The nucleotypic effects of cellular DNA content in cartilaginous and ray-finned fishes
Hardie DC. Hebert PDN.
Cytological and organismal characteristics associated with cellular DNA content underpin most adaptionist interpretations of genome size variation. Since fishes are the only group of vertebrate for which relationships between genome size and key cellular parameters are uncertain, the cytological correlates of genome size were examined in this group. The cell and nuclear areas of erythrocytes showed a highly significant positive correlation with each other and with genome size across 22 cartilaginous and 201 ray-finned fishes. Regressions remained significant at all taxonomic levels, as well as among different fish lineages. However, the results revealed that cartilaginous fishes possess higher cytogenomic ratios than ray-finned fishes, as do cold-water fishes relative to their warm-water counterparts. Increases in genome size owing to ploidy shifts were found to influence cell and nucleus size in an immediate and causative manner, an effect that persists in ancient polyploid lineages. These correlations with cytological parameters known to have important influences on organismal phenotypes support an adaptive interpretation for genome size variation in fishes.
Des caractéristiques cytologiques et de l’organisme entier, lesquelles sont associées avec le contenu en ADN, sous-tendent la plupart des interprétations adaptivistes de la variation quant à la taille des génomes. Puisque les poissons constituent le seul groupe de vertébrés chez lequel les relations entre la taille du génome et certains paramètres cellulaires clés sont incertains, les corrélations entre les caractéristiques cytologiques et la taille du génome ont été examinées chez ce groupe d’espèces. Il existait une corrélation positive très significative entre les volumes de la cellule et du noyau chez les érythrocytes ainsi qu’entre ceux-ci et la taille du génome chez 22 espèces de poissons cartilagineux et chez 201 espèces de poissons à nageoires rayonnées. Les régressions sont demeurées significatives à tous les niveaux taxonomiques ainsi que chez tous grands groupes de poissons. Les résultats ont cependant révélé que les poissons cartilagineux possédaient des ratios cytogénomiques plus élevés que les poissons à nageoires rayonnées, tout comme le font les poissons d’eau froide par rapport aux poissons d’eau chaude. Des accroissements de la taille des génomes dus à des changements de ploïdie influençaient directement et immédiatement la taille de la cellule et du noyau, un effet qui persiste chez les anciennes lignées évolutives polyploïdes. Ces corrélations avec des paramètres cytologiques connus pour exercer des influences importantes sur le phénotype de l’organisme viennent appuyer une interpretation adaptative de la variation de la taille du génome chez les poissons.
