Comportamiento reproductivo y fisiología del lenguado senegalés, (Solea Senegalensis) en cautividad / Reproductive Behaviour and Physiology of Senegalese Sole, (Solea Senegalensis) Broodstock in Captivity

Abstract

En el presente trabajo de tesis doctoral se presenta y describe por primera vez el comportamiento reproductivo del lenguado senegalés (Solea senegalensis) de origen salvaje mantenido en cautividad, trabajando con un total de 15 cortejos.

El cortejo del lenguado senegalés se inicia mediante una serie de contactos entre machos y hembras, seguido de una serie de comportamientos de tipo competitivo observados exclusivamente en los machos. Posteriormente un macho centra su atención sobre una determinada hembra, apoyando su cabeza sobre la zona dorsal, la aleta caudal y la gónada de la hembra, hasta que ésta comienza a nadar, momento en el que el macho se sitúa debajo de ella. A continuación ambos individuos nadan de forma sincronizada hacia la superficie, y tras unos segundos comienzan a liberar los gametos. Los comportamientos considerados como más relevantes en el estudio del cortejo se han denominado: “apoyar la cabeza”, “temblor”, “seguir a”, “seguido por”, “separarse”, “quieto”, “nadar solo”, “quieto con acciones sobre el”. Además de la descripción del comportamiento reproductivo de los lenguados salvajes, en este trabajo se han estudiado otros grupos de peces: la primera generación de lenguados criados en cautividad G1, mezcla de G1 y salvajes (machos salvajes–hembras G1 y machos G1-hembras salvajes) y G1 sometidos a inducción hormonal a fin de estudiar la existencia o no de comportamientos similares a los descritos previamente de lenguados salvajes. Como resultado de dichos estudios se ha podido establecer por primera vez que el problema reproductivo de los lenguados G1 es de naturaleza comportamental y se ha descrito la ausencia de comportamiento reproductivo en los lenguados nacidos y criados en cautividad (G1). Se ha descrito la ausencia total de una serie de comportamientos imprescindibles para el cortejo del lenguado como “seguir a”, “seguido por”, la incitación de apoyar la cabeza y todos los pasos posteriores del cortejo. Sin embargo sí que se pudo observar y describir un comportamiento reproductivo normal en grupos mezcla de machos salvajes y hembras G1, con la descripción de 2 cortejos completos en este grupo tan solo 3 meses después de su formación, obteniendo un total de 30 ml de huevos flotantes con un 50% de fecundación, lo que a pesar de ser valores bajos, demuestra que con esta composición de individuos no hay disfunción reproductiva, lo que centra el problema en los machos G1. En los ensayos de inducción hormonal de lenguados G1, usando distintos tipos de hormonas, hormona liberadora de gonadotrofina (GnRH), gonadotrofina coriónica humana (HCG), y prostaglandina (PGF2α) se observó también una ausencia total de cortejo y/o de los comportamientos asociados, observándose incluso una menor actividad en los animales inducidos.

Considerando el nulo efecto de las hormonas exógenas (GnRH, HCG y PGF2α), para inducir el comportamiento reproductivo normal bajo condiciones experimentales del presente estudio, se examinaron a continuación las posibles vías de comunicación química implicadas en el control del comportamiento reproductivo. Mediante el uso del electroolfatograma, se estudió el efecto de una serie de sustancias/aromas a la hora de inducir una respuesta en individuos juveniles de lenguado. Así se pudo observar que orina y heces produjeron un aumento estadísticamente significativo de respuesta mediante la cual los juveniles podían distinguir no sólo el sexo (P<0,05) sino la madurez gonadal (también con diferencias significativas P<0,05) de individuos conespecíficos. La señal detectada fue significativamente mas alta para heces y orina de machos maduros y hembras maduras que para machos inmaduros y hembras inmaduras.

Por último se realizó un experimento con trucha ártica (Arctic char), a fin de estudiar el efecto de ciertas sustancias químicas exógenas introducidas en el agua sobre el reconocimiento conespecífico y el comportamiento, obteniendo diferencias significativas (P<0,001) en cuanto a la reacción que provocan esas sustancias. Así, se observaron cambios en la velocidad de natación, distancia recorrida y acercamiento al punto de inserción de la señal, para tratamientos con prostaglandinas (PGF2α y su análogo el D-Coprostenol) y fluidos ováricos (registros EthoVision). Se observó que los machos maduros, tras la introducción de fluidos ováricos, aumentaron su actividad en el área de la “nube” de los fluidos ováricos. En comparación se observó un efecto similar en animales inmaduros a la introducción de agua de un tanque de otros animales induciendo un aumento en actividad en el área del “nube” de agua de otros animales, pero no hubo reacción por parte de los individuos inmaduros (machos y hembras) a fluidos ováricos.

El conjunto de ensayos realizados en la tesis, así como los resultados obtenidos, centran el problema reproductivo en una disfunción del comportamiento reproductivo en los machos G1. Bajo las condiciones de este estudio, el uso de hormonas exógenas GnRH, hCG y PGF2α, no indujo dicho comportamiento aunque sí se pudo constatar la existencia de una comunicación química conespecífica a través de la orina y las heces, lo que puede estar involucrado en el control del comportamiento reproductivo del lenguado como ha sido descrito en otras especies de peces. La identificación del tipo de control fisiológico del comportamiento reproductivo permitirá en el futuro poder solucionar la disfunción reproductiva o incluso inducir o controlar de dicho comportamiento mediante el uso de las sustancias químicas más adecuadas.

The present doctoral thesis has described for the first time the reproductive behaviour of wild Senegalese sole (Solea senegalensis) held in captivity based on a total of 15 observed courtships. Senegalese sole courtship was initiated with a series of contacts between males and females followed by a series of competitive type behaviours observed exclusively between males. After these behaviours a male focused on a particular female, resting his head on the dorsal area, caudal fin and ovary, until the female began to swim, at which time the male would situate below the female. The male and female then swam in synchrony to the surface and after a few seconds began to release the gametes. The behaviours considered most relevant to the courtship were named "support the head," "trembling", "follow", "followed by", "separate", "still", "swim alone," and "stay quiet with actions on it". In addition to the description of the reproductive behaviour of wild sole, the present thesis has studied other groups of fish: the first generation of captive-bred G1 sole, mixed G1 and wild (wild males with G1 females and G1 males with wild females) and G1 fish that were induced with hormones, all with the aim to study the existence or not of behaviours similar to those previously described for wild Senegalese sole.

These studies established for the first time that the reproductive problem of G1 Senegalese sole was based in behavioural aspects and in particular the complete absence of reproductive behaviour in the Senegalese sole hatched and reared in captivity (G1). A number of behaviours essential for Senegalese sole courtship were absent, including "follow", "followed by" incidence of support the head and all the subsequent steps of courtship. However, normal reproductive behaviour was observed and described in the mixed group wild males and G1 females, with the description of two complete courtship sequences only 3 months after the mixed group was formed. This mixed group produced a total of 30 ml of floating eggs with 50% fertilization, which despite being low values demonstrated that this mix of organs (G1 females and wild males) did not exhibit total reproductive dysfunction and, therefore, focused the problem in G1 males. In trials with hormonal induction of G1 Senegalese sole, using different types of hormones, gonadotropin-releasing hormone (GnRH), human chorionic gonadotropin (HCG) and prostaglandin (PGF2a), there again was a complete absence of courtship and / or associated behaviours, with a reduction in activity in the induced animals.

Considering the null effect of exogenous hormones (GnRH, HCG and PGF2a), under the present experimental conditions to induce normal reproductive behaviour, a study was undertaken to examine the possible pathways of chemical communication involved in the control of behaviour. The electroolfatograma was used to study the effect of a number of substances / aromas for inducing a response in individual juvenile Senegalese sole. Thus it was observed that urine and faeces produced a significant increase (P = 0.05) in response by which juveniles could distinguish not only sex but also gonadal maturity (P <0.05) of conspecific individuals. The detected signal was significantly higher for faeces and urine of mature males and mature females compared to immature males and immature females.

Finally an experiment was conducted with arctic char (Salvelinus alpinus), to study the effect of certain exogenous chemicals introduced into the water on conspecific recognition and behaviour, obtaining significant differences (P<0.001) in terms of the reaction caused by the substances. Thus, prostaglandin (PGF2α and its analogue D-Coprostenol) and ovarian fluid were observed to significantly change individuals swimming speed, distance swam and closeness to the point where the substances were introduced (EthoVision records). Mature males were observed to, after the introduction of ovarian fluids, increase activity in the area where a “cloud” of ovarian fluids was formed. Similar observations were found with immature fish when water from a tank with other Charr was introduced and fish were observed to increased activity in the area where a “cloud” of water from a tank with other Charr was formed, but there was no reaction in immature fish (males and females) to the introduction of ovarian fluids.

Taken altogether the experiments in the present thesis indicated that the reproductive problem was centred in a behavioural reproductive dysfunction in G1 male Senegalese sole. Under the conditions of the present study, the use of exogenous hormones GnRHa, hCG and PGF2α, did not induce reproductive behaviour although it was found that there was a conspecific chemical communication through urine and faeces, which may be involved in the control of reproductive behaviour of sole as has described in other fish species. The identification of the physiological control of reproductive behaviour in the future may lead to a solution of the reproductive dysfunction or the control or induction of the reproductive behaviour by using appropriate chemicals.