Ravinnonsaannin vaikutukset kasvuun ja aineenvaihduntaan perinnöllisesti eriytyneillä seeprakalapopulaatioilla

Abstract

Aineenvaihduntanopeus, elinkierto-ominaisuudet ja niiden väliset vuorovaikutukset kertovat paljon yksilön kelpoisuudesta, toisin sanoen kyvystä selvitä hengissä ja tuottaa lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä tietyssä ympäristössä. Ne vaikuttavat myös yksilön kykyyn sopeutua ympäristön muutoksiin. Tässä tutkimuksessa keskityimme siihen, miten ravinnonsaannin määrän vaikutuksiin kasvuun ja aineenvaihduntanopeuteen perinnöllisesti eriytyneillä seeprakalapopulaatioilla (Danio rerio). Käytimme tutkimuksessamme kolmea geneettisesti eriytynyttä valintalinjaa ja altistimme niitä noin kahden kuukauden ajan kolmelle erilaiselle ruokintakäsittelylle. Osa kaloista oli koko tutkimuksen ajan ad libitum -dieetillä, osa nälkiintymisdieetillä ja osa vaihtoi tutkimuksen puolessa välissä ad libitum -dieetiltä nälkiintymisdieetille. Mittasimme kalojen kokoa ja kasvua viikoittain ja aineenvaihduntaa kolme kertaa respirometrin avulla. Tutkimuksessa havaitsimme jokaisen valintalinjan pystyvän säätelemään aineenvaihduntaa ravinnonsaannin määrän muuttuessa. Mikään valintalinjoista ei ollut toistaan parempi tai heikompi aineenvaihdunnan säätelemisessä. Kaikilla valintalinjoilla nälkiintymisdieetillä olleet kalat kasvoivat hitaimmin ja nälkiintymisdieetiltä ad libitum –dieetille vaihtaneilla kaloilla kasvu oli nopeinta. Eroja valintalinjojen välisessä kasvussa huomasimme ruokintakäsittelyssä, jossa kalat vaihtoivat nälkiintymisdieetiltä ad libitum –dieetille. Pienikokoisten valintalinjassa ei ollut yhtä suurta kompensoivaa kasvua kuin kontrollilinjassa tai suurikokoisten linjassa.

Metabolic rate, life history traits and the connection between the two can tell us a lot about individual’s fitness, which implies individual’s ability to stay alive and produce fertile offspring. Metabolic rate and life history traits can also affect the ability of an organism to adapt to a changing environment. In our study, we examined the effect of food availability on growth and metabolic rate in genetically different zebrafish (Danio rerio) populations. We used three genetically different selection lines and exposed them to three different diets for approximately two months. One group of the fish were on an ad libitum diet for the whole study, the second part on a starvation diet and the third one changed diets from ad libitum to starvation half way through the study. We measured the growth of the fish weekly and the metabolic rate of the fish three times during the study. We observed that all selection lines were capable of regulating their metabolic rate in an environment where food availability was alternating. In addition, there was no difference in any of the selection lines’ metabolic rate regulation. The growth was weakest on the starvation diet and strongest on the diet where the fish changed from starvation to ad libitum. Differences between selection lines were found on the diet where the fish switched from starvation to ad libitum. The small selection line fish did not have such a big compensating growth as the large selection line fish or the control line.