Fisk reagerer på rovdyrangreb ved at fordoble vækstraten

Forskere har i årevis vidst, at når nogle fisk fornemmer rovdyr, der spiser medlemmer af deres art, de forsøger at forlade gerningsstedet og svømme mod mere sikkert vand. Denne fornuftige adfærd er præcis, hvad evolution forventes at producere.

Nu, en gruppe ved University of Wisconsin – Madison har vist et andet, lige så fornuftigt resultat af det evolutionære pres kaldet predation:hurtigere vækst blandt de overlevende fisk.

Store fisk, forklarer laboratoriedirektør Terence Barry, seniorforsker i dyrevidenskab ved UW, er sværere for rovdyret at spise.

Opdagelsen, nu offentliggjort online i Journal of Fish Biology skyldes Barrys forsøg på at få det bedste ud af en dårlig situation. "Jeg prøvede en ny metode til at hæve larve gule aborre, som er svære at bakke op, " han siger, "og jeg havde 2, 000 små, 2 gram fisk i tanken. Min aborre var klar til at sælge, men omkring halvdelen havde en spinal deformitet, sandsynligvis på grund af en ernæringsmæssig mangel, og jeg besluttede mig for at fodre disse fisk med et par store bøller, vi rejste. "

Indtil nu, processen var standard inden for akvakultur, hvor fiskesalg og at finde mad til rovfisk er en selvfølge.

Hvad der derefter skete var slet ikke standard, Siger Barry. "En elev kom til mig tre uger senere (og sagde), 'Så du de fisk?' For det blotte øje, aborre, der ikke blev spist, var omkring dobbelt så stor som forventet. Jeg troede, 'Hvad sker der her?'"

Pakou Yang, der var i laboratoriet som en del af universitetets PEOPLE -program, tog forsøget til sig. I en test, lugtene fra rovgryder, der spiste gule aborre, flød ind i en anden tank med gule aborrefinger - og disse fisk voksede hurtigere.

Årsagen måtte være noget i vandet, Barry siger, "men det kom ikke bare fra selve malet, da den hurtige vækst kun skete, når gøder spiste aborre hver dag, og aborre og kål delte deres vandforsyning. "

Yderligere undersøgelser viste, at årsagen var en feromon, der kan frigives fra aborrehuden, afføring eller urin fra gøden, eller endda stresshormoner, der lækkede fra aborre i vandet. Feromoner er kemikalier, der forårsager specifikke adfærdsændringer, normalt ved lave doser, i organismer, der fornemmer dem.

Barry, der voksede op i Madison, har en B.S. i zoologi og en ph.d. i endokrinologi fra UW – Madison. Han tjente i fredskorpset i Samoa i det vestlige Stillehav og rejste gule aborre på sit dambrug i Poy Sippi, Wisconsin, i 10 år.

Fundet bygger på billedet af de vandbårne "alarmstoffer", der frigives under predation. Ikke alene kunne de få byttedyr til at spredes og, for en karpeart, få dem til at vokse for bredt til at passe til en rovdyrs mund. Nu forårsagede stoffet hurtigere vækst i længde og vægt.

"Ingen havde vist, at fisken ville vokse sig stor, og det var fantastisk, men stadig, det var bare et eksperiment, "Barry siger, "så vi oprettede fem behandlinger og så mere eller mindre nøjagtig det samme."

Aborrevæksten accelererede, selvom gøden spiste fadehovsmel, men fænomenet dukkede ikke op i gøs, som blev fanget af nordlige gedder, måske fordi gøler sjældnere er ofre for rovdyr end aborre.

Eksperimenterne beviser ikke det evolutionære grundlag for fænomenet, men flygter og vokser for stort til et rovdyr giver begge mening med hensyn til artsoverlevelse, Siger Barry.

"I vand, de overlevende aborre vokser dobbelt så hurtigt, fordi de lugter noget, der signalerer tilstedeværelsen af ​​rovdyr, "Barry siger." Vi ved godt, at kemisk kommunikation er udbredt i fisk. Når en han lugter en hun, der er klar til at gyde, det får en stigning i hypofysehormonet gonadotropin, som binder sig til testiklerne, får dem til at producere testosteron, fører til sædproduktion. Vi tror, ​​at en lignende ting kan være i gang her, hvor det vækstfremmende feromon forårsager en stigning i hypofysens væksthormon.

Barry siger, at gule aborre vokser for langsomt til at interessere de fleste dambrug, men, "hvis vi kan fremskynde væksten, det har et stort kommercielt potentiale. "Han har indgivet en meddelelse til Wisconsin Alumni Research Foundation, der dækker brugen af ​​feromoner til at øge fiskevæksten; der forventes en patentansøgning.

Barry, Paul Hoppe, en ph.d. studerende i reproduktiv endokrinologi, og kolleger antager, at chondroitinsulfat kan være det kemiske signal.

At finde denne form for stimulus-responsreaktion er tilfredsstillende, da svaret giver så meget mening, Siger Barry. "Vi ledte ikke efter dette fænomen, men vi ved det under vandet, kemikalier rejser længere end lys. Fisk kan ikke overleve uden kemisk kommunikation. "