https://link.springer.com/article/10.1007/s10682-018-9952-5

Evolutionäre Ökologie
Erste Online: 07. September 2018
Pp 1-16

Phänotypisch plastische Reaktionen auf Prädationsbedrohung im Mangroven-Rivulus ( Kryptolebias marmoratus ): Verhalten und Morphologie

Phenotypically plastic responses to predation threat in the mangrove rivulus fish (Kryptolebias marmoratus): behavior and morphology

Autoren

W. Ryan James, Joseph M. Styga, Sarah Weiß, Kristine M. Marson, Ryan L. Earley

Abstrakt

Frühere Lebensumgebungen haben wichtige Auswirkungen auf die Phänotypentwicklung, aber es kann schwierig sein, die relativen Einflüsse von Genotyp und Umwelt auf die phänotypische Variation innerhalb und zwischen Populationen zu entwirren. Mangrovenzweigefische ( Kryptolebias marmoratus ) vermehren sich durch Selbstbefruchtung und können isogene Linien bilden, was Möglichkeiten bietet, zu klären, wie die Umwelt den Phänotyp unabhängig von genetischer Variation gestaltet. Rivulus 'Ökologie wird nicht gut verstanden, aber Mangrovenwasserschlangen ( Nerodia clarkii compressicauda) werden als Hauptprädator angesehen. Um zu testen, Entwicklungs Antworten auf Räuber bezogene Signale, vier rivulus Linien (zwei, die natürlich koexistieren mit Schlangen, zwei, die nicht) für 30 Tage in einem von drei Behandlungen ausgesetzt waren, nach dem Schlüpfen: Hinweise aus Schlangen, die gefastet wurden, gefüttert Rivulus oder gefüttert Heterospezifischen. Eine Woche nach der Exposition wurden die Reaktionen auf Angst und Kühnheit quantifiziert. Die Individuen wurden im Alter von 2 und 6 Monaten für Körpergröße, Wachstum und Körperformanalyse fotografiert. Tiere, die historisch auf Schlangen gestoßen sind, waren eher risikoscheu und hatten breitere Köpfe als Tiere, die in der Vergangenheit noch keine Schlangen gefunden hatten. Rivulus, der Schlangen von Schlangen, die Artgenossen oder Heterospezialisten gefüttert wurden, ausgesetzt war, wuchs schneller als jene, die den Schlangennuancen ausgesetzt waren. Die Körperform war bei Tieren, die Schlangen von Schlangen ausgesetzt waren, die mit Artgenossen gefüttert wurden, stromlinienförmiger. Dies kann eine erhöhte Sprungleistung als eine Möglichkeit, den Wasserraubtieren zu entkommen, erleichtern. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass rivulus zeigen phänotypische Plastizität in Reaktion auf Signale mit Raub Bedrohung assoziiert und dass historische Effekte von Selektion oder andere evolutionäre Prozesse auch wichtige Determinanten von Verhaltens- und morphologische Variation sind.

Abstract

Early life environments have important effects on phenotype development, but it can be difficult to disentangle the relative influences of genotype and environment on phenotypic variation within and among populations. Mangrove rivulus fish (Kryptolebias marmoratus) reproduce by self-fertilization and can generate isogenic lineages, which provides opportunities to resolve how the environment shapes the phenotype independent of genetic variation. Rivulus’ ecology is not well understood, but mangrove water snakes (Nerodia clarkii compressicauda) are thought to be a major predator. To test developmental responses to predator-related cues, four rivulus lineages (two that naturally co-exist with snakes; two that do not) were exposed to one of three treatments for 30 days post-hatching: cues from snakes that were fasted, fed rivulus, or fed heterospecifics. One week after exposure, fear and boldness responses were quantified. Individuals were photographed at 2 and 6 months of age for body size, growth, and body shape analysis. Animals that have historically encountered snakes were more risk averse and had wider heads than animals that historically have not encountered snakes. Rivulus exposed to cues from snakes fed conspecifics or heterospecifics grew faster than those exposed to fasted snake cues. Body shape was more streamlined in animals exposed to cues from snakes fed conspecifics, which may facilitate increased jumping performance as a way to escape aquatic predators. Our results suggest that rivulus exhibit phenotypic plasticity in response to cues associated with predator threat and that historical effects from selection or other evolutionary processes also are important determinants of behavioral and morphological variation.