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Is the perception of their own odour effective in orienting the exploratory activity of cave fishes?

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Abstract:

Spatial knowledge of the surrounding environment is extremely important for animals to locate and efficiently exploit available resources (e.g., food, shelters, mates). Fishes usually acquire spatial information about their home range through vision, but vision fails in the dark and other sensory pathways have to be exploited. Fishes possess a remarkable olfactory system and have evolved a refined ability of chemical detection and recognition. Nevertheless, while the role of chemical cues in spatial orientation is well known in long-distance salmonid migrations, it has never been investigated in orientation within local, familiar areas. Here we report the first evidence that fish swimming can be topographically polarized by self-odour perception. When an unfamiliar area was experimentally scented with fish self-odour, the cave cyprinid Phreatichthys andruzzii Vinciguerra, 1924 behaved as if the area was previously explored. The fish preferred an odour-free area to a self-odour-scented one, and when offered the choice between a familiar and an unfamiliar area, they preferred the unexplored environment. Avoidance of self-odour-scented areas would allow effective exploration of the subterranean environment, minimizing the risks of repeatedly exploring the same water volumes. Our results are the first clear evidence that fish can use their own odour to orient their locomotor activity when visual cues are not available. This highlights the possible role of chemical information in fish orientation.

La connaissance spatiale du milieu environnant est extrêmement importante pour la localisation et l’exploitation efficace des ressources disponibles, telles que la nourriture, les abris et les partenaires. Les poissons acquièrent généralement l’information spatiale concernant leur aire vitale par la vision; à l’obscurité cependant, la vision ne fonctionne pas et d’autres voies sensorielles doivent être utilisées. Les poissons possèdent un système olfactif remarquable et ils ont développé une capacité très subtile de détection et de reconnaissance chimiques. Néanmoins, alors que le rôle des signaux chimiques dans l’orientation spatiale est bien connu lors des migrations à grande échelle des salmonidés, il n’a jamais été déterminé dans l’orientation dans les milieux locaux et familiers. Nous présentons ici les premières preuves que la nage des poissons peut être topographiquement polarisée par la perception des propres odeurs du poisson. Chez le cyprinidé cavernicole Phreatichthys andruzzii Vinciguerra, 1924, quand une aire inconnue est marquée expérimentalement avec l’odeur d’un poisson, ce même poisson se comporte comme s’il avait déjà exploré ce milieu. Le poisson préfère un milieu sans odeur à un milieu marqué par sa propre odeur et il préfère le milieu inexploré, lorsqu’il a le choix entre des milieux familier et inconnu. L’évitement des milieux marqués par sa propre odeur pourrait permettre au poisson une exploration efficace du milieu souterrain en réduisant le risque d’explorer à plusieurs reprises les mêmes volumes d’eau. Nos résultats constituent la première preuve claire que les poissons peuvent utiliser leur propre odeur pour orienter leur activité locomotrice en l’absence de signaux visuels. Cela met en évidence le rôle potentiel de l’information chimique dans l’orientation des poissons.

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2006

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nrc/cjz/2006/00000084/00000006/art00012
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