Early morphological variation and induction of phenotypic plasticity in Patagonian pejerrey

Abstract

The aim of this work was to study two aspects of phenotypic plasticity in the Patagonian pejerrey Odontesthes hatcheri (Teleostei: Atherinopsidae) the dependence of the early morphology on developmental time and temperature, and the induction of morphological changes by controlled feeding in juveniles. Newly hatched free embryos, incubated at two different temperatures (13 and 18ºC), and juveniles were used for the study and induction of phenotypic plasticity. Body and head shapes were analyzed with geometric morphometrics and linear measurements. Our results showed that shape variation at hatching was related to the bending of the embryo head on the yolk sac, increasing the head-trunk angle due to progressive straightening of the embryo. The head-trunk angle was related with temperature at incubation, with embryos incubated at higher temperature being more bent. Embryos that hatched earlier had bigger yolk sacs than those that hatched later. In juveniles, controlled feeding experiments added new morphological variation to that of wild juveniles. In all comparisons, the slenderness of the head, the size of premaxilla and jaw, and the position of the eye showed an enlarged variation due to controlled feeding. These results will contribute to comprehending the complexity of the morphological variation of O. hatcheri.

O objetivo deste trabalho foi estudar a variação morfológica e plasticidade fenotípica do peixe-rei da Patagônia Odontesthes hatcheri (Teleostei: Atherinopsidae), a dependência da morfologia inicial no tempo de desenvolvimento e temperatura, e a indução de alterações morfológicas pela alimentação controlada em juvenis. Embriões recém-nascidos, incubados a duas temperaturas diferentes (13 e 18ºC) e juvenis foram utilizados para o estudo de indução de plasticidade fenotípica. Formas do corpo e cabeça foram analisadas com técnicas de morfometria geométrica e medições lineares. Os nossos resultados mostraram que a variação da forma no nascimento foi relacionada com a curvatura da cabeça do embrião no saco vitelino, aumentando o ângulo de cabeça-tronco devido ao endireitamento progressivo do embrião. O ângulo da cabeça-tronco relacionou-se com a temperatura de incubação, com os embriões incubados na temperatura elevada sendo mais curvados. Os embriões que eclodiram mais cedo tinham sacos vitelinos maiores do que aqueles que eclodiram tardiamente. Em juvenis, os experimentos de alimentação controlada adicionaram nova variação morfológica àquela dos juvenis selvagens. Em todas as comparações, a espessura da cabeça, o tamanho da pré-maxila e mandíbula, e a posição do olho mostraram uma maior variação devido à alimentação controlada. Estes resultados irão contribuir para a compreensão da complexidade da variação morfológica de O. hatcheri.