The effect of rearing - temperature and sex on swimming performance of zebrafish (Danio rerio)

This item is provided by the institution :

Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2008 (EN)
Επίδραση της θερμοκρασίας εκτροφής και του φύλου στην κολυμβητική ικανότητα του zebrafish (Danio rerio)
The effect of rearing - temperature and sex on swimming performance of zebrafish (Danio rerio)

Λέρης, Ιωάννης Γ

Κεντούρη, Μαρουδιώ

Το zebrafish είναι ένα μικρό, πολύχρωμο, τροπικό ψάρι που αποικίζει μικρές λίμνες και ρυάκια της Νοτιοανατολικής Ασίας. Τις τελευταίες δεκαετίες, αποτελεί έναν πολύ σημαντικό οργανισμό-μοντέλο σε διάφορα πεδία έρευνας όπως Νευροβιολογία, Αναπτυξιακή Βιολογία και Γενετική. Παρόλα αυτά, μόνο πρόσφατα έχουν αρχίσει να μελετώνται διάφορα βασικά στοιχεία της βιολογίας και της οικολογίας του. Η κολυμβητική ικανότητα, αποτελεί ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό για την επιβίωση των ψαριών καθώς η μέγιστη τιμή της επηρεάζει σημαντικές πτυχές της ζωής τους όπως την απόκτηση τροφής, την εύρεση ταιριού και την αποφυγή των θηρευτών. Η θερμοκρασία ανάπτυξης και το φύλο, είναι δύο παράγοντες που έχουν αποδειχθεί πολύ σημαντικοί ως προς την επίδρασή τους στην κολυμβητική επίδοση. Έτσι στην παρούσα μελέτη, εξετάστηκε η επίδραση του φύλου στην κολυμβητική ικανότητα, σε zebrafish από διαφορετικές θερμοκρασίες εκτροφής. Για το σκοπό αυτό, εκτράφηκαν συνολικά 4 πληθυσμοί σε διαφορετικές θερμοκρασίες νερού (22, 25, 28 και 31οC) και στη συνέχεια αφού εγκλιματίστηκαν όλοι σε μία κοινή θερμοκρασία (26,5οC), υποβλήθηκαν σε ασκήσεις κολύμβησης με σκοπό την εύρεση της μέγιστης κρίσιμης σχετικής ταχύτητας (RUcrit) για κάθε περίπτωση. Επίσης, επειδή η συσσώρευση του γαλακτικού οξέος στους μύες καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ικανότητα κολύμβησης, η εργασία πλαισιώθηκε από τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης του γαλακτικού οξέος στους μύες πριν και μετά από εξουθενωτική άσκηση. Η θερμοκρασία ανάπτυξης φαίνεται να επιδρά στην κολυμβητική ικανότητα μόνο στην περίπτωση των αρσενικών ατόμων, με τα άτομα των 22 οC να εμφανίζουν στατιστικά χαμηλότερη επίδοση από τα άτομα των 31οC. Τα αποτελέσματα εμφάνισαν στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάμεσα σε αρσενικά και θηλυκά που αναπτύχθηκαν στους 31οC, με τα αρσενικά να επιτυγχάνουν καλύτερη επίδοση. Η διαφορά αυτή δεν μπορεί να εξηγηθεί από μεταβολικής σκοπιάς, καθώς με βάση τα αποτελέσματα της συγκέντρωσης του γαλακτικού οξέος στους μύες, τα θηλυκά φαίνονται ικανά για μεγαλύτερες επιδόσεις. Έτσι, η διαφοροποίηση της κολυμβητικής ικανότητας μπορεί τελικά να αποδοθεί είτε στην άμεση επίδραση του επιπλέον όγκου των αβγών που έχουν τα θηλυκά και το σχετικό εμπόδιο στην κίνηση που αυτός ο όγκος προκαλεί (λόγω μεγαλύτερης διατομής ή/και μικρότερης αναλογίας μυϊκής μάζας/μάζα σώματος), ή στην έμμεση επίδραση αυτού στις ιδιότητες συστολής (contractile properties) του μυϊκού ιστού. Ενδιαφέρουσες προεκτάσεις στο θέμα αυτό, θα ήταν η σύγκριση κολυμβητικών επιδόσεων μεταξύ θηλυκών ατόμων πριν και μετά την ωοτοκία, η μελέτη της επίδρασης της ωοτοκίας στην ποσότητα και το μέγεθος των μυϊκών ινών και στη σχετική κατανομή της μυϊκής μάζας στο σώμα των θηλυκών και τέλος να εξετασθεί αν υπάρχει διαφορετική επίδραση της θερμοκρασίας ανάπτυξης στην οντογένεση των μυών ανάμεσα στα αρσενικά και τα θηλυκά άτομα. (EL)
Zebrafish is a small, colourful, tropical fish inhabiting small ponds and slow moving streams in Southeast Asia. For the past few decades, it has been a very important model-organism in research fields such as Neurobiology, Developmental Biology and Genetics. Even though, only recently did the researchers start to examine the basic aspects of its biology and ecology. It is widely known that swimming performance is a very important characteristic for fish survival, as it can affect food capture, mating success and the escape from predators. Developmental temperature and sex are two well known factors that strongly affect swimming capacity of fish. Therefore, in the present study, the effect of sex in the swimming performance of zebrafish reared in different temperatures was examined. For this purpose, 4 populations were reared in different water temperatures (22, 25, 28 and 31οC) and after being acclimatized in a common temperature (26.5οC) for over a month, they were subjected to swimming exercises in order to evaluate the maximum relative critical velocity (RUcrit) in each case. Moreover, as the accumulation of the lactate in fish muscles defines at a great extend their exercise ability, the muscle lactate concentrations before and after exhaustive exercise were also measured. Rearing temperature seems to affect swimming capacity only in the case of male zebrafish, as the fish that were reared in 22οC showed statistically significant lower performance than the ones reared in 31οC. Furthermore, the results showed statistically significant differences between males and females that were reared in 31οC, where the males turned out to be faster swimmers. This differentiation cannot be explained from a metabolic aspect, because as the measurements of the muscle lactate concentrations revealed, the females seem capable of higher performances. Therefore, the observed difference in swimming capacity is probably due to the added mass of eggs and its associated drag (due to larger girth and/or lower muscle power to body mass ratio), or the changes in the contractile properties of the muscles. In order to shed more light in this subject, future work could include comparing swimming performances of female zebrafish before and right after spawning, studying the effect of pregnancy on quantity and size of muscle fibres and the relative distribution of muscle tissue in fish body and examining if the temperature affects differently the ontogeny of muscle in males and females. (EN)

Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

Danio rerio
Muscle lactate
Γαλακτικό οξύ



Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Βιολογίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)