Consistency of standard metabolic rate in relation to life history strategy of juvenile Atlantic salmon

Consistency of standard metabolic rate in relation to life history strategy of juvenile Atlantic salmon

doi-link: 10.1016/j.cbpa.2010.02.014
Seppänen, E., Piironen, J. & Huuskonen, H.
Comparative Biochemistry and Physiology, Part A 156: 278 –284
Julkaisuvuosi: 2010

Lohen poikasten perusmetabolianopeuden ajallinen toistettavuus suhteessa elinkiertostrategiaan

Yksilöllisen suhteellisen perusmetabolianopeuden ajallista pysyvyyttä tutkittiin kolmella (Neva, Saimaa, Teno) lohikannalla, jotka erosivat toisistaan maantieteelliseltä alkuperältään ja aikuisiän elinympäristöltään. Helmikuussa 2005 kuoriutuneiden poikasten hapenkulutusta mitattiin kolme kertaa: aikaisin keväällä 2006 (2,7 °C), syksyllä 2006 (13,9 °C) ja myöhään keväällä 2007 (10 °C) (Kuva 1). Tutkimus tehtiin ajanjaksolla, jolloin sukukypsyminen tai smolttiutuminen voi tapahtua ensimmäisen kerran.

Kalojen yksilöllisiä perusmetabolianopeuden eroja on useimmissa tutkimuksissa selvitetty yhden mittauksen perusteella. Metabolianopeuden pysyvyyttä on tutkittu nisäkkäillä ja linnuilla, mutta vain muutamissa tutkimuksissa on selvitetty Atlantin lohen tai muiden lohikalojen suhteellisen perusmetaboliatason toistettavuutta ajankohdasta toiseen. Atlantin lohen elinkierrossa on sekä kantojen sisäistä että kantojen välistä joustoa: kalayksilöiden smolttiutumis- ja sukukypsymisiässä on vaihtelua, ja siksi Atlantin lohi on sopiva laji tutkittaessa fysiologisten ominaisuuksien yksilöllisen muuntelun ekologisia seurauksia.

Tutkimuksemme tulokset olivat sekä eriäviä että yhteneviä lohenpoikasten aiempien suhteellisen perusmetabolian ajallista toistettavuutta selvittäneiden tutkimusten kanssa. Ensimmäisellä jaksolla, aikaisesta keväästä syksyyn, yksilöiden suhteellinen perusmetaboliataso ei ollut pysyvä (Kuva 2a), kun taas jälkimmäisellä jaksolla, syksystä myöhään kevääseen, kalojen suhteellisen perusmetaboliatason havaittiin pääasiallisesti säilyvän (Kuva 2b). Kannoittain tarkasteltaessa mittaustenvälinen toistettavuus löytyi vain Nevan kannalta, mikä johtui osittain mitattujen yksilöiden pienestä lukumäärästä.

Hapenkulutusmittausten lämpötilat olivat hyvin erilaiset eri mittauskerroilla, ja tällä seikalla saattaa olla vaikutusta toistettavuuteen. Samoilla lohikannoilla tehdyssä aikaisemmassa tutkimuksessa hapenkulutusmittaukset tehtiin eri lämpötiloissa, ja pohjoisimman Tenon kannan hapenkulutus nousi lämpötilan kohotessa muita kantoja jyrkemmin. Sen vuoksi vaihtelu kalojen lämpötilavasteissa saattoi olla syynä toistettavuuden puuttumiseen ensimmäisellä jaksolla. Muita mahdollisia syitä suhteellisen perusmetabolianopeuden vaihteluun maaliskuun 2006 ja syyskuun 2006 sekä syyskuun 2006 ja toukokuun 2007 välillä voivat olla muutokset yksilöiden ravitsemustilassa ja kasvunopeudessa. Yksilönkehitykseen liittyvät muutokset voivat aiheuttaa vaihtelua ominaisuuksissa elinkierron aikana, ja tämä saattaa myös osaltaan selittää sitä, etteivät eri vaiheissa tehdyt mittaukset olleet toistettavia.

Tutkimuksemme osoitti, että perusmetabolianopeuden ja elinkiertostrategian välillä oli yhteys: smolttiutuneilla kaloilla oli korkeampi perusmetabolianopeus kuin ei-smolttiutuneilla (Kuva 3). Myös perusmetabolianopeuden ja kasvun välillä oli positiivinen yhteys: kalat, joilla oli nopea perusmetabolia syksyllä, olivat kasvaneet nopeammin kevääseen mennessä, ja lisäksi nopean perusmetabolian omaavat kalat olivat smoltteja. Naaraiden ja koiraiden välillä ei ollut eroa perusmetabolianopeudessa keväällä 2007, mutta koirailla nopea perusmetabolia liittyi korkeaan kuntokertoimeen. Koska Saimaan ja Nevan kannoissa oli esiaikuisia koiraita, tämä yhteys voisi viitata siihen, että sukukypsät koiraat kasvoivat enemmän painossa kuin pituudessa, mikä johti kohonneeseen kuntokertoimeen.

Kuva 1. Perusmetabolianopeuden ja painon suhde 13 (1), 19 (2) ja 27 (3) kuukauden ikäisillä lohen poikasilla.

Kuva 2 a.

Kuva 2. Lohen poikasten suhteellisen perusmetaboliatason pysyvyys a) maaliskuusta syyskuuhun 2006 ja b) syyskuusta 2006 toukokuuhun 2007.

Kuva 3. Kolmen lohikannan smolttiutuneiden ja ei-smolttiutuneiden kalojen suhteellisen perusmetabolianopeuden (± S.D.) erot syyskuussa 2006.

 

FT Eila Seppänen, RKTL  etunimi.sukunimi@rktl.fi

FT Jorma Piironen, RKTL

FT Hannu Huuskonen, Itä-Suomen yliopisto