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Transgenerational marking of embryonic otoliths in marine fishes using barium stable isotopes

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We describe a new technique for transgenerational marking of embryonic otoliths that promises significant advancements in the study of larval dispersal and population connectivity in marine fishes. The approach is based on maternal transmission of 137Ba from spawning females to egg material that is ultimately incorporated into the otoliths of embryos produced by an individual after exposure to the isotope. We injected females of a benthic-spawning clownfish (Amphiprion melanopus) and a pelagic-spawning serranid (Centropristis striata) with enriched 137BaCl2 and then reared the resulting progeny through to settlement. Barium isotope ratios in the cores of larval otoliths were quantified using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Larval otoliths from both species contained unequivocal Ba isotope signatures over a wide range of doses (0.8–23 µg 137Ba·g female–1). Female A. melanopus continued to produce marked larvae over multiple clutches and for at least 90 days after a single injection. The ability to administer different combinations of stable Ba isotopes provides a new means of mass-marking larvae of benthic- and pelagic-spawning fishes from multiple populations over extended spawning periods.

Nous décrivons une nouvelle méthode pour marquer d'une génération à l'autre les otolithes des embryons chez les poissons marins qui laisse entrevoir des progrès significatifs dans l'étude de la dispersion des larves et de la connectivité des populations. Le principe de la méthode repose sur la transmission maternelle de la femelle reproductrice à la substance des oeufs de 137Ba qui est éventuellement incorporé dans les otolithes des embryons produits par les individus exposés à l'isotope. Nous avons injecté du 137BaCl2 enrichi à des femelles de poissons-clowns (Amphiprion melanopus) à reproduction benthique et de mérous (Centropristis striata) à reproduction pélagique et nous avons ensuite élevé les rejetons produits jusqu'au moment de leur établissement. Les rapports des isotopes de baryum dans les noyaux des otolithes des larves ont été mesurés par spectrométrie de masse couplée à un plasma induit avec ablation laser. Les otolithes des larves des deux espèces contiennent des signatures isotopiques de baryum claires sur une gamme étendue de doses (0,8–23 µg 137Ba·g de masse femelle–1). Les femelles d'A. melanopus continuent de produire des larves marquées pendant plusieurs pontes successives, durant au moins 90 jours après une seule injection. La possibilité d'administrer des combinaisons différentes d'ions stables de baryum fournit une nouvelle méthode pour faire des marquages massifs de larves de poissons à reproduction benthique ou pélagique dans plusieurs populations sur des périodes de reproduction prolongées.

[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Rapid Communication

Publication date: June 1, 2006

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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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