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Can chemical cues act as landmarks in the orientation of the cave fish Phreatichthys andruzzii?

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Abstract:

In the constant darkness of cave environments fish locomotion has to be directed by nonvisual spatial information. Four series of tests were done to determine the ability of the hypogean cyprinid Phreatichthys andruzzii Vinciguerra, 1924 to memorize a synthetic chemical cue (morpholine, C4H9NO), to associate it with an area, to utilize such information for direct locomotory activity, and to determine how long that association is retained in fish memory. Although morpholine acts as neutral stimulus for P. andruzzii, after acclimation in morpholine-scented areas devoid of food resources specimens showed a clear tendency to avoid waters characterized by the odour of that chemical. We hypothesize that an association between odours and trophic characteristics of an area allows the fish to optimize their exploratory activity, as it allows them to recognize areas already experienced to be devoid of trophic resources and to avoid these as unprofitable places. The above association seems to be memorized for a short time; the behavioural response vanishing between 6 and 18 h after the end of the acclimation period. After a certain time has elapsed, it could be profitable to visit the same areas again to verify the incidental availability of new food sources.

Dans l’obscurité permanente des milieux troglodytes, la locomotion des poissons doit être dirigée par de l’information spatiale non visuelle. Quatre séries de tests nous ont servi à déterminer la capacité du cyprinidé hypogée Phreatichthys andruzzii Vinciguerra, 1924 à mémoriser un signal chimique synthétique (morpholine, C4H9NO), à l’associer à un site et à utiliser cette information pour diriger son activité locomotrice; nous avons aussi mesuré la durée de l’association dans la mémoire du poisson. Bien que la morpholine agisse comme stimulus neutre chez P. andruzzii, les individus acclimatés dans des zones marquées d’odeur de morpholine, mais sans ressources alimentaires, ont une nette tendance à éviter les eaux porteuses de l’odeur de ce produit. Nous émettons l’hypothèse selon laquelle une association entre les odeurs et les caractéristiques trophiques d’une zone permet aux poissons d’optimiser leur activité exploratrice, puisqu’elle leur sert à reconnaître les régions déjà connues par expérience pour être privées de ressources trophiques et à les éviter comme sites sans bénéfices. L’association décrite ci-haut semble être mémorisée pour une période courte, car la réponse comportementale disparaît entre 6 et 18 h après la fin de la période d’acclimatation. Sans doute, après un certain temps, il pourrait être bénéfique d’explorer à nouveau les mêmes zones pour vérifier la disponibilité fortuite de nouvelles sources de nourriture.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2010

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nrc/cjz/2010/00000088/00000009/art00006
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