Advanced

Effects of inbreeding on expressed phenotypic plasticity in the freshwater snail Radix balthica

Maclennan, Charlott (2014) BIOM35 20121
Degree Projects in Biology
Abstract
In this study I have investigated the variance in a phenotypically plastic defence trait in the common pond snail (Radix balthica). This species is known to develop a predator induced shell shape when exposed to cues of predatory fish such as the crucian carp (Carassius carassius). My aim was to investigate if this snail species would have a higher level in expressed predator induced shell shape if they originated from ponds where the population reproduce sexually, compared to snails from selfing pond populations. In other words: would any possible inbreeding depression be mirrored in the capacity to develop adaptive shell shapes and thereby in their ability to defend themselves? The theory behind this is that heterozygotic individuals... (More)
In this study I have investigated the variance in a phenotypically plastic defence trait in the common pond snail (Radix balthica). This species is known to develop a predator induced shell shape when exposed to cues of predatory fish such as the crucian carp (Carassius carassius). My aim was to investigate if this snail species would have a higher level in expressed predator induced shell shape if they originated from ponds where the population reproduce sexually, compared to snails from selfing pond populations. In other words: would any possible inbreeding depression be mirrored in the capacity to develop adaptive shell shapes and thereby in their ability to defend themselves? The theory behind this is that heterozygotic individuals have the capacity to develop more extreme phenotypes compared to homozygotic ones.
My results though, did not show any significant differences in the level of expressed plasticity in the ponds where the populations had the highest frequency of sexual reproduction, compared to selfing populations. The results however, corroborate previous studies in the R. balthica system, such that the species prioritizing morphological plasticity in predator defence traits. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Påverkar sexuell förökning möjligheten att försvara sig?

Den vanliga dammsnäckan, Radix balthica, är en hermafroditisk sötvattenssnäcka med ett välutvecklat försvarssystem mot predation från bland annat fisk, så som ruda. Om snäckorna får växa upp i en omgivning med dofter från fisken så kommer den att utveckla en skalform som är rundare med tjockare väggar och större skal öppning än vad den skulle gjort i en miljö fri från prederande fisk. Dessa förändringar i skalform har visat sig försvåra för fisken att äta snäckan.

Men vad händer med detta försvarssystem om en population av snäckor förlitar sig på asexuell förökning till skillnad från sexuell förökning, d.v.s. med en partner? Kommer de fortfarande kunna uppvisa ett lika... (More)
Påverkar sexuell förökning möjligheten att försvara sig?

Den vanliga dammsnäckan, Radix balthica, är en hermafroditisk sötvattenssnäcka med ett välutvecklat försvarssystem mot predation från bland annat fisk, så som ruda. Om snäckorna får växa upp i en omgivning med dofter från fisken så kommer den att utveckla en skalform som är rundare med tjockare väggar och större skal öppning än vad den skulle gjort i en miljö fri från prederande fisk. Dessa förändringar i skalform har visat sig försvåra för fisken att äta snäckan.

Men vad händer med detta försvarssystem om en population av snäckor förlitar sig på asexuell förökning till skillnad från sexuell förökning, d.v.s. med en partner? Kommer de fortfarande kunna uppvisa ett lika effektivt försvar mot fiskpredation eller kommer detta att bli lidande av de negativa effekter som inavel har på variationen i det genetiska materialet? Att föröka sig med sig själv medför en stor inavelsrisk, där defekter av olika slag snabbt kan få genomslag i en populations livskraftighet.

Med denna frågeställning som bakgrund samlade jag in ett större antal äggmassor från 4 olika dammar. Resultat från tidigare studier av dessa dammpopulationerna tyder på att det sker sexuell förökning i 3 av dammarna medan snäckorna i den fjärde dammen istället förökar sig asexuellt. Då varje äggmassa har samma förälder/föräldrar kunde jag använda en halva som kontrollgrupp medan den andra halva fick en experimentell behandling av vatten i vilket rudor förvarats. Under en sex veckors period där äggen kläcktes och snäckorna fick växa till sig behandlades varje halverad äggmassa/syskongrupp från de fyra dammarna med antingen färsk vatten eller vatten från rudornas akvarium. Genom att sedan scanna var och en av de 2325 individerna kunde jag med hjälp av ett formbeskrivande dataprogram och statistisk analys jämföra den möjliga effekt som närvaro av ruda hade på graden av försvarsinducerad skalformen hos de olika populationerna.

Resultatet av denna studie visade att doften från prederande fisk påverkade snäckorna från alla de fyra dammarna till att utveckla försvarsrelevant skalform. Jag kunde däremot inte påvisa någon skillnad i graden av försvarsinducerad skalform mellan populationer som förökade sig sexuellt i jämförelse med populationer som förökade sig asexuellt. Vidare fann jag att där förelåg en stor genetisk variation i skalform mellan de olika dammarna.

Dessa resultat kan jämföras med andra studier. I dessa har man funnit att Radix balthica främst betala för den försvarsinducerade skalformen genom att få en mindre slutlig storlek, lägre fekunditet och
längre tid till första förökningstillfället.

Handledare: Johan Hollander
Examensarbete för masterexamen i akvatisk ekologi 30 hp 2014
Biologiska institutionen, Lunds universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Maclennan, Charlott
supervisor
organization
course
BIOM35 20121
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
4697255
date added to LUP
2014-10-14 13:13:50
date last changed
2014-10-14 13:13:50
@misc{4697255,
  abstract     = {In this study I have investigated the variance in a phenotypically plastic defence trait in the common pond snail (Radix balthica). This species is known to develop a predator induced shell shape when exposed to cues of predatory fish such as the crucian carp (Carassius carassius). My aim was to investigate if this snail species would have a higher level in expressed predator induced shell shape if they originated from ponds where the population reproduce sexually, compared to snails from selfing pond populations. In other words: would any possible inbreeding depression be mirrored in the capacity to develop adaptive shell shapes and thereby in their ability to defend themselves? The theory behind this is that heterozygotic individuals have the capacity to develop more extreme phenotypes compared to homozygotic ones.
My results though, did not show any significant differences in the level of expressed plasticity in the ponds where the populations had the highest frequency of sexual reproduction, compared to selfing populations. The results however, corroborate previous studies in the R. balthica system, such that the species prioritizing morphological plasticity in predator defence traits.},
  author       = {Maclennan, Charlott},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Effects of inbreeding on expressed phenotypic plasticity in the freshwater snail Radix balthica},
  year         = {2014},
}