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Exploring ultimate hypotheses to predict diel vertical migrations in coregonid fish

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Abstract:

Evolutionary hypotheses for diel vertical migrations (DVM) of aquatic animals include foraging opportunity, predator avoidance, and bioenergetics efficiency. Here we test which hypothesis predicts DVM in the small planktivorous coregonids vendace, Coregonus albula, and Fontane cisco, Coregonus fontanae, in a deep oligotrophic lake. Densities and population depths of young-of-the-year and larger coregonids were determined by hydroacoustics during day and night over 10 consecutive months. Depth distributions of predator-like fishes and zooplankton resources were recorded as well. Furthermore, Secchi depth, water temperature, oxygen concentrations, and pH values were determined at each sampling month. A DVM of the coregonids was observed in all months. Population depths during the night were significantly correlated to water temperatures, oxygen concentrations, and pH values. In contrast, the vertical distributions of predators or resources were not correlated with the coregonid depth distribution. These results do not correspond to the feeding opportunity or predator avoidance hypotheses of DVM, but support in part the bioenergetics efficiency hypothesis. However, the stable migration pattern of fishes over all months despite substantial changes in biotic and abiotic conditions suggests that diel migrations in the coregonids are a genetically fixed behavioral trait to minimize the anticipated potential predation risk in the illuminated water layers during daytime.

Parmi les hypothèses évolutives évoquées pour expliquer les migrations verticales journalières (« DVM ») des animaux aquatiques, il y a celles des possibilités alimentaires, de l'évitement des prédateurs et de l'efficacité bioénergétique. Nous vérifions laquelle de ces hypothèses permet d'expliquer la DVM des petits corégonidés planctonophages, le corégone blanc, Coregonus albula, et le corégone de Fontane, Coregonus fontanae, dans un lac oligotrophe profond. Nous avons déterminé par hydroacoustique les densités et les répartitions en profondeur des populations de jeunes de l'année et d'adultes des corégonidés durant le jour et la nuit pendant 10 mois consécutifs. Nous avons aussi précisé les répartitions en profondeur des poissons de type prédateur et des ressources en zooplancton. Nous avons, de plus, mesuré la profondeur de Secchi, la température de l'eau, les concentrations d'oxygène et les valeurs de pH à chaque mois de l'échantillonnage. Les corégonides font des DVM à tous les mois de nos observations. Durant la nuit, les profondeurs choisies par la population sont en corrélation significative avec les températures de l'eau, les concentrations d'oxygène et les valeurs de pH. En revanche, les répartitions verticales des prédateurs et des ressources ne sont pas en corrélation avec la répartition en profondeur des corégonidés. Ces résultats n'appuient pas les hypothèses des possibilités alimentaires, ni de l'évitement des prédateurs de la DVM, mais elles soutiennent en partie celle de l'efficacité énergétique. Cependant, la stabilité des patrons de migration des poissons au cours de l'ensemble des mois d'échantillonnage, malgré les changements importants dans les conditions biotiques et abiotiques, laisse croire que les migrations journalières chez les corégonidés sont des caractéristiques comportementales fixées génétiquement visant à minimiser le risque potentiel de prédation dans les couches d'eau éclairées pendant la journée.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 29, 2007

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