Olfactory-mediated stream-finding behavior of migratory adult sea lamprey (Petromyzon marinus)

Authors: Vrieze, Lance A.; Bergstedt, Roger A.; Sorensen, Peter W.

Source: Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, Volume 68, Number 3, March 2011 , pp. 523-533(11)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

Stream-finding behavior of adult sea lamprey (Petromyzon marinus), an anadromous fish that relies on pheromones to locate spawning streams, was documented in the vicinity of an important spawning river in the Great Lakes. Untreated and anosmic migrating sea lampreys were implanted with acoustic transmitters and then released outside the Ocqueoc River. Lampreys swam only at night and then actively. When outside of the river plume, lampreys pursued relatively straight bearings parallel to the shoreline while making frequent vertical excursions. In contrast, when within the plume, lampreys made large turns and exhibited a weak bias towards the river mouth, which one-third of them entered. The behavior of anosmic lampreys resembled that of untreated lampreys outside of the plume, except they pursued a more northerly compass bearing. To locate streams, sea lampreys appear to employ a three-phase odor-mediated strategy that involves an initial search along shorelines while casting vertically, followed by river-water-induced turning that brings them close to the river’s mouth, which they then enter using rheotaxis. This novel strategy differs from that of salmonids and appears to offer this poor swimmer adaptive flexibility and suggests ways that pheromonal odors might be used to manage this invasive species.

Nous avons étudié le comportement de recherche des cours d'eau chez des grandes lamproies marines (Petromyzon marinus) adultes, des poissons anadromes qui utilisent les phéromones pour trouver leurs cours d'eau de fraie, dans les environs d'une importante rivière de reproduction dans les Grands Lacs. Nous avons implanté des émetteurs acoustiques à des grandes lamproies marines migratrices, certaines non traitées et d'autres anosmiques, et les avons libérées à l'extérieur de la rivière Ocqueoc. Les lamproies nagent seulement la nuit, mais de façon active. À l'extérieur du panache de la rivière, les lamproies suivent un cours relativement rectiligne parallèle à la berge, tout en faisant de fréquentes excursions verticales. En revanche, une fois dans le panache, les lamproies font de grands virages et montrent une faible préférence pour l'embouche de la rivière dans laquelle un tiers d'entre elles pénètrent. Le comportement des lamproies anosmiques hors du panache ressemble à celui des lamproies non traitées, excepté qu'elles poursuivent un cap compas plus vers le nord. Pour localiser les cours d'eau, les lamproies semblent utiliser une stratégie en trois phases basée sur les odeurs qui implique une recherche initiale le long de la rive avec des excursions verticales, suivie d'un virage causé par l'eau de la rivière qui les amène près de l'embouchure du cours d'eau, dans lequel elles pénètrent ensuite par rhéotaxie. Cette stratégie inédite diffère de celle des salmonidés et semble fournir une flexibilité adaptative à ce mauvais nageur; elle permet d'imaginer des façons d'utiliser les odeurs des phéromones dans la gestion de cette espèce envahissante.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2011

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