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Strain-specific alteration of zebrafish feeding behavior in response to aversive stimuli

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Abstract:

Behavioral management of risk, in which organisms must balance the requirements of obtaining food resources with the risk of predation, has been of considerable interest to ethologists for many years. Although numerous experiments have shown that animals alter their foraging behavior depending on the levels of perceived risk and demand for nutrients, few have considered the role of genetic variation in the trade-off between these variables. We performed a study of four zebrafish (Danio rerio (Hamilton, 1822)) strains to test for genetic variation in foraging behavior and whether this variation affected their response to both aversive stimuli and nutrient restriction. Zebrafish strains differed significantly in their latency to begin foraging from the surface of the water under standard laboratory conditions. Fish fed sooner when nutrients were restricted, although this was only significant in the absence of aversive stimuli. Aversive stimuli caused fish to delay feeding in a strain-specific manner. Strains varied in food intake and specific growth rate, and feeding latency was significantly correlated with food intake. Our results indicate significant genetic variation in foraging behavior and the perception of risk in zebrafish, with a pattern of strain variation consistent with behavioral adaptation to captivity.

La gestion comportementale des risques par laquelle les organismes doivent confronter les exigences de l’obtention de ressources alimentaires et le risque de prédation suscite un grand intérêt chez les écologistes depuis plusieurs années. Bien que de nombreuses expériences aient démontré que les animaux changent leur comportement de recherche de nourriture en fonction du niveau de risque perçu et de leurs besoins en nutriments, peu d’entre elles ont tenu compte de la variation génétique dans le compromis entre ces variables. Nous avons étudié quatre lignées de poissons zèbres (Danio rerio (Hamilton, 1822)) afin de vérifier la variation génétique dans leurs comportements de recherche de nourriture et de voir si cette variation affecte leur réaction à des stimulus aversifs et à des restrictions de nourriture. Dans des conditions normales de laboratoire, les lignées de poissons zèbres diffèrent significativement dans leur temps de latence avant de commencer à s’alimenter à la surface de l’eau. Les poissons se nourrissent plus tôt lorsque les nutriments sont restreints, bien que ce comportement ne soit significatif qu’en l’absence de stimulus aversifs. Les stimulus aversifs causent un délai dans l’alimentation des poissons, mais de façon différente dans les diverses lignées. L’ingestion de nourriture et le taux de croissance spécifique varient dans les différentes lignées et il existe une corrélation significative entre le temps de latence avant l’alimentation et l’ingestion de nourriture. Nos résultats montrent une variation génétique significative du comportement de recherche de nourriture et de la perception des risques chez les poissons zèbres; le patron de variation entre les différentes lignées s’accorde avec leur adaptation comportementale à la captivité.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2008

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nrc/cjz/2008/00000086/00000010/art00001
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