Comparison of isotopic turnover dynamics in two different muscles of a coral reef fish during the settlement phase

Abstract

Summary:The temporal variation in carbon and nitrogen isotopic compositions (noted as δ 13 C and δ 15 N) was investigated in the convict surgeonfish (Acanthurus triostegus) at Moorea (French Polynesia). Over a period of 24 days, juveniles were reared in aquaria and subjected to two different feeding treatments: granules or algae. The dynamics of δ 13 C and δ 15 N in two muscles (the adductor mandibulae complex and the epaxial musculature) having different functions were compared. At the end of experiments, a steady-state isotopic system in each muscle tissue was not reached. Especially for the algal treatment, we found different patterns of variation in isotopic compositions over time between the two muscles. The turnovers of δ 13 C showed opposite trends for each muscle but differences are mitigated by starvation and by the metamorphosis. Our study highlighted that the metabolism of coral reef fish may be subjected to catabolism or anabolism of non-protein precursors at settlement, inducing variation in isotopic compositions that are not linked to diet change.Keywords: Acanthuridae; stable isotopes; development; ontogeny; metamorphosis; starvation; surgeonfish.Comparación de la dinámica de variación isotópica en dos músculos de un pez de arrecife de coral durante la fase de asentamiento Resumen: La variación temporal en la composiciones isotópicas del carbono y nitrógeno (δ 13 C y δ 15 N) fue investigada en el pez cirujano Acanthurus triostegus en Moorea (Polinesia Francesa). Durante un período de 24 días, peces juveniles se mantuvieron en acuarios y se sometieron a dos tratamientos de alimentación: gránulos o algas. Se compararon las dinámicas de cambio δ 13 C y δ 15 N en dos músculos con diferentes funciones (complejo aductor mandibular y musculatura epiaxial). Al final de los experimentos, no se alcanzó un sistema isotópico de estado estacionario en ningún tejido. Especialmente para el tratamiento de algas, encontramos distintos patrones de variación en composiciones isotópicas en el tiempo entre los dos músculos. Las variaciones en δ 13 C mostraron tendencias opuestas para cada músculo, pero las diferencias fueron mitigadas por la inanición y la metamorfosis. Nuestro estudio destaca que el metabolismo de los peces de arrecife puede ser sometido a catabolismo o anabolismo por los precursores no proteicos durante el asentamiento, induciendo variación en las composiciones isotópicas que no están vinculados al cambio de dieta.Palabras clave: Acanthuridae; isótopos estables; desarrollo; ontogenia; metamorfosis; inanición; surgeonfish.

Trophic specializations of damselfishes are tightly associated with reef habitats and social behaviours

“…type of prey, foraging location) but may also reflect internal physiological changes during special events such as ontogeny, metamorphosis, starvation or even pregnancy (e.g. Habran et al 2010;Hammerschlag-Peyer et al 2011;Frédérich et al 2012;Gajdzik et al 2015). Furthermore, the S isotope ratios mostly reflect the fish position within the reef-scape (lagoon versus outer reef) and the partitioning of microhabitats within each reef zone (pelagic versus benthic compartments).…”