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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-58984
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2012/5898/


Larval growth and condition of eastern Baltic cod (Gadus morhua L.) in the laboratory : Effects of key environmental factors

Wachstum und Kondition von östlichen Ostseedorschlarven (Gadus morhua L.) im Labor : Einfluss der wichtigsten Umweltfaktoren

Meyer, Stefan

Originalveröffentlichung: (2012) Aquaculture; Marine Ecology Progress Series; Journal of Marine Systems
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Freie Schlagwörter (Englisch): fish larvae , temperature , feeding level , starvation
Basisklassifikation: 42.63
Institut: Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Peck, Myron A. (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 13.07.2012
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 31.10.2012
Kurzfassung auf Englisch: The early life stages of marine fish are susceptible to the effects of abiotic environmental and intrinsic and extrinsic biotic factors. Water temperature and feeding levels are among the most important of these. The interaction of all these factors determines the individual fate of an egg or a larva as much as it does affect a cohort or a population. Describing the effects of these environmental factors on larval growth, condition and survival under controlled laboratory conditions is essential to understand the mechanisms of recruitment in the field. The Eastern Baltic cod population has attracted a lot of scientific interest, but fundamental knowledge on the vital rates of the larval stages under controlled conditions in the laboratory has been lacking.
In the framework of this thesis, I reared Eastern Baltic cod larvae from hatching until the late pre-metamorphosis stage and performed experiments on the effects of water temperature and feeding levels on growth and condition, the effect of temperature, body size and species on starvation-induced changes in condition, the effect of fluorescence marking on vital rates of eggs and larvae and the effect of different “green water” types on early larval feeding activity and survival.
As a result of these experiments, I described the somatic and otolith growth, morphological and biochemical condition of Eastern Baltic cod larvae and parameterized growth models for these parameters. This knowledge can be used to compare the vital rates of larvae from different cod populations and to estimate recent growth rates from biochemical condition. I also compared rates of change in biochemical condition, biochemical thresholds and time to death as proxies for physiological processes under food-deprivation and found species-specific adaptations to withstand the effects of starvation in eight different species. Further, I found sublethal chronic effects on vital rates of Eastern Baltic cod eggs and larvae that were marked with Alizarin Complexone and I formulated recommendations to future stock enhancement activities, how these effects should be assessed. I observed improved feeding incidence and precocious feeding in yolk sac larvae that were reared in the presence of a unicellular autotrophic algae and a heterotrophic protist.
This thesis addresses fisheries scientists and aquaculturists working with cod, as well as readers with an interest in the characteristics of early life stages of marine fish and principals of growth and condition in general.
Kurzfassung auf Deutsch: Die frühen Lebensstadien von marinen Fischen sind den Auswirkungen der sie umgebenden belebten und unbelebten Natur ausgesetzt. Wassertemperatur und Nahrungsangebot sind mithin die wichtigsten dieser Umweltfaktoren. Die Wechselwirkung all dieser Faktoren bestimmt das Schicksal einer einzelnen Larve ebenso wie das einer Kohorte oder Population. Um die Ursachen für Rekrutierungsschwankung und –erfolg verstehen zu können ist es wichtig den Einfluss der Umweltfaktoren auf das Wachstum, die Kondition und das Überleben von Larven unter kontrollierten Umweltbedingungen zu untersuchen. Der in der östlichen Ostsee beheimatete Dorschbestand wurde bereits durch viele wissenschaftliche Arbeiten beschrieben, jedoch fehlen bis zum heutigen Tage wichtige Kennzahlen über die Vitalparameter seiner frühen Lebensstadien unter kontrollierten Laborbedingungen.
Im Rahmen dieser Arbeit habe ich Ostseedorschlarven der östlichen Population in ihrem somatischen Wachstum, ihrem Otolithenwachstum und ihrer morphologischen und biochemischen Kondition beschrieben und Wachstumsmodelle für diese Parameter aufgestellt. Dieses Wissen trägt dazu bei die Vitalraten von Kabeljau- und Dorschlarven unterschiedlicher Herkunft zu vergleichen und um Wachstumsraten aus einschlägigen Konditionsschätzern abzuleiten. Ich habe außerdem die Änderungsraten der biochemischen Kondition, die Schwellenwerte der selbigen und den Zeitraum der Lebenserwartung als Kenngrößen für die physiologischen Prozesse unter Bedingungen des Futterentzugs verglichen und habe dabei artspezifische Anpassungen zur Steigerung der Hungerresistenz in acht verschiedenen Fischarten gefunden. Außerdem habe ich eine Reihe von sub-lethalen, chronischen Effekten auf die Vitalraten von Dorscheiern und –larven beschrieben, die mit Alizarin Complexone markiert wurden und ich habe daraus Empfehlungen zur Abschätzung dieser Einflüsse formuliert, die für zukünftige Besatzmaßnahmen von Relevanz sein mögen. Außerdem beobachtete und beschrieb ich den stimulierenden Effekt von einzelligen autotrophen Mikroalgen und heterotrophen Protisten auf den gesteigerten und verfrühten Fresserfolg von Dottersacklarven des Dorsches.
Diese Arbeit richtet sich gleichermaßen an Fischereiwissenschaftler und Aquakulturexperten, die mit Kabeljau und Dorsch arbeiten, wie an den geneigten Leser, der sich für die Eigenschaften der frühen Lebensstadien von Meeresfischen und für die grundsätzlichen Zusammenhänge von Wachstum und Kondition interessiert.

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