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Diminished social status affects ionoregulation at the gills and kidney in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

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Competition for social status can result in physiological differences between individuals, including differences in ionoregulatory ability. Subordinate rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) had two-fold higher uptake rates of sodium across the gill and two-fold higher whole-body sodium efflux rates than the dominant fish with which they were paired. Sodium efflux was then divided into branchial and renal components, both of which were higher in subordinates. Branchial sodium efflux accounted for 95%–98% of sodium loss. Plasma sodium concentrations were more variable, although not significantly different, in subordinate fish, suggesting that the increased loss of sodium in these trout is compensated for by an increase in uptake rates. Urine flow rates and plasma cortisol concentrations were higher in subordinate fish, but there was no difference in glomerular filtration rate between dominants and subordinates. Renal sodium reabsorption was significantly reduced in subordinates. In summary, the ionoregulation of subordinate individuals was altered, most likely occurring as a result of stress-induced changes in gill permeability, resulting in a higher throughput of water and increased branchial sodium efflux. These changes in ionoregulatory ability have many physiological implications, including the increased susceptibility of subordinates to ionoregulatory challenges and an increased metabolic cost of ionoregulation.

La compétition pour le statut social peut entraîner des différences physiologiques entre les individus, dont des différences dans la capacité d'ionorégulation. Les truites arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) subordonnées ont une absorption deux fois plus grande de sodium par les branchies et des taux d'élimination du sodium au niveau du corps entier deux fois plus importants que les poissons dominants avec lesquelles elles sont appariées. Le sodium éliminé se divise en une composante branchiale et une composante rénale, qui sont toutes deux plus importantes chez les poissons subordonnées. L'élimination du sodium par les branchies représente 95 % à 98 % de la perte de sodium. Chez les poissons subordonnées, les concentrations plasmatiques de sodium sont plus variables, mais elles ne sont pas significativement différentes de celles des dominants, ce qui laisse croire que la perte accrue de sodium chez ces truites est compensée par des taux d'absorption plus élevées. Les taux d'écoulement de l'urine et les concentrations plasmatiques de cortisol sont plus élevés chez les poissons subordonnés, mais il n'y a pas de différences dans les taux de filtration glomérulaire entre les dominants et les subordonnés. La réabsorption de sodium par le rein est significativement réduite chez les subordonnés. En bref, l'ionorégulation des truites subordonnées est modifiée à cause très probablement de changements dans la perméabilité des branchies produits par le stress, ce qui entraîne un passage accru de l'eau et une élimination plus importante du sodium. Ces changements de la capacité ionorégulatrice ont plusieurs conséquences physiologiques, dont une susceptibilité accrue, chez les subordonnés, aux stress d'ionorégulation et un coût métabolique plus grand de l'ionorégulation.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-04-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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