ce qui concerne l’adaptation, la conservation et la gestion demeurent mal comprises. Nous explorons l’influence d’un gradient de taux de dispersion sur la force du portefeuille et les dynamiques écoévolutives d’un réseau de populations simulé de saumon atlantique (Salmo salar) en l'élargissant à un modèle démo-génétique basé sur un cadre spatialement explicite. Les résultats du modèle font ressortir une relation non linéaire entre les taux de dispersion et la stabilité de la métapopulation, qui se traduit par un effet de portefeuille optimal pour des taux de dispersion d’environ 20 %. Nous démontrons aussi la présence de changements phénotypiques à l’échelle de la population locale induits par des effets dépendants de la densité modulés par la dispersion, ainsi qu’une augmentation de la diversité génétique induite par la dispersion. Nous concluons qu’il est d’importance capitale de tenir compte des interactions complexes entre la dispersion et les processus écoévolutifs et abordons des avenues de recherche future pouvant être explorées à l’aide de telles approches de modélisation pour mieux comprendre les réponses du saumon atlantique aux changements environnementaux et examiner différentes mesures de gestion.
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