Morphological and developmental plasticity in larvae of physalaemus santafecinus (anura: leiuperidae) in response to chemical cues of different predators

Abstract

Many antipredator responses are mediated or induced by the ability of the prey to identify chemical cues of predators. The presence of chemicals produced by predators may alert tadpoles to the presence of the predators, and a heightened response to alarm cues or predator presence may increase the possibility of prey survival. We examined changes in morphology, and growth and development rates of Physalaemus santafecinus tadpoles reared in the presence of chemical cues of water beetles (Hydrophillidae) and a fish (Characidae). We recorded the time to metamorphosis, as well as weights of metamorphic individuals to determine if the larval stage is accelerated. The experiments were performed under microcosm conditions, with three treatments—chemical cues from fish, water beetles,and a control group. Each treatment was replicated 30 times. To obtain independent data from different variables, treatments were conducted on individual larvae in separate containers. The principal results were, as follow. (1) Larval morphology was significantly affected by the presence of a predator. (2) Control tadpoles were significantly larger than those subjected to the other two treatments (cues of water beetles and fish). (3) Growth and development rates did not differ significantly among any treatments. (4) Neither time to metamorphosis nor weights of metamorphs varied significantly among treatment. Our results suggest that tadpoles are able to perceive predators by chemical cues released in the water, and P. santafecinus tadpoles alter their morphology to chemical cues that indicate predation. However, chemical cues of predators had no detectable effect on growth rate and developmental rates of these tadpoles.

Muitas respostas anti-predação são mediadas ou induzidas pela habilidade da presa de identificar estímulos químicos dos predadores. Substâncias químicas produzidas por predadores podem alertar girinos para a sua presença, e uma resposta aumentada aos estímulos de alarme ou à presença do predador pode aumentar a possibilidade de sobrevivência da presa. Examinamos as mudanças morfológicas e as taxas de crescimento e de desenvolvimento de girinos de Physalaemus santafecinus criados na presença de estímulos químicos de besouros aquáticos (Hydrophilidae) e de um peixe (Characidae). Registramos o tempo até a metamorfose e o peso dos indivíduos metamorfoseados para determinar se o estágio larval havia sido abreviado. Os experimentos foram conduzidos em condições de microcosmos, com três tratamentos—estímulos químicos de peixes, de besouros aquáticos e um grupo-controle. Cada tratamento foi replicado 30 vezes. Para a obtenção de dados independentes das diferentes variáveis, os tratamentos foram conduzidos com larvas individuais em recipientes separados. Os principais resultados obtidos foram os seguintes: (1) a morfologia das larvas foi significativamente afetada pela presença de um predador; (2) os girinos do grupo-controle foram significativamente maiores do que aqueles submetidos aos dois tratamentos (estímulos de besouros aquáticos e de peixes); (3) as taxas de crescimento e de desenvolvimento não diferiram significativamente entre os tratamentos; (4) o tempo até a metamorfose e o peso dos indivíduos metamorfoseados não variaram significativamente entre os tratamentos. Nossos resultados sugerem que os girinos de P. santafecinus são capazes de perceber a presença de predadores pelos estímulos químicos liberados na água e que alteram sua morfologia em resposta a estímulos que indicam predação. Contudo, os estímulos químicos dos predadores não exercem efeitos detectáveis sobre as taxas de crescimento e de desenvolvimento desses girinos.