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The effects of crayfish predation on phenotypic and life-history variation in fathead minnows

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Abstract:

Ecological theory predicts that the timing of the transition between life-history stages should vary with the costs and benefits associated with each stage. For example, the timing of hatching or metamorphosis may vary with the predation risk in each stage. Predator-induced changes in hatching time are well documented in some taxa but have not been reported in fishes. We provide the first empirical evidence that a species of fish can alter its hatching time in response to predator cues. We showed that fathead minnows, Pimephales promelas Rafinesque, 1820, exposed to chemical cues from virile crayfish, Orconectes virilis (Hagen, 1870), foraging on minnow embryos hatch sooner than those exposed to a blank control. Moreover, in the presence of cues from virile crayfish feeding on minnow embryos, the hatchlings exhibited a change in morphology because they had significantly shorter total lengths. There was a significant positive correlation between hatchling size and length of the developmental period, except in the high predation threat treatment. By hatching earlier, the fathead minnows escaped predation from virile crayfish that were actively foraging on fathead minnow eggs. Hatching at a smaller size, however, may make the fry more vulnerable to other predators.

La théorie écologique prédit que les moments des transitions entre les diverses étapes du cycle biologique devraient varier en fonction des cofts et bénéfices associés avec chaque étape. Par exemple, le moment de l'éclosion ou de la métamorphose peut changer en fonction du risque de prédation relié à chacun de ces stades. Les changements dans le moment de l'éclosion induits par les prédateurs sont bien connus chez certains taxons, mais n'ont jamais été signalés chez les poissons. Nous présentons les premières preuves empiriques qu'une espèce de poisson peut modifier le moment de son éclosion en réaction à des signaux venant de prédateurs. Nous démontrons que des têtes-de-boule, Pimephales promelas Rafinesque, 1820, exposées à des signaux chimiques émis par des écrevisses nordiques, Orconectes virilis (Hagen, 1870), qui se nourrissent d'embryons de têtes-de-boule ont une éclosion plus hâtive que celles qui sont exposées à un témoin sans signal. De plus, en présence de signaux émis par des écrevisses nordiques qui se nourrissent d'embryons de têtes-de-boule, les têtes-de-boule nouvellement écloses subissent un changement de morphologie, car elles ont une longueur totale significativement plus courte. Il y a une corrélation significative positive entre la taille à l'éclosion et la durée de la période de développement, sauf dans les conditions d'une forte menace de prédation. En éclosant plus tôt, les têtes-de-boule échappent à la prédation par les écrevisses nordiques qui se nourrissent alors activement d'oeufs de têtes-de-boule. Toutefois, l'éclosion à une taille réduite rend les alevins plus vulnérables à d'autres prédateurs.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2004

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