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Temporal, population, and sexual variation in hematocrit of free-living desert tortoises: correlational tests of causal hypotheses

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Abstract:

Hematocrit (packed cell volume, PCV) varies seasonally in some vertebrates and often differs between the sexes and among conspecific populations. Such variation in PCV may reflect variation in nutritional health, requirements for oxygen transport (metabolic rate), or hydration. The relative importance of these influences was tested with serial measurements of PCV in two Mojave Desert populations of the desert tortoise (Gopherus agassizii) over two activity seasons, during a period with large seasonal differences in availability of food and water. Hematocrit varied widely (range = 14–40, CV = 20%), reflecting differences between populations, between sexes, between years, and over time within years. Causal hypotheses were tested by correlating PCV with physiological indicators of nutritional health (blood urea nitrogen), oxygen requirements (field metabolic rate), and hydration (length-relative mass, water-influx rate, urine osmolality, plasma sodium, and plasma osmolality). Results indicated a dominant influence of dehydration-induced hemoconcentration during this extreme drought period, although all correlations were relatively weak. Circumstantial evidence is marshalled to suggest longer term effects of nutrition (at seasonal, yearly, and population levels of variation) and perhaps oxygen requirements (driving sexual dimorphism). All these simultaneous and sometimes opposing effects interact in complex ways to produce the patterns of variation observed, and these interactions render PCV a poor indicator of physiological state in desert tortoises.

L'hématocrite (volume des érythrocytes après centrifugation, PCV) varie en fonction de la saison chez certains vertébrés et diffère souvent chez les mâles et les femelles et chez les différentes populations. De telles variations du PCV peuvent refléter des variations de la santé alimentaire, des besoins de transport d'oxygène (taux de métabolisme) ou de l'hydratation. L'importance relative de ces influences a été déterminée par des séries de mesures de l'hématocrite chez deux populations de tortues du désert (Gopherus agassizii) du Mojave durant deux saisons d'activité, pendant une période où prévalent de grandes différences saisonnières de disponibilité de nourriture et d'eau. L'hématocrite varie considérablement (étendue = 14–40, coefficient de variation = 20 %) à cause de différences entre les populations, entre les mâles et les femelles, entre les années et au cours d'une même année. Les hypothèses sur les causes ont été testées par des corrélations entre l'hématocrite et les indicateurs physiologiques de la santé alimentaire (azote uréique du sang), les besoins en oxygène (taux de métabolisme en nature) et l'hydratation (masse relative par rapport à la longueur, taux d'influx hydrique, osmolalité de l'urine, sodium et osmolalité plasmatiques). Les résultats indiquent une influence dominante de l'hémoconcentration par déshydratation au cours de cette période d'extrême sécheresse, bien que toutes les corrélations soient relativement faibles. Il faut donc avoir recours à des preuves indirectes pour conclure à l'existence d'effets à long terme de la nutrition (aux niveaux de variation saisonnier, annuel et démographique) et peut-être aussi des besoins en oxygène (facteur à l'origine du dimorphisme sexuel). Tous ces effets simultanés, dont certains s'opposent, ont des interactions complexes qui sont responsables des variations observées et qui rendent inefficace l'hématocrite comme indicateur de l'état physiologique des tortues du désert.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2002

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