Genetic identification of hybrids between two autochthonous tilapia species, Tilapia zillii and Tilapia guineensis, in the man-made lake Ayamé

Identification génétique, à l'aide de marqueurs, des hybrides entre Tilapia zillii et T. guineensis, deux espèces autochtones du lac artificiel d'Ayamé

¹ Université d'Abobo-Adjamé, BP 801, Abidjan 02, Côte d'Ivoire
² Institut de Recherche pour le Développement, 213 rue LaFayette, 75480 Paris Cedex 10, France
³ Present address: Laboratoire Génome Populations Interactions Adaptation, UM2 – IFREMER – CNRS UMR 5171, Université Montpellier II, Case Courrier 063, 34095 Montpellier Cedex 5, France

Corresponding author: agnese@univ-montp2.fr

Received: 12 June 2006
Accepted: 7 September 2006

Abstract

Tilapia species are able to hybridize in captivity or in natural conditions following introduction of alien species. Here, we report a case of hybridization between two (and perhaps three) autochthonous species, Tilapia zillii and T. guineensis, resulting from a modification of their environment due to human activities. The man-made dam Ayamé (Côte d'Ivoire) transformed the River Bia into a lake (Lake Ayamé, area: 197 km²). In this new environment, both tilapia species have hybridized. In order to study hybridization along the Bia System, 25 allozyme loci have been screened in 470 specimens from ten locations. Two loci LDH-1 and PGI-2 were diagnostic between the two different species and can be used to identify hybrids in each sampling location of the River Bia basin. The percentage of pure T. zillii individuals in Lake Ayamé varied from 18.1% in Ebikro to 4.2% in Kétesso while percentage of pure T. guineensis varied from 81.3% in Yaou to 50.0% in Ebikro. The proportions of hybrids varied from 8.3% in Yaou to 31.9% in Ebikro. The existence of private alleles observed in tilapia from Lake Ayamé compared to what has been observed in both reference populations, T. zillii and T. guineensis led to the hypothesis that a third species could have been engaged in this hybridization. This third species is likely to be T. busumana, formerly present in the lake but now rarely observed. If this natural hybridization is due to the dam construction and the correlated ecological changes, then other hybridizations could result since many dams have been constructed within the range of these species in Côte d'Ivoire.

Résumé

Les tilapias sont capables de s'hybrider en captivité comme en conditions naturelles à la suite d'introduction d'espèce par exemple. Dans cette étude, nous mettons en évidence l'hybridation entre deux (peut-être trois) espèces autochtones : Tilapia zillii et T. guineensis, qui a pour origine les modifications de l'environnement dues aux activités humaines. Le barrage hydroélectrique d'Ayamé (Côte d'Ivoire) a transformé la rivière Bia en un lac d'une superficie de 197 km². Dans ce nouvel environnement, les deux espèces de tilapia se sont hybridées. Afin d'étudier cette hybridation sur l'ensemble du système hydrographique de la Bia, 25 locus enzymatiques ont été étudiés chez 470 spécimens provenant de 10 stations différentes réparties le long du bassin hydrographique. Deux locus, LDH-1 et PGI-2, se sont révélés diagnostics entre les deux espèces et ont été utilisés pour identifier les hybrides dans chaque localité échantillonnée. Le pourcentage d'individus T. zillii non hybridés dans le lac d'Ayamé a varié de 4,2 % (Kétesso) à 18,1 % (Ebikro) alors que la représentation de T. guineensis a variée de 50,0 % (Ebikro) à 81,3 % (Yaou). Des hybrides ont été observés dans toutes les stations du réseau hydrographique de la Bia et ont constitués de 31,9 % (Ebikro) à 8,3 % (Yaou) des effectifs des populations. L'observation de 6 allèles privés chez les tilapias du lac d'Ayamé comparativement aux populations de référence prises pour T. zillii et T. guineensis, laisse penser qu'une troisième espèce de tilapia serait également engagée dans ces hybridations. Cette troisième espèce pourrait être T. busumana qui était autrefois présente dans la rivière puis le lac à ses débuts mais qui n'est que très rarement été observée de nos jours. Si cette hybridation naturelle est bien due à la construction du lac de barrage et aux modifications de l'environnement qu'il a apportées, alors il est vraisemblable que d'autres cas d'hybridation devraient avoir lieu entre T. zillii et T. guineensis car ces barrages sont nombreux dans toute la Côte d'Ivoire et l'Afrique de l'Ouest en général.