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Melatonin and thermoregulation in ectothermic vertebrates: a review

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Abstract:



Precise behavioral thermoregulation is well documented in many ectothermic vertebrates. However, many complexities involving the influence of the pineal gland and melatonin (MEL) on thermoregulatory behavior, and thus body temperature (Tb), remain unresolved. Although MEL is commonly considered to decrease Tb in both endotherms and ectotherms, several ectothermic species do not modulate Tb in response to MEL. Furthermore, it is not yet clear how MEL integrates thermoregulatory behavior with environmental stimuli or how it modulates Tb. Some inferences about MEL action in endotherms are not applicable to ectotherms. Changes in ectothermic Tb are mediated primarily through behavioral modulation (not physiological modulation as in endotherms). Thus, the most likely mechanism underlying MEL's actions on ectothermic Tb is adjustment of the temperature set point in the hypothalamus. We provide a review of the literature addressing the effects of MEL on thermoregulatory behavior in ectothermic vertebrates. We also discuss mechanisms underlying MEL's influence on physiological and behavioral processes in ectotherms and hypotheses regarding interspecific differences in pineal complex and MEL function.

La thermorégulation comportementale chez les vertébrés ectothermes est un phénomène bien connu. Cependant, des relations complexes concernant l'influence de la glande pinéale et de la mélatonine (MEL) sur le comportement thermorégulateur et, par conséquent, sur la température du corps (Tb), restent à préciser. Bien que MEL soit souvent considérée comme facteur de chute de la température Tb, aussi bien chez les endothermes que chez les ectothermes, plusieurs espèces ectothermes ne modifient pas leur température Tb en réaction à MEL. De plus, il reste encore à établir comment la mélatonine intègre le comportement thermorégulateur et les stimulus environnementaux et comment elle cause des modulations de la température Tb. Certaines conclusions au sujet de l'action de MEL chez les endothermes ne se vérifient pas chez les ectothermes. Les modulations de la température Tb chez les ectothernes sont comportementales (pas physiologiques comme chez les endothermes). Le mécanisme qui est le plus susceptible de contrôler l'action de MEL sur la température Tb ectothermique consiste donc en un ajustement du réglage de la température dans l'hypothalamus. Nous proposons ici une revue de la littérature sur les effets de MEL sur le comportement themorégulateur des vertébrés ectothermes. Nous examinons les mécanismes qui peuvent être sous-jacents à l'influence qu'exerce MEL sur les processus physiologiques et comportementaux des vertébrés ectothermes et nous discutons des hypothèses expliquant les différences interspécifiques dans le fonctionnement de la glande pinéale et de MEL.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2003

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nrc/cjz/2003/00000081/00000001/art00002
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