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Toxicity of coral-associated Gobiodon species (pisces: Gobiidae) and its effect on predator behavior and prey survival
Barbara Gratzer
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Manfred Walzl
DOI
10.25365/thesis.17678
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29884.63058.784369-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Korallen-assoziierte Grundeln der Gattung Gobiodon leben hauptsächlich in Steinkorallen der Gattung Acropora. Präferenzen hinsichtlich der Korallen sind artspezifisch und sehr variabel innerhalb von Gobiodon. Die Bindungsintensität ist wahrscheinlich mit auffälliger bzw. kryptischer Körperfärbung korreliert. Die enge Bindung an die Wirtkoralle und weitere spezielle Merkmalsausprägungen wie bidirektionaler Wechsel des Geschlechts, hohe Treue gegenüber dem Partner und insbesondere die Entwicklung von Hauttoxinen sind Hinweise auf ein erhöhtes Prädationsrisiko (Räuberrisiko) für die kleinen Grundeln. Im Rahmen meiner Diplomarbeit stellte ich Vergleiche zwischen zwei krinotoxischen (hauttoxischen) Korallengrundeln, Gobiodon histrio (Valenciennes, 1837), stellvertretend für auffälliger gefärbte Arten, und Gobiodon sp.3 (in sensu Herler and Hilgers 2005) mit kryptischer Färbung, hinsichtlich ihrer Toxizitätlevels und den Prädatorpräferenzen an. Das jeweilige Toxizitätlevel wurde mittels standardisierter „Bioassay“ Methode gemessen, in welcher die Zeit bis zur Bewusstlosigkeit einer Riffbarschart, Chromis viridis (Cuvier, 1830), gemessen wurde. Es wurde gezeigt, dass beide Gobiodon Arten toxisch sind und anfangs einen signifikanten Unterschied aufweisen (Mann-Whitney-U-test: p < 0.05). Die Toxizität nimmt folglich innerhalb von 60 Minuten für beide Arten gleichmäßig ab – unabhängig von der jeweiligen Basistoxizität (ANCOVA: p = 0.61 für die Homogenität der Neigung). Prädatorpräferenzen wurden nach geeigneter Prädatorwahl – Epinephelus fasciatus (Forsskål, 1775) – mittels Videoanalyse in einem experimentellen Aquarium durch Verhaltensbeobachtungen untersucht. Beide Gobiodon Arten und eine nicht-toxische Kontrolle (C. viridis) wurden dem Prädator angeboten und Prädator-Beute Interaktionen wurden über eine Experimentdauer von ungefähr 9.5 Stunden aufgenommen. Die Videoanalysen ergaben, dass E. fasciatus die nicht toxische Kontrolle (C. viridis) gegenüber Gobiodon präferiert. Dennoch schienen beide Korallengrundeln potentiell in das Beuteschema von E. fasciatus zu passen, jedoch wurden die Grundeln nach einem Fressversuch schnell und wiederholt ausgespuckt und wurden nicht gefressen ohne vorher eine Zeit lang im Maul des Prädators manipuliert worden zu sein. Gobiodon histrio wurde gegenüber G. sp.3 ein wenig häufiger präferiert. Mit dieser Arbeit konnte ich zeigen, dass Gobiodon aufgrund seiner Hauttoxine ein hohes Potential für das Überleben von Prädatorbegegnungen im Feld aufweist. Ich schlage vor, dass die Wirtkoralle als zusätzlicher Schutz deshalb von so großer Bedeutung ist, weil einige Korallengrundeln nach wiederholtem Ausspucken dennoch gefressen werden and weiters, dass toxische Prädatorabschreckung effizienter wirkt als physikalische Abwehrfunktionen, welche etwa durch Körperbeschuppung und starke Flossenstrahlen erzielt werden.
Abstract
(Englisch)
Coral-dwelling gobies of the genus Gobiodon primarily live in scleractinian corals of the genus Acropora. Preferences of coral species are species-specific and highly variable among Gobiodon. The degree of association is possibly correlated with conspicuousness and crypticity of body colouration, respectively. An explanation for the close attachment to their host coral and other particular traits such as bidirectional sex-change, high mate fidelity and especially for the development of skin toxins is that predation risk is particularly high for small gobies. In the scope of my diploma thesis I compared two crinotoxic (skin toxins) coral gobies, Gobiodon histrio (Valenciennes, 1837), representative for a conspicuously coloured species, and Gobiodon sp.3 (in sensu Herler and Hilgers 2005) with cryptic colouration, with respect to toxicity levels and predator preferences. Toxicity was tested using a standardised bioassay method, in which a damselfish species, Chromis viridis (Cuvier, 1830), was employed for measuring loss of equilibrium times. It was revealed that both Gobiodon species are toxic with a significant difference at the beginning (Mann-Whitney-U-test: p < 0.05) but toxicity equally declines until 60 minutes after toxin release in both species - regardless of basic toxicity levels (ANCOVA: p = 0.61 for homogeneity of slopes). Predator preferences were studied after a suitable piscivorous predator – Epinephelus fasciatus (Forsskål, 1775) – was selected and its behaviour studied using video-analysis in an experimental aquaria. Both Gobiodon species and a non-toxic control (C. viridis) were offered to the predator and predator-prey interactions were recorded in approximately 9.5 hours trials. Video analysis revealed that E. fasciatus preferred the non-toxic control fish (C. viridis) over Gobiodon. Both coral gobies appeared to be potential prey of E. fasciatus, but gobies were repeatedly and quickly expelled after capture and were ingested only after a certain time of manipulation by the predator. Gobiodon histrio was slightly preferred over G. sp.3. With this work I have shown that Gobiodon has a great potential for the survival of predator encounters in the field due to proposed skin toxins. I suggest that their host coral may provide additional protection since some gobies may be consumed after repeated expel and that toxic deterrence appears to be more efficient than physical deterrence provided by body squamation and strong fin spines.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
toxicity Gobiodon predator-prey relationship bioassay video-analysis
Schlagwörter
(Deutsch)
Toxizität Gobiodon Räuber-Beute Beziehung Bioassay Videoanalyse
Autor*innen
Barbara Gratzer
Haupttitel (Englisch)
Toxicity of coral-associated Gobiodon species (pisces: Gobiidae) and its effect on predator behavior and prey survival
Paralleltitel (Deutsch)
Toxizität von korallen-assoziierten Gobiodon Arten (Pisces: Gobiidae) und ihr Einfluss auf Räuber-Verhalten und Überlebensrate
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
52 S. : Ill., graf. Darst., Kt.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Manfred Walzl
AC Nummer
AC08895764
Utheses ID
15844
Studienkennzahl
UA | 444 | | |