Suplement CXLVIII

Dahlgren B. T. (1985). Relationships between population density and reproductive success in the female guppy, Poecilia reticulata (Peters). Ekologia Polska 33:677-703.

5. SUMMARY

The main purpose of the present freshwater experiments was to investigate significant and direct effects of population density on reproductive ecology in the female guppy, Poecilia reticulata.

The reproductive cycle of the guppy was characterized by the following distinctive features. The male intromittent organ, gonopodium, makes transfer of spermatophores to the oviduct possible. Spermatozoa disintegrate and reach the unpaired ovary. Sperm storage in ovarian tissues may last for several months and the duration between copulation and intrafollicular fertilization takes at least a day. Internal fertilization is accompanied by an intrafollicular gestation and viviparity or ovoviviparity exist. The gestation period, progressing from fertilization to parturition, extends from about 20 to more than 30 days. Gestation is followed by parturition and a quiescent state implying vitellogenesis and a new pregnancy.

The frequency of adult females with embryos existing alone in the ovary was significantly higher in the lowest population density compared with the highest density (Table II). On the other hand, the highest population density showed a pronouncedly higher frequency of females exhibiting only previtellogenic oocytes in the gonad (Table II).

Females exposed to a comparatively high population level showed an increased number of vitellogenic oocytes per individual fish. The reason may be a postponed termination of vitellogenesis (Table III).

The ovarian width, height, volume and gonad weight were all significantly higher in populations with a depressed individual number than in groups with the highest density (Tables I, III).

The results evidently show higher values of growth in ovarian tissues and indices of reproductive capacity among females living in comparatively low densities. Ovarian volume was positively correlated with total body weight and gonad weight in different population densities(Table IV). A significant relationship also existed between body weight and ovarian weight at different population levels (Table IV). The mean gonadosomatic ratio, representing a fecundity index, was higher when females were exposed to low densities.

An interindividual variability of fecundity and fertility was revealed in the present investigations. This event may have been caused by differential feeding rates and reproductive outputs. Females with ova of different size classes simultaneously existing within the ovary were also found (Table III). This was interpreted as the result of an extended gestation period, accompanied by a new vitellogenesis and also as a cyclic development of ova in addition to degeneration of some eggs. Females possessing both intrafollicular progenies (Table III) and mature eggs together in the gonad at the same time were observed (superfoetation).

The results reveal a significantly higher individual number of ova among females exposed to the lowest population level compared with females from the highest population levels (Table III). The increased individual fecundity found in low densities was not combined with a significantly reduced ovum diameter, when compared with high densities (Table III). Females exposed to identical individual numbers but different water qualities were not different in respect to fecundity (Table III).

 

6. POLISH SUMMARY

Głównym celem niniejszych doświadczeń było zbadanie istotnych i bezpośrednich oddziaływań zagęszczenia populacji na ekologię reprodukcyjną samicy gupika (Poecilia reticulata), przedstawiciela ryb słodkowodnych.

Przebieg cyklu reprodukcyjnego gupika jest następujący. Zewnętrzny męski organ płciowy, gonopodium, wprowadza spermatofory do jajowodu. Sperma z rozpadającego się spermatoforu dociera do nieparzystego jajnika. Sperma może być zachowana w jajniku przez kilka miesięcy, a okres między kopulacją a wewnątrzpęcherzykowym zapłodnieniem wynosi przynajmniej dobę. Wewnętrzne zapłodnienie powoduje ciążę wewnątrzpęcherzykową i żyworodność lub jajorodność. Okres ciąży, od zapłodnienia do porodu, trwa ok. 20-30 dni. Po ciąży następuje poród oraz stan przejściowy, który wskazuje na witelogenezę i przygotowanie do nowej ciąży.

Częstość występowania dojrzałych samic z pojedynczymi embrionami w jajniku była znacząco wyższa przy najmniejszym zagęszczeniu populacji niż przy najwyższym (tab. II). Z drugiej strony, najwyższemu zagęszczeniu populacji towarzyszyła znacząco wyższa częstość występowania samic posiadających w gonadzie jedynie oocyty w okresie prewitelogenezy (tab. II).

Samice, na które oddziałuje stosunkowo wysokie zagęszczenie populacji, wykazały w przypadku poszczególnych osobników zwiększoną liczbę oocytów w stadium witelogenezy. Przyczyną powyższego faktu może być opóźnienie w zakończeniu cyklu witelogenezy (tab. III).

Szerokość, wysokość i objętość jajników oraz waga gonad były istotnie wyższe w populacji o zmniejszonej liczbie osobników niż w grupach o najwyższym zagęszczeniu (tab. I, III).

Powyższe rezultaty wykazują w sposób oczywisty występowanie wyższego wzrostu w tkankach jajnika, a także wyższych wartości wskaźników reprodukcji samic żyjących w stosunkowo niskich zagęszczeniach. Objętość jajników była pozytywnie skorelowana z całkowitą wagą ciała i wagą gonad w różnych zagęszczeniach populacji (tab. IV). Istotna zależność wystąpiła także między wagą ciała i wagą jajników przy różnych liczebnościowych poziomach populacji (tab. IV). Średni stosunek gonadosomatyczny (wskaźnik płodności) był wyższy u samic, na które oddziaływały niskie zagęszczenia.

Obecne badania ujawniły międzyosobniczą zmienność w płodności całkowitej (fecundity) i rzeczywistej (fertility). Zjawisko to mogło być wywołane przez różne tempa żywienia i reprodukcji. Znaleziono również samice, które miały w jajniku jednocześnie jaja różnych klas wielkości (tab. III). Powyższy fakt zinterpretowano jako rezultat przedłużonej ciąży, której towarzyszyła witelogeneza oraz cykliczny rozwój jaj i resorbcja niektórych jaj. Obserwowano również samice mające w gonadzie jednocześnie embriony (tab. III) i dojrzałe jaja.

Uzyskane rezultaty wykazują znacząco wyższą liczbę jaj u samic, na które oddziałuje najniższe zagęszczenie populacji, niż u samic żyjących w najwyższym zagęszczeniu (tab. III). Zwiększona płodność indywidualna stwierdzona przy niskim zagęszczeniu nie była istotnie skorelowana ze zmniejszającą się średnicą jaja, tak jak to było przy wysokim zagęszczeniu (tab. III). Samice eksponowane na oddziaływanie takiego samego zagęszczenia, lecz różną jakość wody nie różniły się pod względem rozrodczości (tab. III).

Sidebar