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Perch-mediated shifts in reproductive variables of Gammarus lacustris (Amphipoda, Gammaridae) in lakes of northern Russia

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image of Crustaceana

This paper focuses on the life-history, size- and sexual structure, and reproductive variables of the freshwater amphipod Gammarus lacustris from two small lakes in northern Russia, which differ in the presence/absence of the perch, Perca fluviatilis. The size of ovigerous females, the number of eggs at stages 2 (E 2) and 7 (E 7), egg mortality, fecundity index, and reproductive capacity were studied. The results obtained show that no significant differences exist in the size-dependent number of eggs (from 8 to 44 eggs per female in the size range of 7-18 mm) between the two G. lacustris populations studied. Those variables were approximated by a power function, as: lake with perch: E 2 = 0.092 L 2.17 (R 2 = 0.59, n = 63); and perch-less lake: E 2 = 0.106 L 2.16 (R 2 = 0.79, n = 41). For females in the body length (weight) range of 10-14 mm (20-40 mg), E 2 averaged 69% of E 7. There was no significant difference in the total abundance of the amphipod between lake with perch and perch-less lake. At the same time, a distinct effect of the presence of perch on the reproductive potential of G. lacustris was detected, primarily as a result of a decline in size of the egg-bearing females, and in clutch sizes, averaging 10.7 mm in the case of perch presence, versus 12.2 mm in the absence of that predator, and in 16 instead of 25 eggs per female, respectively. This difference in the reproductive capacity of G. lacustris between the studied lakes may be caused by selective perch predation, mainly on larger specimens of the gammarid (>8 mm body length). On the other hand, the females started to reproduce at smaller body sizes (7 mm) under predator exploitation than in the absence of the perch (9 mm). This 'early reproduction' can be considered an adaptation, raising the reproductive success of the amphipod, and some mechanism regulating the population size of G. lacustris under fish predation pressure. Ce travail est axé sur l'histoire de vie, la taille et les structures sexuelles et les variables de reproduction de l'amphipode d'eau douce Gammarus lacustris de deux petits lacs dans le nord de la Russie, qui diffèrent par la présence/absence de la perche Perca fluviatilis. La taille des femelles ovigères, le nombre d'œufs en stade 2 (E 2) et 7 (E 7), la mortalité des œufs, l'index de fécondité et les capacités reproductrices ont été étudiés. Les résultats obtenus montrent qu'il n'y a pas de différences significatives dans la relation nombre d'œufs/taille (de 8 à 44 œufs par femelle pour des tailles variant entre 7 et 18 mm) entre les deux populations de G. lacustris étudiées. Ces variables ont été approximées avec comme fonction résultante: lac avec perche: E 2 = 0.092 L 2.17 (R 2 = 0.59, n = 63); et lac sans perche: E 2 = 0.106 L 2.16 (R 2 = 0.79, n = 41). Pour les femelles la longueur (poids) du corps varie entre 10-14 mm (20-40 mg), E 2 moyenné à 69% de E 7.

Il n'y a pas eu de différences significatives dans l'abondance totale des amphipodes entre les lacs avec ou sans perche. En même temps, un effet distinct de la présence de la perche sur le potentiel reproducteur de G. lacustris a été détecté, avec essentiellement comme conséquence une diminution en taille des femelles gravides (10,7 en présence de perche contre 12,2 sans ce prédateur), ainsi que de la taille de la portée (16 contre 25 œufs par femelles). Cette différence dans la capacité reproductrice de G. lacustris entre les lacs étudiés pourrait être causée par une prédation sélective des perches, surtout sur les plus grands spécimens de gammaridés (>8 mm de longueur totale). D'un autre côté, les femelles commencent à se reproduire à une taille plus petite (7 mm) sous exploitation des prédateurs qu'en l'absence de perche (9 mm). Cette reproduction "précoce" peut être considérée comme une adaptation augmentant le succès reproductif de l'amphipode, et aussi comme un mécanisme régulant la taille de la population de G. lacustris sous la pression de prédation des poissons.

Affiliations: 1: Laboratory of Freshwater Hydrobiology, Zoological Institute, Russian Academy of Sciences, Universitetskaya embankment 1, 199034 Saint-Petersburg, Russia


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