Published January 25, 2016
| Version v1
Publication
Open
Gravid Spot Predicts Developmental Progress and Reproductive Output in a Livebearing Fish, Gambusia holbrooki
- 1. Universiti Malaysia Terengganu
- 2. University of Tasmania
- 3. Inland Fisheries Service
Description
In most livebearing fish, the gravid spot is an excellent marker to identify brooding females, however its use to predict progress of embryonic development, brood size, timing of parturition and overall reproductive potential of populations remain unexplored. Therefore, to understand these relationships, this study quantified visual attributes (intensity and size) of the gravid spot in relation to key internal development in Gambusia holbrooki. Observations show that the colour of the gravid spot arises from progressive melanisation on the surface of the ovarian sac at its hind margin, rather than melanisation of the developing embryos or the skin of the brooding mother. More importantly, the gravid spot intensity and size were closely linked with both developmental stages and clutch size, suggesting their reliable use as external surrogates of key internal developmental in the species. Using predictive consistency of the gravid spot, we also determined the effect of rearing temperature (23 °C and 25 °C) on gestation period and parturition behaviour. The results show that gestation period was significantly reduced (F = 364.58; df = 1,48; P ˃ 0.05) at 25 °C. However there was no significant difference in average number of fry parturated in the two temperature groups (P<0.05), reaffirming that gravid spot intensity is a reliable predictor of reproductive output. The parturition in the species occurred predominantly in the morning and in contrast to earlier reports, tails of the fry emerged first with a few exceptions of head-first, twin and premature births. This study demonstrates utility of the gravid spot for downstream reproductive investigations in a live-bearing fish both in the field and laboratory. The reproducibility of the relationships (intensity with both developmental stage and clutch size), imply that they are also relevant to wild populations that experience varying temperature climes and stressors, significant deviations of which may serve as indicators of environmental health and climate variability.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في معظم الأسماك الحية، تعد بقعة الحمل علامة ممتازة لتحديد الإناث الحاضنات، ومع ذلك فإن استخدامها للتنبؤ بتقدم التطور الجنيني، وحجم الحضانة، وتوقيت الولادة، والإمكانات الإنجابية الإجمالية للسكان لا تزال غير مستكشفة. لذلك، لفهم هذه العلاقات، حددت هذه الدراسة السمات البصرية (الشدة والحجم) لبقعة الحمل فيما يتعلق بالتطور الداخلي الرئيسي في غامبوسيا هولبروكي. تظهر الملاحظات أن لون بقعة الحمل ينشأ من الميلان التدريجي على سطح كيس المبيض عند حافته الخلفية، بدلاً من ميلان الأجنة النامية أو جلد الأم الحاضنة. والأهم من ذلك، أن كثافة بقعة الحمل وحجمها كانا مرتبطين ارتباطًا وثيقًا بكل من مراحل النمو وحجم القابض، مما يشير إلى استخدامها الموثوق كبدائل خارجية للتطور الداخلي الرئيسي في الأنواع. باستخدام الاتساق التنبؤي لبقعة الحمل، حددنا أيضًا تأثير رفع درجة الحرارة (23 درجة مئوية و 25 درجة مئوية) على فترة الحمل وسلوك الولادة. أظهرت النتائج أن فترة الحمل قد انخفضت بشكل كبير (F = 364.58 ؛ df = 1,48 ؛ P 0.05) عند 25 درجة مئوية. ومع ذلك، لم يكن هناك فرق كبير في متوسط عدد الزريعة المتباعدة في مجموعتي درجات الحرارة (P<0.05)، مما يؤكد من جديد أن شدة بقعة الحمل هي مؤشر موثوق به للإنتاج التناسلي. حدثت الولادة في الأنواع في الغالب في الصباح وعلى النقيض من التقارير السابقة، ظهرت ذيول الزريعة أولاً مع بعض الاستثناءات القليلة للولادة الأولى والتوأم والولادة المبكرة. توضح هذه الدراسة فائدة بقعة الحمل للتحقيقات الإنجابية في اتجاه مجرى النهر في الأسماك الحاملة الحية في كل من الحقل والمختبر. إن تكرار العلاقات (الشدة مع كل من المرحلة التنموية وحجم القابض)، يعني أنها ذات صلة أيضًا بالسكان البريين الذين يعانون من مناخات وضغوطات متفاوتة في درجات الحرارة، والتي قد تكون الانحرافات الكبيرة عنها بمثابة مؤشرات للصحة البيئية وتقلب المناخ.Translated Description (French)
Chez la plupart des poissons vivants, la tache gravide est un excellent marqueur pour identifier les femelles couvées, mais son utilisation pour prédire les progrès du développement embryonnaire, la taille de la couvée, le moment de la parturition et le potentiel reproducteur global des populations reste inexplorée. Par conséquent, pour comprendre ces relations, cette étude a quantifié les attributs visuels (intensité et taille) du point gravide en relation avec le développement interne clé de Gambusia holbrooki. Les observations montrent que la couleur de la tache gravide provient d'une mélanisation progressive à la surface du sac ovarien au niveau de sa marge postérieure, plutôt que d'une mélanisation des embryons en développement ou de la peau de la mère couvante. Plus important encore, l'intensité et la taille de la tache gravidique étaient étroitement liées aux stades de développement et à la taille de l'embrayage, suggérant leur utilisation fiable comme substituts externes du développement interne clé chez l'espèce. En utilisant la cohérence prédictive du point gravide, nous avons également déterminé l'effet de la température d'élevage (23 °C et 25 °C) sur la période de gestation et le comportement de la parturition. Les résultats montrent que la période de gestation a été significativement réduite (F = 364,58 ; df = 1,48 ; P = 0,05) à 25 °C. Cependant, il n'y avait pas de différence significative dans le nombre moyen d'alevins parturés dans les deux groupes de température (P<0,05), réaffirmant que l'intensité des taches gravides est un prédicteur fiable du rendement reproductif. La parturition chez l'espèce a eu lieu principalement le matin et, contrairement aux rapports antérieurs, les queues des alevins ont émergé en premier, à quelques exceptions près des naissances tête la première, jumelles et prématurées. Cette étude démontre l'utilité de la tache gravide pour les études de reproduction en aval chez un poisson vivant à la fois sur le terrain et en laboratoire. La reproductibilité des relations (intensité avec le stade de développement et la taille de l'embrayage) implique qu'elles sont également pertinentes pour les populations sauvages qui connaissent des climats de température et des facteurs de stress variables, dont les écarts importants peuvent servir d'indicateurs de la santé environnementale et de la variabilité climatique.Translated Description (Spanish)
En la mayoría de los peces vivos, la mancha grávida es un excelente marcador para identificar hembras reproductoras, sin embargo, su uso para predecir el progreso del desarrollo embrionario, el tamaño de la cría, el momento del parto y el potencial reproductivo general de las poblaciones sigue sin explorarse. Por lo tanto, para comprender estas relaciones, este estudio cuantificó los atributos visuales (intensidad y tamaño) de la mancha grávida en relación con el desarrollo interno clave en Gambusia holbrooki. Los resultados muestran que el color de la mancha grávida surge de la melanización progresiva en la superficie del saco ovárico en su margen posterior, en lugar de la melanización de los embriones en desarrollo o la piel de la madre que está incubando. Más importante aún, la intensidad y el tamaño de la mancha grávida estaban estrechamente relacionados tanto con las etapas de desarrollo como con el tamaño del embrague, lo que sugiere su uso confiable como sustitutos externos del desarrollo interno clave en la especie. Utilizando la consistencia predictiva de la mancha grávida, también determinamos el efecto de la temperatura de cría (23 ° C y 25 ° C) en el período de gestación y el comportamiento del parto. Los resultados muestran que el período de gestación se redujo significativamente (F = 364,58; df = 1,48; P 0,05) a 25 °C. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el número promedio de alevines parturados en los dos grupos de temperatura (P<0.05), lo que reafirma que la intensidad de la mancha grávida es un predictor confiable de la producción reproductiva. El parto en la especie ocurrió predominantemente por la mañana y, en contraste con los informes anteriores, las colas de los alevines surgieron primero con algunas excepciones de nacimientos de cabeza, gemelos y prematuros. Este estudio demuestra la utilidad del lugar grávido para las investigaciones reproductivas posteriores en un pez vivo tanto en el campo como en el laboratorio. La reproducibilidad de las relaciones (intensidad con la etapa de desarrollo y el tamaño del embrague) implica que también son relevantes para las poblaciones silvestres que experimentan diferentes climas de temperatura y factores estresantes, cuyas desviaciones significativas pueden servir como indicadores de salud ambiental y variabilidad climática.Files
journal.pone.0147711&type=printable.pdf
Files
(4.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b3e14b61a1083bb806dd6f8970256aa0
|
4.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- بقعة الحمل تتنبأ بالتقدم التنموي والناتج التناسلي في سمكة حية، غامبوسيا هولبروكي
- Translated title (French)
- La tache grave prédit le progrès du développement et la production reproductrice chez un poisson vivant, Gambusia holbrooki
- Translated title (Spanish)
- Gravid Spot predice el progreso del desarrollo y la producción reproductiva en un pez vivo, Gambusia holbrooki
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2254350043
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0147711
References
- https://openalex.org/W1489838709
- https://openalex.org/W1555781909
- https://openalex.org/W1885077476
- https://openalex.org/W190956746
- https://openalex.org/W1970159654
- https://openalex.org/W1971147984
- https://openalex.org/W1973305891
- https://openalex.org/W1981902533
- https://openalex.org/W1982054017
- https://openalex.org/W1984096025
- https://openalex.org/W1993923993
- https://openalex.org/W1994511432
- https://openalex.org/W1995425146
- https://openalex.org/W2005014616
- https://openalex.org/W2019414956
- https://openalex.org/W2024532852
- https://openalex.org/W2030216232
- https://openalex.org/W2037764324
- https://openalex.org/W2041360991
- https://openalex.org/W2047096659
- https://openalex.org/W2054287784
- https://openalex.org/W2055454462
- https://openalex.org/W2056336674
- https://openalex.org/W2061362219
- https://openalex.org/W2074468505
- https://openalex.org/W2075141114
- https://openalex.org/W2075590931
- https://openalex.org/W2080053837
- https://openalex.org/W2083382588
- https://openalex.org/W2090267569
- https://openalex.org/W2104775213
- https://openalex.org/W2107385954
- https://openalex.org/W2113764536
- https://openalex.org/W2126885141
- https://openalex.org/W2146831225
- https://openalex.org/W2166771618
- https://openalex.org/W2184352444
- https://openalex.org/W2303727134
- https://openalex.org/W2313331756
- https://openalex.org/W2313354319
- https://openalex.org/W2315286545
- https://openalex.org/W2316234746
- https://openalex.org/W2318638068
- https://openalex.org/W2319184390
- https://openalex.org/W2325141979
- https://openalex.org/W2481293393
- https://openalex.org/W422889859
- https://openalex.org/W4237051143
- https://openalex.org/W573589547