The symbiosis between giant sea anemones, photosynthetic algae of the family Symbiodiniaceae, and anemonefish is an iconic example of a mutualistic menaga 3. Patterns of associations among 28 species of anemonefish and 10 species of giant sea anemone hosts are complex: Some anemonefish species are highly specialized to inhabit only one species of sea anemone (e.g., Amphiprion frenatus with Entacmaea quadricolor), whereas others are more generalist and can live in almost any host species (e.g., Amphiprion clarkii). Reasons for host preferences and the mechanisms involved are obscured, among other things, by the lack of resolution of giant sea anemone phylogeny. Recent molecular analyses have shown that giant sea anemones hosting anemonefish belong to three distinct clades: Entacmaea, Stichodactyla, and Heteractis. Inside these clades, however, species delimitation has been impeded by morphological variability of the giant sea anemones and is poorly resolved with classical markers. Here, we employed an extensive transcriptomic dataset from 55 sea anemones collected from southern Japan to build a robust phylogeny. With this dataset, we observed that the bubble-tip sea anemone E. quadricolor, currently considered to be a single species, can in fact be separated into at least four distinct cryptic lineages (A-D). Moreover, these lineages can be precisely distinguished by their association with anemonefish: A. frenatus is only found associated with lineage D, whereas A. clarkii lives in the other three lineages.

ABSTRACT Anemonefish are an emerging group of model organisms for studying genetic, ecological, evolutionary, and developmental traits of coral reef fish. The yellowtail clownfish Amphiprion clarkii possesses species-specific characteristics such as inter-species co-habitation, high intra-species color variation, no anemone specificity, and a broad geographic distribution, that can increase our understanding of anemonefish evolutionary history, behavioral strategies, fish-anemone symbiosis, and color pattern evolution. Despite its position as an emerging model species, the genome of A. clarkii is yet to be published. Using PacBio long-read sequencing and Hi-C chromatin capture technology, we generated a high-quality chromosome-scale genome assembly initially comprised of 1,840 contigs with an N50 of 1,203,211 bp. These contigs were successfully anchored into 24 chromosomes of 843,582,782 bp and annotated with 25,050 protein-coding genes encompassing 97.0 % of conserved actinopterygian genes, making the quality and completeness of this genome the highest amongst all published anemonefish genomes to date. Transcriptomic analysis identified tissue-specific gene expression patterns, with the brain and optic lobe having the largest number of expressed genes. Further analyses revealed higher copy numbers of erbb3b (a gene involved in melanophore development) in A. clarkii compared to other anemonefish, thus suggesting a possible link between erbb3b and the natural melanism polymorphism observed in A. clarkii . The publication of this high-quality genome, along with A. clarkii ’s many unique traits, position this species as an ideal model organism for addressing scientific questions across a range of disciplines.

Abstract Anemonefish are iconic examples of marine fishes living in mutualistic symbiosis with sea anemones. In a given sea anemone, the anemonefishes have a stereotyped social organization with a dominant female, a semi-dominant male, and several juveniles. A strict size-based hierarchy governs the social interactions within these colonies, with each individual differing from the previous or next fish in the order by +/- 20% size. This social organization is conserved across the Indo-Pacific in all 28 species of anemonefish found on any of ten giant sea anemone species. We report the existence of huge “megacolonies” of up to 100 fish living in large carpets of sea anemones. This alternative organization was observed for different fish and anemone species in different coral reef locations (French Polynesia, Japan, Taiwan, and Vietnam). In these colonies, the strict size-based hierarchy is no longer recognizable, and the level of aggressivity of the different members appears lower than in “normal” colonies. These megacolonies may correspond to a previously overlooked type of social organization that could be linked to host availability and offer a unique opportunity to understand anemonefish’s behavioral, social, and hormonal plasticity.

Abstract Marine reserves constitute effective tools for preserving fish stocks and associated human benefits. However, not all reserves perform equally, and predicting the response of marine communities to management actions in the long run is challenging. Our decadal-scale survey of recreational fishing yields at France’s 45-year old Cerbère-Banyuls marine reserve indicated significant protection benefits, with 40-50% higher fishing yields per unit effort in the partial-protection zone of the reserve (where fishing is permitted but at a lower level) than in surrounding non-reserve areas. Over the period 2005-2014, catch per unit effort (CPUE) showed a similar pattern of decline inside and outside the reserve while weight per unit effort (WPUE) increased by 131% inside and decreased by 60% outside. Different CPUE and WPUE trajectories among fish families indicated changing catch assemblages, with yields increasing for the family most valued by fisheries, Sparidae (the ecological winners). However, reserve benefits were restricted to off-shore fishermen (the social winners), as on-shore yields were ∼4 times lower and declining, even inside the reserve. Our study illustrates how surveys of recreational fishing yields can help evaluate the effectiveness of marine protected areas for key social and ecological protagonists. We show that, more than four decades after its establishment, fishing efficiencies at the historical Cerbère-Banyuls marine reserve are still changing, but benefits in terms of catch abundance, weight, and composition remain predominantly restricted to off-shore fishermen. Further regulations appear necessary to guarantee that conservation strategies equitably benefit societal groups.