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The influence of feeding on aerial and aquatic oxygen consumption, nitrogenous waste excretion, and metabolic fuel usage in the African lungfish, Protopterus annectens

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We studied the utilization of air versus water as a respiratory medium for O2 consumption (Mo2) in the bimodally breathing African lungfish, Protopterus annectens (Owen, 1839), (151.2 ± 3.7 g) at 26-28 °C. We also investigated the impact of a single meal on this respiratory allocation and nitrogenous waste excretion in lungfish entrained to a 48 h feeding cycle. Correction for the “microbial blank” was found to be critically important in assessing the aquatic component of Mo2. After correction, total Mo2 was low (~1000 mol·kg-1·h-1), and lungfish took about 40% of Mo2 from water and 60% from air. Following a meal of chironomid larvae (3.3% of body mass), Mo2 values from both air and water increased in proportion over the first 3 h and continued to increase to a peak at 5-8 h postfeeding, at which point total Mo2 (still 40% from water) was approximately 2.5-fold greater than the prefeeding level. When the same fish, entrained to the same 48 h feeding regime, were fasted, Mo2 declined then later increased prior to the next anticipated feeding. In fed fish, the elevation in Mo2 relative to fasted values was approximately 3-fold at 0-3 h and 9-fold at 5-8 h. This specific dynamic action (SDA) effect lasted until 23-26 h and amounted to only 9.5% of the oxycalorific content of the ingested meal. N-waste efflux was only slightly elevated after feeding, where there was a tendency for greater urea-N excretion (significant at 42-48 h); however, the lungfish remained ammoniotelic overall during the 48 h postfeeding period.

Nous avons étudié l’utilisation de l’air plutôt que l’eau comme milieu respiratoire d’absorption d’O2 (Mo2) chez le dipneuste africain, Protopterus annectens (Owen, 1839), (151,2 ± 3,7 g) à respiration bimodale à 26-28 °C. Nous avons aussi examiné l’impact d’un repas unique sur cette allocation respiratoire et sur l’excrétion des déchets azotés chez des dipneustes habitués à un cycle alimentaire de 48 h. Une correction pour le « blanc microbien » est absolument nécessaire dans l’évaluation de la composante aquatique de Mo2. Après correction, Mo2 est faible (~1000 mol·kg-1·h-1) et les dipneustes tirent environ 40 % de Mo2 de l’eau et 60 % de l’air. Après un repas de larves de chironomes (3,3 % de la masse corporelle), les valeurs de Mo2, tant de l’air que de l’eau, augmentent proportionnellement durant les 3 premières h et atteignent un pic à 5-8 h après le repas, au moment où Mo2 total (toujours 40 % provenant de l’eau) est d’environ 2,5 fois plus élevé qu’avant le repas. Lorsque le même poisson, toujours habitué au même régime alimentaire de 48 h, est gardé à jeun, Mo2 décline pour ensuite se relever en anticipation du prochain repas. Chez les poissons alimentés, l’élévation de Mo2 par rapport aux valeurs de jeûne est approximativement 3 fois plus grande à 0-3 h et 9 fois supérieure à 5-8 h. Cet effet d’action dynamique spécifique (SDA) dure jusqu’à 23-26 h et correspond à seulement 9,5% du contenu oxycalorifique du repas ingéré. L’élimination des déchets de N est seulement un peu plus élevée après le repas et il y a une tendance vers une excrétion accrue de N sous forme d’urée (particulièrement à 42-48 h); cependant, le dipneuste demeure en gros ammoniotélique durant la période de 48 h qui suit l’alimentation.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-08-01

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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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