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Tissue-diet discrimination factors and turnover of stable carbon and nitrogen isotopes in white-footed mice (Peromyscus leucopus)

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Stable isotope analysis has become an increasingly valuable tool in investigating animal ecology. Here we document the turnover rates for carbon in the liver, muscle, and whole blood tissue, as well as the tissue-diet discrimination values for carbon and nitrogen isotopes in the liver, whole blood, muscle, and hair, of the white-footed mouse (Peromyscus leucopus (Rafinesque, 1818)). A 168-day diet-switching experiment was conducted with a laboratory population of white-footed mice. The 13C values for all tissues deviated less than 1‰ from those of the diet except for whole blood, which had a slightly higher tissue-diet discrimination factor of 1.8‰. All tissues were enriched in 15N by approximately 3‰ relative to the diet except for liver tissue, which was 4.5‰ higher than the dietary 15N value. Turnover rates for tissues of white-footed mice were ranked liver > whole blood > muscle. The half-lives calculated for liver tissue differed significantly between the two diet switches performed in this experiment. We demonstrate that there is potential for variation in tissue-diet discrimination values and tissue turnover rates between even closely related species. These findings highlight the importance of determining species-specific estimates of these parameters prior to the use of stable isotope analysis in field investigations of animal ecology.

L’analyse des isotopes stables devient un outil de plus en plus précieux dans l’étude écologique des animaux. Nous déterminons ici les taux de remplacement du carbone dans les tissus du foie, du muscle et du sang entier, ainsi que les valeurs de discrimination tissu-régime des isotopes de carbone et d’azote dans le foie, le sang entier, le muscle et le poil chez la souris à pieds blancs (Peromyscus leucopus (Rafinesque, 1818)). Nous avons mené une expérience de changement de régime alimentaire de 168 jours avec une population de laboratoire de souris à pieds blancs. Les valeurs de 13C dans tous les tissus diffèrent de moins de 1 ‰ de celles du régime, excepté dans le sang entier qui possède un facteur de discrimination tissu-régime légèrement plus élevé de 1,8 ‰. Tous les tissus sont enrichis en 15N d’environ 3 ‰ par rapport au régime, excepté le tissu hépatique qui l’est de 4,5 ‰ au-dessus de la valeur 15N du régime. Les taux de remplacement des tissus de la souris à pieds blancs sont par ordre foie > sang entier > muscle. Les demi-vies calculées pour le tissu hépatique sont significativement différentes dans les deux changements de régime faits au cours de l’expérience. Nous démontrons la possibilité de variation dans les valeurs de discrimination entre les tissus et le régime et dans les taux de remplacement des tissus même entre des espèces fortement apparentées. Ces observations soulignent l’importance de déterminer des estimations spécifiques à l’espèce de ces variables avant d’utiliser l’analyse des isotopes stables dans des recherches en nature en écologie animale.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-10-01

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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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