Host-parasite interactions in 0+ juvenile fishes: effect of host, parasite and environmental characteristics.

Mgr. Kateřina Francová, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Tématem předložené dizertační práce jsou parazitohostitelské vztahy u 0+ (tohoročních) ryb. Dizertační práce se skládá ze tří studií zaměřených na následující témata: A) lokální adaptace parazita na hostitelskou populaci, B) vliv parazitární infekce na kondici a přežívání hostitele a C) vliv vnějšího prostředí na parazitofaunu hostitele. Jako modelový hostitelský organismus byla použita tohoroční hořavka duhová (Rhodeus amarus) (studie A a B) a tohoroční okoun říční (Perca fluviatilis) (studie C). Ve studii A byla v rámci terénního experimentu sledována vnímavost hostitele k parazitární infekci, a to u sympatrické a alopatrické kombinace hostitele (hořavky duhové) a parazita. Vyšší abundance parazitů byla zaznamenána u alopatrické populace hořavky, což naznačuje, že paraziti jsou nedostatečně přizpůsobeni své lokální (sympatrické) hostitelské populaci. Významnou roli v míře vnímavosti hostitele sehrál životní cyklus parazitů. Zatímco abundance alogenních druhů parazitů u sympatrické a alopatrické populace hořavky byla srovnatelná, infekce autogenními druhy byla u alopatrické populace hořavky vyšší než u sympatrické. Ve studii B byla zkoumána kondice, mortalita (v rámci experimentu v polopřirozených podmínkách) a parazitární infekce u přezimující 0+ hořavky duhové, s ohledem na velikost rybího hostitele. Ve skupině menších jedinců hořavky, u kterých bylo předpokládáno líhnutí později v sezóně, byl zjištěn pokles kondice během zimy a také trend vyšší mortality v porovnání se skupinou větších ryb. Výsledky studie naznačily, že parazitární infekce může přispět k mortalitě přezimujících juvenilních hořavek, především pak menších jedinců. Studie C byla zaměřena na analýzu struktury parazitárních společenstev u populací tohoročního okouna říčního obývajících různé habitaty v rámci podélného a příčného profilu přehradních nádrží. Bylo zjištěno, že typ habitatu a pravděpodobně také chování rybího hostitele (potravní preference hostitele v případě parazitů získávaných potravou) má vliv na složení společenstva parazitů a míru infekce u okouna.

Abstract:

Host-parasite interactions in 0+ juvenile fishes is the subject of the present Ph.D. thesis. This thesis is composed of three studies, each dealing with a specific topic: A) parasite local adaptation to the host, B) the effect of parasites on host condition and survival, C) the effect of environment on parasite infection in the host. 0+ juvenile European bitterling (Rhodeus amarus) were used as model host organisms in studies A and B; 0+ juvenile European perch (Perca fluviatilis) were used in study C. In study A, susceptibility to parasite infection was examined in sympatric and allopatric populations of 0+ European bitterling in a field experiment. Significantly higher parasite abundance was recorded in the allopatric bitterling population, suggesting a maladaptation of parasites to their sympatric host. Type of parasite life cycle played an important role in host-parasite interactions (the abundance of allogenic parasite species between fish populations was comparable; a significantly higher abundance of autogenic parasite species was found in the allopatric population compared to the sympatric population). In study B, body condition, mortality and parasite abundance were examined in overwintering 0+ European bitterling, with respect to fish size. A mortality experiment was conducted under semi-experimental conditions. A decrease in body condition and a trend for higher overwinter mortality were found in the group of smaller bitterling which were expected to hatch later in the season. The results also indicate that parasite infection may contribute to the overwinter mortality of 0+ European bitterling, with a stronger effect in smaller individuals. Parasite community structure was examined in 0+ European perch along the longitudinal and transversal profiles of reservoirs, where different habitat types could be distinguished (study C). The results of the study reveal that habitat type influences parasite community structure and infection rates in fish hosts and also suggest that host characteristics play a role in structuring parasite community (fish feeding preference influenced infection with trophically transmitted parasites).

Keywords

interakce parazit-hostitel, tohoroční ryby, lokální adaptace, vliv parazita na mortalitu hostitele, přezimování ryb, biotické a abiotické faktory prostředí, host-parasite interactions, young-of-the-year fish, local adaptation, parasite-induced mortality, fish overwintering, biotic and abiotic factors of environment

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 28. 6. 2013
• Supervisor: Mgr. Markéta Ondračková, Ph.D.
• Reader: doc. RNDr. Zdeněk Adámek, CSc., RNDr. Marta Špakulová, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology (4-years) / Parasitology