Published March 24, 2021
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Embryonic and larval development is conditioned by water temperature and maternal origin of eggs in the sea urchin Arbacia dufresnii (Echinodermata: Echinoidea)
Creators
- 1. National University of Patagonia San Juan Bosco
- 2. Centro Científico Tecnológico Patagónico
- 3. Instituto Antártico Chileno
Description
Introduction: Embryonic and larval development in sea urchins is highly dependent on maternal nutritional status and on the environmental conditions of the seawater. Objective: To compare the development of Arbacia dufresnii in two different water temperatures and in progeny with varying maternal origins. Methods: We induced A. dufresnii females and males from Nuevo Gulf to spawn, collected the eggs of each female individually (progeny), separated them into two seawater temperatures (12 and 17 °C), and fertilized them. We recorded the percentage of fertilized eggs and embryos per developmental stage according to time, temperature and progeny. We measured larval growth by total length (TL) and midline body length (M) according to time post fecundation (DPF), temperature, and progeny. Results: Temperature did not affect fertilization, but embryo development was faster and more synchronized in the high temperature treatment. The generalized linear models indicate that embryo development depends on a quadruple interaction between the embryonic stage, time (h), seawater temperature and progeny. Larval growth was faster, producing larger larvae at the highest temperature. Larval growth depends on a triple interaction between time (DPF), seawater temperature and progeny. Conclusions: We found a temperature and progeny impact during embryonic and larval development and, in both cases, these factors generate a synergistic effect on developmental timing and larval size. This probably provides a survival advantage as a more rapid speed of development implies a decrease in the time spent in the water column, where the sea urchins are vulnerable to biotic and abiotic stressors.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
المقدمة: يعتمد التطور الجنيني واليرقي في قنافذ البحر بشكل كبير على الحالة التغذوية للأم وعلى الظروف البيئية لمياه البحر. الهدف: مقارنة تطور Arbacia dufresnii في درجتي حرارة مائية مختلفتين وفي ذرية ذات أصول أمومية مختلفة. الطرق: حرضنا إناث وذكور A. dufresnii من خليج نويفو على التكاثر، وجمعنا بيض كل أنثى على حدة (ذرية)، وفصلناهم إلى درجتي حرارة مياه البحر (12 و 17 درجة مئوية)، وقمنا بتخصيبهم. وسجلنا نسبة البويضات والأجنة المخصبة لكل مرحلة من مراحل النمو حسب الوقت ودرجة الحرارة والسلالة. قمنا بقياس نمو اليرقات حسب الطول الإجمالي (TL) وطول جسم خط الوسط (M) وفقًا للوقت بعد الإخصاب (DPF) ودرجة الحرارة والسلالة. النتائج: لم تؤثر درجة الحرارة على الإخصاب، لكن تطور الجنين كان أسرع وأكثر تزامنًا في المعالجة ذات درجة الحرارة العالية. تشير النماذج الخطية المعممة إلى أن نمو الجنين يعتمد على تفاعل رباعي بين المرحلة الجنينية والوقت (h) ودرجة حرارة مياه البحر والسلالة. كان نمو اليرقات أسرع، مما أدى إلى إنتاج يرقات أكبر عند أعلى درجة حرارة. يعتمد نمو اليرقات على التفاعل الثلاثي بين الوقت (DPF) ودرجة حرارة مياه البحر والسلالة. الاستنتاجات: وجدنا تأثيرًا على درجة الحرارة والسلالة أثناء التطور الجنيني واليرقي، وفي كلتا الحالتين، تولد هذه العوامل تأثيرًا تآزريًا على توقيت النمو وحجم اليرقة. ربما يوفر هذا ميزة البقاء على قيد الحياة لأن سرعة التطور الأسرع تعني انخفاضًا في الوقت الذي يقضيه في عمود الماء، حيث تكون قنافذ البحر عرضة للضغوط الحيوية واللاأحيائية.Translated Description (French)
Introduction : Le développement embryonnaire et larvaire chez l'oursin dépend fortement de l'état nutritionnel maternel et des conditions environnementales de l'eau de mer. Objectif : Comparer le développement d'Arbacia dufresnii à deux températures d'eau différentes et chez des descendants d'origines maternelles variables. Méthodes : Nous avons incité les femelles et les mâles d'A. dufresnii du golfe de Nuevo à frayer, recueilli les œufs de chaque femelle individuellement (progéniture), les avons séparés en deux températures d'eau de mer (12 et 17 °C) et les avons fécondés. Nous avons enregistré le pourcentage d'ovules et d'embryons fécondés par stade de développement en fonction du temps, de la température et de la descendance. Nous avons mesuré la croissance larvaire en fonction de la longueur totale (TL) et de la longueur corporelle médiane (M) en fonction du temps après la fécondation (DPF), de la température et de la descendance. Résultats : La température n'a pas affecté la fécondation, mais le développement de l'embryon a été plus rapide et plus synchronisé dans le traitement à haute température. Les modèles linéaires généralisés indiquent que le développement de l'embryon dépend d'une interaction quadruple entre le stade embryonnaire, le temps (h), la température de l'eau de mer et la descendance. La croissance des larves était plus rapide, produisant des larves plus grosses à la température la plus élevée. La croissance larvaire dépend d'une triple interaction entre le temps (DPF), la température de l'eau de mer et la descendance. Conclusions : Nous avons constaté un impact de la température et de la progéniture au cours du développement embryonnaire et larvaire et, dans les deux cas, ces facteurs génèrent un effet synergique sur le moment du développement et la taille des larves. Cela offre probablement un avantage de survie car une vitesse de développement plus rapide implique une diminution du temps passé dans la colonne d'eau, où les oursins sont vulnérables aux facteurs de stress biotiques et abiotiques.Translated Description (Spanish)
Introducción: El desarrollo embrionario y larvario en los erizos de mar depende en gran medida del estado nutricional materno y de las condiciones ambientales del agua de mar. Objetivo: Comparar el desarrollo de Arbacia dufresnii en dos temperaturas de agua diferentes y en progenie con orígenes maternos variables. Métodos: Inducimos hembras y machos de A. dufresnii del Golfo Nuevo para desovar, recolectamos los huevos de cada hembra individualmente (progenie), los separamos en dos temperaturas de agua de mar (12 y 17 °C) y los fertilizamos. Registramos el porcentaje de óvulos y embriones fecundados por etapa de desarrollo según tiempo, temperatura y progenie. Medimos el crecimiento larvario por longitud total (TL) y longitud corporal de la línea media (M) de acuerdo con el tiempo posterior a la fecundación (DPF), la temperatura y la progenie. Resultados: La temperatura no afectó a la fecundación, pero el desarrollo embrionario fue más rápido y más sincronizado en el tratamiento a alta temperatura. Los modelos lineales generalizados indican que el desarrollo embrionario depende de una interacción cuádruple entre la etapa embrionaria, el tiempo (h), la temperatura del agua de mar y la progenie. El crecimiento de las larvas fue más rápido, produciendo larvas más grandes a la temperatura más alta. El crecimiento larval depende de una triple interacción entre el tiempo (DPF), la temperatura del agua de mar y la progenie. Conclusiones: Encontramos un impacto en la temperatura y la progenie durante el desarrollo embrionario y larval y, en ambos casos, estos factores generan un efecto sinérgico en el tiempo de desarrollo y el tamaño de las larvas. Esto probablemente proporciona una ventaja de supervivencia ya que una velocidad de desarrollo más rápida implica una disminución en el tiempo que pasan en la columna de agua, donde los erizos de mar son vulnerables a los factores estresantes bióticos y abióticos.Files
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Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- النمو الجنيني واليرقي مشروط بدرجة حرارة الماء والأصل الأمومي للبيض في قنفذ البحر Arbacia dufresnii (Echinodermata: Echinoidea)
- Translated title (French)
- Le développement embryonnaire et larvaire est conditionné par la température de l'eau et l'origine maternelle des œufs chez l'oursin Arbacia dufresnii (Echinodermata : Echinoidea)
- Translated title (Spanish)
- El desarrollo embrionario y larvario está condicionado por la temperatura del agua y el origen materno de los huevos en el erizo de mar Arbacia dufresnii (Echinodermata: Echinoidea)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3139880451
- DOI
- 10.15517/rbt.v69isuppl.1.46384