Двигательная активность интактного и зрительно депривированного сенегальского многопёра Polypterus senegalus (Cladistia) при разной температуре воды

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые оценена двигательная активность интактного и зрительно депривированного сенегальского многопёра Polypterus senegalus при разной температуре воды (20, 25, 30 и 34°С). С использованием метода “открытое поле” показано, что у интактных рыб с ростом температуры двигательная активность повышается (наиболее быстро в интервале 20–25°С) и достигает максимума при температуре 30°С, которая может быть близкой к температурному оптимуму (или соответствовать ему) для сенегальского многопёра. У зрительно депривированных рыб двигательная активность максимальна при 20°С и с повышением температуры монотонно снижается, все показатели двигательной активности (частота пересечений тест-линий; время, затраченное на пересечение тест-линии; проплываемое рыбой расстояние, скорость плавания) у зрительно депривированных рыб варьируют слабее, чем у интактных. Обнаруженные различия в поведении интактных и зрительно депривированных рыб указывают на наличие функциональной взаимосвязи между зрением и двигательной активностью у эволюционно древних Cladistia.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. О. Касумян

Московский государственный университет

Email: zdanovich@mail.ru
Россия, Москва

В. В. Зданович

Московский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zdanovich@mail.ru
Россия, Москва

В. В. Сатаева

Московский государственный университет

Email: zdanovich@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Белокопытин Ю.С. 1993. Энергетический обмен и двигательная активность морских рыб: Автореф. дис. ... докт. биол. наук. Севастополь: ИнБЮМ НАНУ, 55 с.
  2. Девицина Г.В., Марусов Е.А. 2007. Взаимодействие хемосенсорных систем и пищевое поведение рыб // Успехи соврем. биологии. Т. 127. № 4. С. 327–395.
  3. Зданович В.В. 2017. Поведение и двигательная активность интактного и сенсорно депривированного тетрагоноптеруса Hemigramus caudovitatus в термоградиентном поле // Тез. докл. VI Всерос. конф. по поведению животных. М.: Т-во науч. изд. КМК. С. 57.
  4. Зданович В.В., Пушкарь В.Я. 2004. Влияние потребления пищи на интенсивность дыхания и двигательную активность молоди стерляди Acipenser ruthenus // Вопр. ихтиологии. Т. 44. № 4. С. 567–569.
  5. Касумян А.О., Марусов Е.А. 2007. Хеморецепция у хронически аносмированных рыб: феномен компенсаторного развития вкусовой системы // Там же. Т. 47. № 5. С. 684–693.
  6. Касумян А.О., Павлов Д.С. 2018. Стайное поведение рыб. М.: Т-во науч. изд. КМК, 273 с.
  7. Павлов Д.С. 1979. Биологические основы управления поведением рыб в потоке воды. М.: Наука, 319 с.
  8. Смирнов А.К., Смирнова Е.С. 2020. Влияние температуры на двигательную активность и плавательную способность молоди плотвы Rutilus rutilus (Cyprinidae) // Вопр. ихтиологии. Т. 60. № 2. С. 219–228. https://doi.org/10.31857/S0042875220020228
  9. Alsop D.H., Kieffer J.D., Wood C.M. 1999. The effects of temperature and swimming speed on instantaneous fuel use and nitrogenous waste excretion of the Nile tilapia // Physiol. Biochem. Zool. V. 72. № 4. P. 474–483. https://doi.org/10.1086/316686
  10. Andrzejaczek S., Gleiss A.C., Pattiaratchi C.B., Meekan M.G. 2019. Patterns and drivers of vertical movements of the large fishes of the epipelagic // Rev. Fish Biol. Fish. V. 29. № 2. P. 335–354. https://doi.org/10.1007/s11160-019-09555-1
  11. Arnoult J. 1964. Comportement et reproduction en captivité de Polypterus senegalus Cuvier // Acta Zool. V. 46. № 3. P. 191–199. https://doi.org/10.1111/j.1463-6395.1964.tb00719.x
  12. Bartsch P., Gemballa S., Piotrowski T. 1997. The embryonic and larval development of Polypterus senegalus Cuvier, 1829: its staging with reference to external and skeletal features, behaviour and locomotory habits // Ibid. V. 78. № 4. P. 309–328. https://doi.org/10.1111/j.1463-6395.1997.tb01014.x
  13. Beamish F.W.H. 1978. Swimming capacity // Fish Physiol. V. 7. P. 101–187. https://doi.org/10.1016/S1546-5098(08)60164-8
  14. Braithwaite V.A. 1998. Spatial memory, landmark use and orientation in fish // Spatial representations in animals. Oxford: Oxford Univ. Press. P. 86–102.
  15. Britz R., Bartsch P. 1998. On the reproduction and early development of Erpetoichthys calabaricus, Polypterus senegalus, and Polypterus ornatipinnis (Actinopterygii: Polypteridae) // Ichthyol. Explor. Freshw. V. 9. № 4. P. 325–334.
  16. Childs A.-R., Cowley P.D., Næsje T.F. et al. 2008. Do environmental factors influence the movement of estuarine fish? A case study using acoustic telemetry // Estuar. Coast. Shelf Sci. V. 78. № 1. P. 227–236. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2007.12.003
  17. Claireaux G., Couturier C., Groison A.-L. 2006. Effect of temperature on maximum swimming speed and cost of transport in juvenile European sea bass (Dicentrarchus labrax) // J. Exp. Biol. V. 209. P. 3420–3428. https://doi.org/10.1242/jeb.02346
  18. Cooke S.J., Bergman J.N., Twardek W.M. et al. 2022. The movement ecology of fishes // J. Fish Biol. V. 101. № 4. P. 756–779. https://doi.org/10.1111/jfb.15153
  19. Edeline E., Dufour S., Elie P. 2009. Proximate and ultimate control of eel continental dispersal // Spawning migration of the European eel. Dordrecht: Springer. P. 433–461. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9095-0_18
  20. Forsythe P.S., Scribner K.T., Crossman J.A. et al. 2012. Environmental and lunar cues are predictive of the timing of river entry and spawning-site arrival in lake sturgeon Acipenser fulvescens // J. Fish Biol. V. 81. № 1. P. 35–53. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2012.03308.x
  21. Froese R., Pauly D. (eds.). 2023. FishBase. World Wide Web electronic publication (www.fishbase.org. Version 06/2023).
  22. García-Vega A., Ruiz-Legazpi J., Fuentes-Pérez J.F. et al. 2023. Effect of thermo-velocity barriers on fish: influence of water temperature, flow velocity and body size on the volitional swimming capacity of northern straight-mouth nase (Pseudochondrostoma duriense) // J. Fish Biol. V. 102. № 3. P. 689–706. https://doi.org/10.1111/jfb.15310
  23. Goniea T.M., Keefer M.L., Bjornn T.C. et al. 2006. Behavioral thermoregulation and slowed migration by adult fall chinook salmon in response to high Columbia River water temperatures // Trans. Am. Fish. Soc. V. 135. № 2. P. 408–419. https://doi.org/10.1577/T04-113.1
  24. Hainer J., Lutek K., Maki H., Standen E.M. 2023. Sensorimotor control of swimming Polypterus senegalus is preserved during sensory deprivation conditions across altered environments // J. Exp. Biol. V. 226. № 9. Article jeb245192. https://doi.org/10.1242/jeb.245192
  25. Heuer R.M., Stieglitz J.D., Pasparakis C. et al. 2021. The effects of temperature acclimation on swimming performance in the pelagic mahi-mahi (Coryphaena hippurus) // Front. Mar. Sci. V. 8. Article 654276. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.654276
  26. Holyoak M., Casagrandi R., Nathan R. et al. 2008. Trends and missing parts in the study of movement ecology // PNAS. V. 105. № 49. Р. 19060–19065. https://doi.org/10.1073/pnas.0800483105
  27. Jain K.E., Farrell A.P. 2003. Influence of seasonal temperature on the repeat swimming performance of rainbow trout Oncorhynchus mykiss // J. Exp. Biol. V. 206. № 20. P. 3569–3579. https://doi.org/10.1242/jeb.00588
  28. Kent M., Ojanguren A.F. 2015. The effect of water temperature on routine swimming behaviour of new born guppies (Poecilia reticulata) // Biol. Open. V. 4. № 4. P. 547–552. https://doi.org/10.1242/bio.20149829
  29. Lee C.G., Farrell A.P., Lotto A. et al. 2003. The effect of temperature on swimming performance and oxygen consumption in adult sockeye (Oncorhynchus nerka) and coho (O. kisutch) salmon stocks // J. Exp. Biol. V. 206. № 18. P. 3239–3251. https://doi.org/10.1242/jeb.00547
  30. Linløkken A.N., Bergman E., Greenberg L. 2010. Effect of temperature and roach Rutilus rutilus group size on swimming speed and prey capture rate of perch Perca fluviatilis and R. rutilus // J. Fish Biol. V. 76. № 4. P. 900–912. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2010.02545.x
  31. Lutek K., Standen E.M. 2021. Increasing viscosity helps explain locomotor control in swimming Polypterus senegalus // Integr. Org. Biol. V. 3. № 1. Article obab024. https://doi.org/10.1093/iob/obab024
  32. Mandal P., Cai L., Tu Z. et al. 2016. Effects of acute temperature change on the metabolism and swimming ability of juvenile sterlet sturgeon (Acipenser ruthenus, Linnaeus 1758) // J. Appl. Ichthyol. V. 32. № 2. P. 267–271. https://doi.org/10.1111/jai.13033
  33. Mazeroll A.I., Montgomery W.L. 1998. Daily migrations of a coral reef fish in the Red Sea (Gulf of Aqaba, Israel): initiation and orientation // Copeia. V. 1998. № 4. P. 893–905. https://doi.org/10.2307/1447336
  34. Moritz T., Britz R. 2019. Revision of the extant Polypteridae (Actinopterygii: Cladistia) // Ichthyol. Explor. Freshw. V. 29. № 2. P. 97–192. https://doi.org/10.23788/IEF-1094
  35. Nakayama D., Doering-Arjes P., Linzmaier S. et al. 2018. Fine-scale movement ecology of a freshwater top predator, Eurasian perch (Perca fluviatilis), in response to the abiotic environment over the course of a year // Ecol. Freshw. Fish. V. 27. № 3. P. 798–812. https://doi.org/10.1111/eff.12393
  36. New J.G., Fewkes L.A., Khan A.N. 2001. Strike feeding behavior in the muskellunge, Esox masquinongy: contributions of the lateral line and visual sensory systems // J. Exp. Biol. V. 204. № 6. P. 1207–1221. https://doi.org/10.1242/jeb.204.6.1207
  37. Odling-Smee L., Braithwaite V. 2003. The influence of habitat stability on landmark use during spatial learning in three-spine stickleback // Anim. Behav. V. 65. № 4. P. 701–707. https://doi.org/10.1006/anbe.2003.2082
  38. Pang X., Cao Z.-D., Fu S.-J. 2011. The effects of temperature on metabolic interaction between digestion and locomotion in juveniles of three cyprinid fish (Carassius auratus, Cyprinus carpio and Spinibarbus sinensis) // Comp. Biochem. Physiol. Pt. A. Mol. Integr. Physiol. V. 159. № 3. P. 253–260. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2011.03.013
  39. Peck M.A., Buckley L.J., Bengtson D.A. 2006. Effects of temperature and body size on the swimming speed of larval and juvenile Atlantic cod (Gadus morhua): implications for individual-based modelling // Environ. Biol. Fish. V. 75. № 4. P. 419–429. https://doi.org/10.1007/s10641-006-0031-3
  40. Pekkola W. 1919. Notes on the habits, breeding and food of some White Nile fish // Sudan Notes Rec. V. 2. № 2. P. 112–121. https://www.jstor.org/stable/41715836
  41. Pfeiffer W. 1968. Retina und Retinomotorik der Dipnoi und Brachiopterygii // Z. Zellforsch. Mikrosk. Anat. V. 89. № 1. P. 62–72. https://doi.org/10.1007/BF00332652
  42. Reese E.S. 1989. Orientation behaviour of butterflyfishes (family Chaetodontidae) on coral reefs: spatial learning of route specific landmarks and cognitive maps // Environ. Biol. Fish. V. 25. № 1–3. P. 79–86. https://doi.org/10.1007/BF00002202
  43. Reynolds W.W. 1977. Temperature as a proximate factor in orientation behavior // J. Fish. Res. Board Can. V. 34. № 5. P. 734–739. https://doi.org/10.1139/f77-114
  44. Sataeva V.V., Kasumyan A.O. 2022. Orosensory preferences and feeding behavior of Cladistia: a comparison of gray bichir Polypterus senegalus and saddle bichir P. endlicherii (Polypteridae) // J. Ichthyol. V. 62. № 7. P. 1501–1520. https://doi.org/10.1134/S003294522204021X
  45. Schlaff A.M., Heupel M.R., Simpfendorfer C.A. 2014. Influence of environmental factors on shark and ray movement, behaviour and habitat use: a review // Rev. Fish Biol. Fish. V. 24. № 4. P. 1089–1103. https://doi.org/10.1007/s11160-014-9364-8
  46. Smith R.J.F. 1985. The control of fish migration. Heidelberg: Springer-Verlag, 243 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-82348-0
  47. Standen E.M., Hinch S.G., Rand P.S. 2004. Influence of river speed on path selection by migrating adult sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 61. № 6. P. 905–912. https://doi.org/10.1139/f04-035
  48. Welsch S.A., Liller H.L. 2013. Environmental correlates of upstream migration of yellow-phase American eels in the Potomac River drainage // Trans. Am. Fish. Soc. V. 142. № 2. P. 483–491. https://doi.org/10.1080/00028487.2012.754788
  49. Znotinas K.R., Standen E.M. 2019. Aerial and aquatic visual acuity of the grey bichir Polypterus senegalus, as estimated by optokinetic response // J. Fish Biol. V. 95. № 1. P. 263–273. https://doi.org/10.1111/jfb.13724

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Зависимость двигательной активности интактного () и зрительно депривированного () сенегальского многопёра Polypterus senegalus в тесте “открытое поле” при разной температуре воды: (⟙) – ошибка средней; (―), (- - -) – полиномиальные линии трендов. Различия в числе пересечений тест-линий интактными и зрительно депривированными рыбами по U-критерию Манна–Уитни достоверны при р: ** < 0.01, *** < 0.001.

Скачать (93KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024