El ratón de Pemberton se conoció con vida solo hasta 1931, fecha del último y prácticamente único registro de la especie en la isla San Pedro Nolasco, un islote pequeño del golfo de California, en México. Con una historia científica tan breve, la especie apenas llegó a describirse antes de desaparecer, y su caso forma parte de una pauta lamentablemente repetida entre los pequeños roedores endémicos de las islas del golfo de California durante el siglo XX.
Medía unos 9-10 cm de cuerpo, con pelaje pardo grisáceo y cola de longitud similar al cuerpo, un aspecto típico de los ratones del género Peromyscus. Al ser endémico de una única isla pequeña, no compartía rango con otras especies del género con las que pudiera confundirse sobre el terreno.
Se conservan pocos ejemplares en museos estadounidenses, recogidos durante la expedición de comienzos de los años treinta que documentó por última vez la especie. No existen fotografías de calidad ni registros en vídeo, y no hay descripciones de campo detalladas de sus huellas o madrigueras, dada la brevedad de la única visita científica que llegó a estudiar la especie con cierto detalle.
Vivía únicamente en la isla San Pedro Nolasco, un islote del golfo de California, en el estado mexicano de Sonora.
Se alimentaba de semillas y vegetación de la isla, en línea con otras especies del género Peromyscus.
La introducción de gatos asilvestrados en la isla San Pedro Nolasco, un patrón que se repitió en varias islas pequeñas del golfo de California durante la primera mitad del siglo XX, se considera la causa más probable de su desaparición, dado que la especie carecía de defensas naturales frente a un depredador mamífero en un territorio tan reducido.
Su desaparición forma parte de una pauta bien documentada de extinciones de roedores endémicos en islas pequeñas del golfo de California por la introducción de gatos, un problema que hoy se combate activamente en la región mediante programas de erradicación de gatos asilvestrados en islas, que han logrado salvar a otras especies endémicas del golfo que estaban en la misma situación de riesgo.
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