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Surface area and allometric growth relationships among major body parts of the American lobster, Homarus Americanus

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image of Crustaceana

This study was initiated to establish a relationship between carapace length (CL) and total surface area of the American lobster, Homarus americanus. Approximately 20,000 width and height measurements were taken at 0.5 or 1.0-cm increments along body parts of 26 healthy, intermolt, female lobster representing nine size-class groups, with CL in the range of 2.0 to 17.5 cm. Circumferences were calculated at each increment using the formula for the length of a parabolic arc. Surface areas between the increments were calculated by applying Simpson's Rule to the circumferences. The sum of these individual surface areas determined the total surface area of each lobster. The relationship between surface areas (cm2) and CL (cm) was found to be modeled by the power function: y= 12.6889x 1.9677, where y = total surface area for each lobster and x = carapace length.

With reliable surface-area data, allometric relationships among eight body-part groups at various stages of lobster development were established and examined by ANCOVA methods. The slopes of the linear regressions of log10 surface areas against log10CL for each of the eight body-part groups were tested simultaneously by ANCOVA methods and found to be heterogeneous. However, a complete, pair-wise ANCOVA analysis of these slopes revealed three clusters of body parts, each growing isometrically and with homogeneous slopes: (1) a central-core cluster, (2) an appendage cluster, and (3) a propulsion cluster. The propulsion cluster was formed from a statistical overlap of body parts between the core and appendage clusters.

This work provided a formula for calculating total surface area for lobster based on a simple measurement of carapace length and, for the first time, showed allometric relationships among body parts based on surface area for various size classes of the American lobster. This surface area formula currently is being used to develop a shell-disease severity index based on lesion area for lobster taken during an earlier study of shell-disease prevalence.

Cette étude a été entreprise afin d'établir une relation entre la longueur de la carapace (CL) et la surface totale du homard américain, Homarus americanus. Environ 20 000 mesures de largeur et de hauteur des parties du corps ont été prises à des intervalles de 0,5 à 1,0 cm sur 26 femelles de homards en bonne santé et en intermue, représentant neuf groupes de classes de taille, de CL allant de 2,0 à 17,5 cm. Les circonférences ont été calculées pour chaque intervalle en utilisant la formule de la longueur de l'arc parabolique. Les surfaces entre les intervalles sont calculées en employant la règle de Simpson appliquée aux circonférences. La somme de ces surfaces individuelles détermine la surface totale de chaque homard. La relation entre les surfaces (en cm2) et la CL (en cm) obéit à la fonction: y = 12,6889x 1,9677, dans laquelle y est la surface totale de chaque homard et x la longueur de la carapace.

Grâce aux données sur les surfaces, des relations allométriques ont été établies pour huit groupes de parties du corps à divers stades de croissance des homards et ont été examinées en utilisant les méthodes ANCOVA. Les pentes de régressions linéaires des log10 des surfaces par rapport aux log10 des CL pour chacun des huit groupes de parties du corps ont été testées simultanément par les méthodes ANCOVA et se sont révélées hétérogènes. Cependant, une analyse ANCOVAcomplète de ces pentes par paires a montré trois groupes de parties du corps, chacune croissant isométriquement et avec des pentes homogènes: (1) un groupe noyau-central, (2) un groupe appendices et (3) un groupe propulsion. Ce dernier groupe était formé à partir d'un recouvrement statistique du groupe parties du corps avec les deux groupes précédents.

Ce travail a fourni une formule pour calculer la surface totale du corps d'un homard par simple mesure de la longueur de la carapace et, pour la première fois, a montré les relations allométriques entre diverses parties du corps pour diverses classes de taille chez le homard américain. Cette formule d'évaluation de la surface est à présent utilisée pour calculer un index de gravité des maladies de la carapace, fondé sur la surface lésée chez le homard ayant fait l'objet d'une étude antérieure.


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