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Embryonic motility and hatching success of Ambystoma maculatum are influenced by a symbiotic alga

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Abstract:

To augment O2 supply through the jelly mass and egg capsule, embryonic yellow-spotted salamanders (Ambystoma maculatum (Shaw, 1802)) take advantage of a unicellular alga, Oophila ambystomatis. Convective currents from surface cilia, however, may also enhance O2 transport, whereas muscular contractions could either enhance delivery or contribute to O2 consumption. Embryonic motion is, therefore, potentially vital to salamander development. We examined embryonic motility across multiple developmental stages, survivorship, and hatching timing in response to different algal levels by rearing salamander egg masses under three different diel light cycles: 24 h dark, 12 h light, and 24 h light per day. Embryos raised in continuous light hatched synchronously and at slightly earlier developmental stages than embryos raised in the dark or in 12 h light per day. We removed eggs at multiple stages to examine embryonic rotation and muscular contraction rates under 180 min periods of both light and dark. Rotational movements occurred more frequently in alga-free than in algae-inhabited eggs, and more frequently in algae-inhabited eggs in the dark than in light. At later developmental stages, muscular contractions were more frequent in embryos from algae-inhabited egg masses in light than those in the dark; thus embryos with less O2 reduced muscular activity, thereby reducing energy consumption when O2 availability was compromised.

Afin d’augmenter l’apport d’O2 à travers la masse gélatineuse et la capsule de l’œuf, les embryons de la salamandre maculée (Ambystoma maculatum (Shaw, 1802)) tirent avantage de la présence de l’algue unicellulaire Oophila ambystomatis. Cependant, les courants de convection des cils superficiels peuvent aussi favoriser le transport d’O2, alors que les contractions musculaires peuvent ou bien améliorer le transport ou alors contribuer à la consommation d’O2. Les mouvements embryonnaires sont donc potentiellement essentiels au développement des salamandres. Nous avons examiné la motilité embryonnaire dans des conditions diverses de stade de développement, de survie et de période d’éclosion en réaction à des densités différentes d’algues en élevant des masses d’œufs de salamandres sous trois cycles photopériodiques journaliers, soit 24 h d’obscurité, 12 h de lumière et 24 h de lumière par jour. Les embryons élevés en lumière continue éclosent en synchronie et à un stade de développement relativement plus précoce que les embryons gardés à l’obscurité ou à 12 h d’éclairement par jour. Nous avons retiré des œufs à différentes étapes de leur développement pour examiner la rotation de l’embryon et les taux de contraction musculaire pour des périodes de 180 min, tant à la lumière qu’à l’obscurité. Les mouvements de rotation s’observent plus fréquemment chez les œufs sans algues que chez ceux qui portent des algues et plus fréquemment chez les œufs porteurs d’algues dans l’obscurité que dans la lumière. Aux stades plus avancés du développement, les contractions musculaires sont plus fréquentes chez les masses d’œufs porteurs d’algues à la lumière qu’à l’obscurité; ainsi, les embryons qui ont moins d’O2 réduisent leur activité musculaire, diminuant par conséquent leur consommation d’énergie lorsque la disponibilité d’O2 est réduite.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2008

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nrc/cjz/2008/00000086/00000011/art00009
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