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Does habitat complexity influence the ability of fathead minnows to learn heterospecific chemical alarm cues?

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Numerous aquatic animals release chemical cues when attacked by a predator. These cues "warn" other individuals of danger and have been termed alarm cues. Cross-species responses to alarm cues are common and in some cases result from learned recognition. However, little is known about the ecological factors that could influence this learned recognition. The current study focuses on the role of habitat complexity in the learning of heterospecific alarm cues. We introduced brook stickleback (Culaea inconstans) into outdoor pools containing fathead minnows (Pimephales promelas) naïve to stickleback. The pools all contained a predatory fish (northern pike, Esox lucius) but varied in habitat characteristics. Pools representing high-complexity habitats had a large amount of structure to obscure the visual environment, while pools representing low-complexity habitats had minimal structure. After 8 days, fish were removed from the pools and behavioural assays were conducted in the laboratory. We tested the minnows for a response to either stickleback skin extract (experimental) or swordtail (Xiphophorus helleri) skin extract (control) and found that minnows conditioned in pools with little structure had learned to recognize stickleback alarm cues, while those from pools with complex structure did not recognize stickleback alarm cues.

De nombreux animaux aquatiques émettent des signaux chimiques lorsqu'ils sont attaqués par un prédateur. Ces signaux « avertissent » les autres individus du danger et ils ont été appelés signaux d'alerte. Les réactions d'une espèce aux signaux d'autres espèces sont communes et, dans certain cas, elles résultent d'un apprentissage. On connaît mal, cependant, les facteurs écologiques qui peuvent influencer cet apprentissage. Notre étude concerne le rôle de la complexité de l'habitat dans l'apprentissage de la reconnaissance de signaux d'alerte hétérospécifiques. Nous avons placé des épinoches à cinq épines (Culaea inconstans) dans des bassins extérieurs contenant des têtes-de-boule (Pimephales promelas) qui n'avaient jamais rencontré d'épinoches. Les bassins contenaient tous un prédateur (grand brochet du nord, Esox lucius), mais ils variaient par la complexité de leurs habitats. Les bassins présentant une grande complexité possédaient de nombreuses structures qui obscurcissaient l'environnement visuel, alors que les bassins de faible complexité possédaient un minimum de structures. Après 8 jours, nous avons retiré les poissons des bassins et les avons utilisés dans des tests de comportement en laboratoire. Nous avons vérifié la réaction des têtes-de-boule à des extraits de peau d'épinoches (groupe expérimental) ou à des extraits de peau d'espadon, Xiphophorus helleri (groupe témoin); les têtes-de-boule gardés dans les bassins comportant un petit nombre de structures avaient appris à reconnaître les signaux d'alerte des épinoches, alors que les têtes-de-boule provenant des bassins avec de nombreuses structures ne les reconnaissaient pas.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-05-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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