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Pacific lamprey climbing behavior

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Abstract:

New lamprey-friendly fishways feature inclined ramps that facilitate passage of Pacific lampreys (Lampetra tridentata (Richardson, 1836)) over Bonneville Dam on the Columbia River, USA. We observed the lampreys moving against water at two flow volumes and on two ramps of 45° and 18° angles relative to horizontal. We documented climbing movements using high-speed video (125 frames/s). Lampreys advanced on the ramps by repeated cycles of attaching to the ramps by their sucker mouths (resting phase), bending their bodies into a W shape (stage II), and then, rapidly straightening the body to propel themselves up the ramp, with simultaneous brief (20-140 ms) release of suction (stage III). We inferred that lampreys were using burst swimming to propel themselves up the ramp, because we observed inflection points in the body curvature traveling toward the posterior of the body and the center of mass moving up, during stage III. This climbing behavior is not described for any other fish species. Vertical motion, relative to the ground, during each cycle of movement was greatest in the 45° ramp - low water flow volume treatment (mean of 0.07 L/cycle), but the movement upstream along the ramp plane was greatest on the 18° ramp, regardless of flow volume. These findings can be used to develop ramp designs that maximize lamprey climbing performance.

De nouvelles passes à poissons plus accessibles aux lamproies du Pacifique (Lampetra tridentata (Richardson, 1836)) au barrage Bonneville sur le Columbia, É.-U., comportent des rampes qui facilitent leur passage. Nous avons observé les lamproies se déplacer à contre-courant à deux débits différents sur deux rampes inclinées à des angles de 45º et de 18º par rapport à l’horizontale. Nous avons observé les ascensions à l’aide de vidéo haute vitesse (125 images/s). Les lamproies progressent sur les rampes au cours de cycles répétés de fixation sur la rampe à l’aide de leur ventouse buccale (phase de repos), de repliement du corps en forme de W (étape II) et ensuite de redressement rapide du corps pour se propulser vers l’avant sur la rampe, en relâchant brièvement (20-140 ms) la succion (étape III). Nous déduisons que les lamproies utilisent la nage par poussée pour se faire avancer sur la rampe, parce que nous avons observé que des points d’inflexion dans la courbure du corps se propagent vers l’arrière et que le centre de masse se déplace vers l’avant à l’étape III. Un tel comportement d’ascension n’a jamais été décrit chez aucune autre espèce de poisson. Le déplacement vertical par rapport au sol durant chaque cycle d’ascension est plus important dans les conditions de débit faible sur la rampe à 45º (en moyenne 0,07 L/cycle), mais le déplacement vers l’amont sur la rampe est plus important sur la rampe de 18º, indépendamment du débit. Ces observations peuvent servir à mettre au point des modèles de rampes qui maximisent la performance d’ascension des lamproies.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2008

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nrc/cjz/2008/00000086/00000011/art00006
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