Behavioural traits correlate in zebrafish (Danio rerio) selected for high and low upper thermal tolerance

Abstract

Ferskvannssystemer er spesielt sårbare for klimaforandringer, så forskning på ferskvannsorganismer i lys av temperaturforandringer er viktig. I denne studien, ble sebrafisk selektert gjennom fire generasjoner for øvre termisk toleranse, testet i atferdsforsøk i to ulike temperaturer, 26˚C og 30˚C. Jeg hypotisterte at hvis signifikante ulikheter ble funnet mellom de ulike linjene, ville det være på bakgrunn av en av to grunner: Enten a) atferdstrekkene var konsekvent plassert på spekter mellom de mest sjenerte og forsikte individene og de uredde, aggressive individene, som videre kan forklares med et «pace-of-life»-syndrom (POLS). Eller b) at atferdene ikke passer sammen inn i dette spektrumet, men heller viste at seleksjon på høy øvre termisk toleranse, faktisk er seleksjon på høy-kvalitets individer. Kovarians mellom atferder ble påvist innad i linjene, og individer fra Lav toleranse linjen viste mer plastisitet i sine atferder. Jeg fant at det var signifikante effekter for interaksjonen temperatur*linje i flere av atferdene, deriblant aktivitet, distanse til overflaten, distanse til et ukjent objekt og latens til å entre overflaten. Denne studien viser mer støtte til hypotese b, ettersom atferdene kovarierte, men ikke på en måte som er kompatibelt med et POLS. I tillegg var fisk selektert for lav øvre termisk toleranse mindre konsise i sine atferder i de to temperaturene. Disse resultatene peker mot seleksjon på høy øvre termisk toleranse egentlig er seleksjon på høy-kvalitets individer.

Freshwater systems are particularly vulnerable to climate change, so research on freshwater organisms in light of temperature change is important. In this study, zebrafish that have been artificially selected through four generations for their upper thermal tolerance, were tested in behavioural assays at two different temperatures, 26˚C and 30˚C. I hypothesised that if significant differences were found between these lines, that it would be because of one of two reasons: Either a) the behavioural traits were consistently suitable along a shy – bold continuum, and could therefore be explained by the pace-of-life syndrome (POLS). Or b) that the behaviours did not suit this continuum, but rather showed that selection on high upper thermal tolerance is in fact selection on high quality individuals. Behaviours did covary within each line, and the individuals from the line selected for low upper tolerance showed more plasticity in their behaviour. I found that there were significant effects for the fixed effect interaction term temperature*line in many of the investigated behaviours, including activity, distance to surface, distance to a novel object and latency to enter the surface. This study showed more evidence towards the second hypothesis, as the behaviours did covary – but not along a shy - bold continuum as would have been expected if there was presence of a behavioural syndrome fitting with POLS. In addition, fish selected for low tolerance of CTmax were less consistent in their behaviour in the two assay temperatures. The results in this study suggest that selection on high thermal tolerance is in fact selection on high quality individuals.