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Raffles, roles, and the outcome of sperm competition in sockeye salmon

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Abstract:

In species with male alternative reproductive phenotypes, one phenotype is usually disadvantaged in mating competition. In salmonid fishes, large late-maturing males pair with nesting females and maintain close contact before and during spawning. Small early-maturing males have little contact with nesting females and, during spawning, begin to release sperm after the paired male. The effects of male phenotype and timing of ejaculation on success in sperm competition are not known. In this study, we determined paternity of offspring resulting from in vitro competitive fertilizations to examine these two aspects of sperm competition in sockeye salmon, Oncorhynchus nerka (Walbaum, 1792). When we fertilized eggs with mixtures of equal numbers of sperm from each of two male age classes, we found that success in sperm competition did not depend on male age. However, success in these competitive fertilizations did not conform to the fair raffle model of sperm competition, since paternity in most of the clutches was biased in favour of one male. When we added milt from two males sequentially to a batch of eggs, we found that sperm from the second male fertilized fewer eggs than sperm from the first male, but the difference was less than expected. In addition, a male's success when his milt was added first was not correlated with his success when his milt was added second.

Chez les espèces qui possèdent des mâles reproducteurs de deux phénotypes différents, l'un des deux phénotypes est généralement désavantagé dans la compétition pour la reproduction. Chez les poissons salmonidés, les grands mâles à maturation tardive s'apparient avec les femelles au nid et gardent un contact serré avec elles avant et durant la fraye. Les petits mâles à maturation hâtive ont peu de contacts avec les femelles au nid et, durant la fraye, commencent à libérer leurs spermatozoïdes après le mâle apparié. Les effets du phénotype mâle et du moment de l'éjaculation sur le succès de la compétition spermatique ne sont pas connus. Nous avons déterminé la paternité des rejetons produits dans des fécondations compétitives in vitro afin d'étudier ces deux aspects de la compétition spermatique chez le saumon rouge, Oncorhynchus nerka (Walbaum, 1792). Lorsque les oeufs sont fécondés par des mélanges égaux de spermatozoïdes provenant de mâles de deux classes d'âge différentes, le succès de la compétition spermatique n'est pas relié à l'âge des mâles. Cependant, le succès de ces fécondations compétitives ne se conforme pas au modèle de la loterie équitable de la compétition spermatique, car la paternité de la plupart des masses d'oeufs est due de façon prépondérante à un seul mâle. Lorsque nous avons ajouté de la laitance de deux mâles en succession à une masse d'oeufs, les spermatozoïdes du second mâle ont fécondé moins d'oeufs que ceux du premier mâle, mais la différence était moindre que nous attendions. De plus, il n'y a pas de corrélation entre le succès d'un mâle dont la laitance est ajoutée en premier et le succès du même mâle quand sa laitance est ajoutée en second lieu.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2004

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nrc/cjz/2004/00000082/00000007/art00004
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