Forum für Killifische, Cichliden und Welse - KCW-Forum
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Soziale Erfahrungen beeinflussen die Wärmeempfindlichkeit: Lektionen von einem amphibischen Mangrovenfisch Icon für The Forest of Biologists
Das Verständnis der Faktoren, die sich auf die Fähigkeit ektothermer Fische auswirken, mit der Erwärmung der Temperatur fertig zu werden, ist angesichts der vorhergesagten Szenarien des Klimawandels entscheidend. Wir wissen, dass das soziale Umfeld eines Fisches dazu führt, dass er plastisch auf hohe Temperaturen reagiert. Das Ausmaß dieser Plastizität und die Mechanismen, die den sozial modulierten thermischen Reaktionen zugrunde liegen, sind jedoch unbekannt. Anhand des amphibischen hermaphroditischen Mangrovenrivulus-Fisches Kryptolebias marmoratus haben wir drei Hypothesen getestet: (1) soziale Stimulation beeinflusst die physiologischen und verhaltensbezogenen thermischen Reaktionen isogener Fischlinien; (2) soziale Erfahrung und akute soziale Stimulation führen zu unterschiedlichen physiologischen und verhaltensbezogenen Reaktionen; und (3) eine Desensibilisierung von Thermorezeptoren ist für sozial modulierte thermische Reaktionen verantwortlich. Um die ersten beiden Hypothesen zu testen, haben wir die Temperatur gemessen, bei der die Fische nach einer akuten Erwärmung aus dem Wasser auftauchen (d. h. die Pejus-Temperatur), und zwar bei sozial naiven, isolierten Fischen und bei Fischen, die allein aufgezogen wurden und dann eine kurze soziale Erfahrung gemacht hatten, bevor sie der steigenden Temperatur ausgesetzt wurden (d. h. sozial erfahrene Fische). Unsere Ergebnisse stützten unsere erste Hypothese nicht, da Fische, die während der Erwärmung durch Spiegel sozial stimuliert wurden (d. h. akute soziale Stimulation), bei ähnlichen Temperaturen auftauchten wie isolierte Fische. Unsere zweite Hypothese wird jedoch dadurch gestützt, dass eine kurze Zeit vorheriger sozialer Erfahrung dazu führte, dass die Fische bei einer höheren Temperatur auftauchten als sozial naive Fische, was auf einen Anstieg der Pejus-Temperatur bei sozialer Erfahrung schließen lässt. Um unsere dritte Hypothese zu testen, setzten wir Fische, denen eine kurze soziale Interaktion ermöglicht worden war, und naive Fische Capsaicin aus, einem Agonisten von TRPV1-Thermorezeptoren. Sozial erfahrene Fische tauchten bei signifikant höheren Capsaicin-Konzentrationen auf als sozial naive Fische, was auf eine Desensibilisierung ihrer TRPV1-Thermorezeptoren hindeutet. Insgesamt deuten unsere Daten darauf hin, dass frühere und aktuelle soziale Erfahrungen die Verhaltensreaktion von Fischen auf hohe Temperaturen beeinflussen. Außerdem liefern wir neue Daten, die darauf hindeuten, dass kurze Zeiträume sozialer Erfahrung die Fähigkeit von Fischen beeinflussen, warme Temperaturen wahrzunehmen.
Understanding the factors affecting the capacity of ectothermic fishes to cope with warming temperature is critical given predicted climate change scenarios. We know that a fish's social environment introduces plasticity in how it responds to high temperature. However, the magnitude of this plasticity and the mechanisms underlying socially modulated thermal responses are unknown. Using the amphibious hermaphroditic mangrove rivulus fish Kryptolebias marmoratus as a model, we tested three hypotheses: (1) social stimulation affects physiological and behavioural thermal responses of isogenic lineages of fish; (2) social experience and acute social stimulation result in distinct physiological and behavioural responses; and (3) a desensitization of thermal receptors is responsible for socially modulated thermal responses. To test the first two hypotheses, we measured the temperature at which fish emerged from the water (i.e. pejus temperature) upon acute warming with socially naive isolated fish and with fish that were raised alone and then given a short social experience prior to exposure to increasing temperature (i.e. socially experienced fish). Our results did not support our first hypothesis as fish socially stimulated by mirrors during warming (i.e. acute social stimulation) emerged at similar temperatures to isolated fish. However, in support of our second hypothesis, a short period of prior social experience resulted in fish emerging at a higher temperature than socially naive fish suggesting an increase in pejus temperature with social experience. To test our third hypothesis, we exposed fish that had been allowed a brief social interaction and naive fish to capsaicin, an agonist of TRPV1 thermal receptors. Socially experienced fish emerged at significantly higher capsaicin concentrations than socially naive fish suggesting a desensitization of their TRPV1 thermal receptors. Collectively, our data indicate that past and present social experiences impact the behavioural response of fish to high temperature. We also provide novel data suggesting that brief periods of social experience affect the capacity of fish to perceive warm temperature.