Effect of social environment on sexual differentiation in the highly gregarious red cherry shrimp (Neocaridina davidi)

Abstract

Studies on social control of functional sex in crustaceans are scarce and focused on hermaphroditic species. Hence, the objective of this study was to determine whether adult sex ratio affects juvenile sexual differentiation in a gonochoristic caridean shrimp, Neocaridina davidi (Bouvier 1904). We tested two alternative hypotheses: (1) that undifferentiated juveniles become males when reared in the presence of adult females and vice versa; and (2) that the presence of adult males affects juvenile sexual differentiation through androgenic gland secretions. Newly hatched juveniles were maintained with adult males or adult females during a 50-day period, after which they were sexed. In both treatments, juvenile sex ratios showed no deviations from the expected 1:1 relationship. This suggests that adult sex ratio is not a selective force determining juvenile phenotypic sex, even though mating opportunities may be null for juveniles differentiating into the sex of surrounding adults. The 1:1 sex ratio observed in broods reared with adult males and adult females also suggests that the potential chemical cues released by adults have neither masculinizing nor feminizing effects on undifferentiated juveniles. Present results reject our initial hypotheses and are consistent with a strong genetic basis of juvenile sexual differentiation in caridean shrimps.

Les études sur le contrôle qu’exerce l’environnement social sur le sexe fonctionnel chez les crustacés sont rares et portent sur des espèces hermaphrodites. L’objectif de la présente étude consistait donc à déterminer si le rapport de masculinité des adultes a une incidence sur la différenciation sexuelle des juvéniles chez la crevette cerise (Neocaridina davidi (Bouvier, 1904)) (Decapoda, Caridea) gonochoriste. Nous avons testé les deux hypothèses suivantes : (1) les juvéniles non différenciés deviennent des mâles quand ils sont élevés en présence de femelles adultes et vice versa; (2) la présence de mâles adultes influence la différenciation sexuelle des juvéniles par l’entremise de sécrétions des glandes androgènes. Des juvéniles nouvellement éclos ont été maintenus en présence de mâles adultes ou de femelles adultes pendant 50 jours, après quoi leur sexe a été déterminé. Pour les deux traitements, les rapports de masculinité ne présentaient aucun écart par rapport à la relation de 1:1 attendue. Cela porte à croire que le rapport de masculinité des adultes n’est pas une force de sélection déterminante du sexe phénotypique des juvéniles, même si les occasions d’accouplement peuvent être inexistantes pour les juvéniles qui prennent le sexe des adultes qui les entourent. Le rapport de masculinité de 1:1 observé pour les pontes élevées en présence de mâles adultes ou de femelles adultes donne aussi à penser que d’éventuels signaux chimiques émis par les adultes n’ont pas d’effet masculinisant ni féminisant sur les juvéniles non différenciés. Les résultats de l’étude infirment nos hypothèses initiales et concordent avec l’interprétation d’une forte base génétique de la différenciation sexuelle des juvéniles chez les crevettes caridines.