Acclimation temperature and parasite infection drive metabolic changes in a freshwater fish at different biological scales
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Environmental stressors such as elevated temperature and parasite infection can impact individual energy metabolism. However, organismal responses to co‐occurring stressors and their effects across biological scales remain unexplored despite the importance of integrative studies for accurately predicting the resilience of natural populations in changing environments. Using wild‐caught, naturally parasitized pumpkinseed sunfish, Lepomis gibbosus , we quantified changes in cellular and whole‐organism metabolism in response to temperature and parasite infection. We acclimated pumpkinseeds for 3 weeks at 20°C, 25°C or 30°C before measuring whole‐organism oxygen uptake ( Ṁ O 2 ) using intermittent flow‐respirometry to quantify maximal and standard metabolic rates (MMR and SMR, respectively) and aerobic scope (AS). We also measured the maximal activity of enzymes [citrate synthase (CS), respiratory complexes I + III and IV of the electron transport system and lactate dehydrogenase (LDH)] linked with cellular bioenergetics in fish heart, brain, spleen and gills using spectrophotometry. We found no interactions between acclimation temperatures and parasite intensity on cellular or whole‐organism metabolism. However, both stressors were independently related to fish metabolism, with differing impacts across biological scales. Whereas MMR increased with acclimation temperature, this was not mirrored by increasing SMR or decreasing AS, suggesting thermal compensation across acclimation temperatures at the whole‐organism level. On a cellular level, acclimation responses were similar across organs, with maximal activity of all enzymes decreasing with increasing acclimation temperature. However, LDH activity remained higher than aerobic enzyme activities (CS, ETS complexes I + III and IV) across acclimation temperatures and organs, especially in gills, where LDH activity drastically increased at 30°C. This may indicate a stronger reliance on anaerobic metabolism to sustain whole‐organism metabolic performance at high temperatures. Fish with greater trematode infection had lower MMR. There were no relationships between parasite intensity and SMR, AS or maximal enzyme activity. Our work shows that co‐occurring stressors have distinct impacts on fish metabolism: parasites are primarily related to whole‐organism metabolism while temperature impacts metabolism across biological scales. This highlights that interactions among co‐occurring stressors are important for ecological realism and accurate predictions regarding population resilience to environmental changes. Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».