Vliv infekce Diplostomum pseudospathaceum (Digenea) na reprodukci hořavky duhové Rhodeus amarus

Bc. Veronika Michálková

Master's thesis

The effect of Diplostomum pseudospathaceum (Digenea) on the reproduction of European bitterling Rhodeus amarus

Abstract:

V rámci této diplomové práce byl zjišťován vliv motolice Diplostomum pseudospathaceum na reprodukci hořavky duhové (Rhodeus amarus). Larvální stadia motolice, metacerkárie, osídlují oční čočky ryb, způsobují vznik zákalu, který může vést ke slepotě a ke změnám v chování a zbarvení hostitele. Hořavka duhová je drobná sladkovodní ryba s unikátním rozmnožováním, při němž samci lákají samice ke tření do žaberní dutiny živých mlžů. Samice si vybírají samce podle velikosti, zbarvení a intenzity dvoření. Za použití experimentálně infikovaných ryb bylo zjišťováno, zda parazit ovlivňuje 1) zbarvení duhovky samců v průběhu třecího období, 2) samičí výběr a 3) mortalitu přezimujících juvenilních ryb. Výsledky testování zbarvení duhovky prokázaly rozdíly v časové expresi tohoto znaku. Kontrolní a dlouhodobě infikovaní samci měli větší a intenzivněji zbarvené oční skvrny na začátku a ve vrcholu třecí sezóny, kdy je ke tření připravena většina samic, oproti samcům krátkodobě infikovaným, u kterých byly nejvýraznější oční skvrny zaznamenány na konci třecího období. Možným vysvětlením může být snaha krátkodobě infikovaných samců o alespoň částečný podíl na reprodukci, která pravděpodobně byla na začátku a v hlavní třecí sezóně kvůli infekci výrazně omezena, což podporují i výsledky testu samičích preferencí bez možnosti čichového kontaktu mezi jedinci, kde krátkodobě infikované samice preferovaly krátkodobě infikované samce, kteří také více interagovali. V případě umožnění čichového kontaktu mezi samci a samicemi byla u infikovaných samic zaznamenána větší míra interakce se samci zdravými, kteří v tomto období měli méně výrazné oční skvrny, než samci infikovaní. Je tedy možné, že za určitých okolností jsou samice schopny pomocí olfaktorických signálů určit infikované samce a navzdory výraznějšímu zbarvení jejich oční skvrny preferovat samce zdravé, kteří nejsou tak výrazně zbarveni. V posledním experimentu byla prokázána výrazně větší mortalita juvenilních ryb infikovaných motolicí D. pseudospathaceum v porovnání s neparazitovanými jedinci. Vysvětlením může být menší tělesná kondice infikovaných ryb v důsledku aktivizace imunitních reakcí vyvolaných infekcí.

Abstract:

In this thesis I investigated the effects of the trematode Diplostomum pseudospathaceum on reproduction of its host, the European bitterling (Rhodeus amarus). D. pseudospathaceum is a parasite with heterogeneous life cycle. Metacercarial stages lodge themselves into the eye lenses of fish, induce cataract formation and may cause blindness and changes in behaviour and colouring. Bitterlings are small freshwater fish with unique way of reproduction. The males attract females to spawn into the gills of live unionid mussels. Females choose the male according to his size, colouring and rate of courting. Using the experimentally infected fish I investigated whether the parasite affects 1) the colour of male bitterling eye spot during the spawning season, 2) female mate choice and 3) winter mortality of juvenile bitterlings. Results of testing the eye spot`s coloring indicate differences in trait expression during the breeding season. At the beginning and in the middle of the breading season, where large proportion of female bitterlings is ready to spawn, control and long-term infected males had enormously developed eye spots. In the contrary, short-term infected males had the most pronounced spots at the end of breeding season. Possible explanation may be an effort of short-term infected males to maximize participation in the reproduction, which could be reduced by the infection during the peak of spawning. These suggestions are supported by the results of female preference experiment without the olfactory contact, where short-term infected females preferred short-infected males who also interacted more. In the case of possible olfactory contact between males and females, infected females were observed to interact more intensively with control males who had less pronounced eye spots in this period compared to infected males. It is possible that under certain circumstances females are capable of using olfactory signals to identify the infected males and prefer the control males despite their less pronounced colouring. The last experiment demonstrated significantly greater winter mortality in juvenile fish infected by the eye fluke D. pseudospathaceum compared to control individuals. The explanation may be connected to lower body condition of infected fish due to the activation of immune responses induced by the infection.

Keywords

parazitismus, reprodukce, hořavka duhová, Diplostomum pseudospathaceum, ovlivnění hostitele, parazito-hostitelské interakce parasitism, reproduction, European bitterling, influence of the host, parasite-host interactions

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 11. 6. 2012
• Supervisor: Mgr. Markéta Ondračková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology