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Dietary differences between phenotypes with symmetrical and asymmetrical pelvis in the stickleback Gasterosteus aculeatus

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Abstract:

Differential parasitism among phenotypes within populations can result from intrinsic factors such as immunocompetence or extrinsic factors such as ecological overlap with pathogens. In a recent study of a population of sticklebacks (Gasterosteus aculeatus) from Boulton Lake, British Columbia, relative cestode infections were related to pelvic-girdle symmetry. Adult sticklebacks with an asymmetrical pelvis had a higher incidence of infections than fish with a symmetrical pelvis, yet the pattern was reversed among yearlings. In the current study we test whether this unexpected result for yearlings, which is inconsistent with general theory coupling asymmetry with reduced immuno competence, might be due to ecological factors rather than to differences in immunocompetence. We analyze the diet of 9089 uninfected sticklebacks collected during a 15-year study and show that male and female yearling sticklebacks with an asymmetrical pelvis are more benthic than symmetrical phenotypes. This could reduce the probability of exposure to pelagic copepods, the primary hosts of the cestode Schistocephalus solidus, and thereby lead to lower infection rates relative to pelagic fish. This finding would account for the unusual reversal in relative parasitism in this population and raises the possibility of finding further diet-induced causes of differential parasitism in studies of asymmetry.

Le parasitisme qui affecte différemment les divers phénotypes au sein des populations peut être attribuable à des facteurs intrinsèques tels l'immunocompétence ou à des facteurs extrinsèques comme le chevauchement écologique avec des pathogènes. Au cours de l'étude récente d'une population d'épinoches (Gasterosteus aculeatus) au lac Boulton, Colombie-Britannique, les infections dues aux cestodes étaient reliées à la symétrie de la ceinture pelvienne. Les infections étaient plus fréquentes chez les poissons adultes asymétriques, mais cette tendance était inversée chez les poissons de l'année. Dans cette étude, nous avons vérifié si ce résultat inattendu chez les poissons de l'année, qui ne cadre pas avec la théorie générale qui relie l'asymétrie à une réduction de l'immunocompétence, peut s'expliquer par des facteurs écologiques plutôt que par des différences d'immunocompétence. Nous avons analysé le régime alimentaire de 9089 épinoches saines récoltées sur une période de 15 ans et nous démontrons que les femelles asymétriques de l'année ont un mode de vie plus benthique que les femelles à phénotype symétrique. Cela pourrait avoir pour effet de réduire la probabilité de contact avec des copépodes pélagiques, hôtes primaires du cestode Schistocephalus solidus, et, de ce fait, donner lieu à des taux d'infection plus faibles que ceux des poissons pélagiques. Ces résultats expliquent le renversement du parasitisme relatif observé chez cette population et laissent croire que des différences dans les régimes alimentaires peuvent être à l'origine du parasitisme différentiel rencontré au cours d'études de l'asymétrie.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2001

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nrc/cjz/2001/00000079/00000003/art00021
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