1. Rudiment resorption as a response to starvation during larval development in the sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis
- Author
-
Singh, A., Pinto, L., Martin, C., Rutherford, N., Ragunathan, A., Upadhyay, U., Kapoor, P., McRae, M., Siddiqui, A., Cantelmi, D., Heyland, A., Wray, G., and Stone, J.R.
- Subjects
Larval development -- Research ,Starvation -- Research ,Vestigial organs -- Research ,Zoological research ,Bryozoans -- Research ,Phenotypic plasticity -- Research ,Zoology and wildlife conservation - Abstract
Phenotypic flexibility (reversible phenotypic change) enables organisms to couple internal, ontogenetic responses with external, environmental cues. Phenotypic flexibility also provides organisms with the capacity to buffer stereotypical internal, developmental processes from unpredictable external, ecological events. Echinoids exhibit dramatic phenotypic flexibility in response to variation in exogenous nutrient supplies. The extent to which echinoids display this flexibility has been explored incompletely and research hitherto has been conducted predominantly on larval structures and morphologies. We investigated experimentally the extent to which the primordial juvenile, the developing rudiment, can exhibit the first phase in phenotypic flexibility among individuals. We report for the first time on rudiment regression and complete resorption as a response to starvation during larval development in the sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis (O.F. Muller, 1776) and identify a developmental 'window of opportunity' within which this can occur. Based on our observations and previous suggestions, we speculate that sea urchin rudiments might provide means of buffering development during unfavorable conditions. Key words: canalization, development, ecology, evolution, flexibility, ontogeny, phylogeny, phenotypic plasticity, sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis. La flexibilité phénotypique (les changements phénotypiques réversibles) permet aux organismes d'arrimer des réactions ontogéniques internes à des signaux environnementaux externes. Elle fournit également aux organismes la capacité de protéger des processus développementaux internes stéréotypés des effets d'évènements écologiques externes non prévisibles. Les échinoides font preuve d'une remarquable flexibilité phénotypique en réaction aux variations des apports de nutriments exogènes. L'ampleur de cette flexibilité chez les échinoïdes n'a été qu'incomplètement explorée et la recherche à ce jour a porté principalement sur les structures et la morphologie des larves. Nous avons étudié expérimentalement la mesure dans laquelle le juvénile primordial, le rudiment en développement, peut présenter la première phase de flexibilité phénotypique entre individus. Nous faisons état, pour la première fois, d'une régression et d'une résorption complète du rudiment en réaction au manque de nourriture durant le développement de larves chez l'oursin Strongylocentrotus droebachiensis (O.F. Müller, 1776) et délimitons une << fenêtre favorable >> du développement durant laquelle cela peut se produire. Sur la base de nos observations et de suggestions antérieures, nous postulons que les rudiments d'oursin pourraient fournir des moyens de protéger le développement en période de conditions défavorables. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés: canalisation, développement, écologie, évolution, flexibilité, ontogenèse, phylogénie, plasticité phénotypique, oursin, Strongylocentrotus droebachiensis., Introduction Most echinoids (e.g., sea urchins, sand dollars, sea biscuits, and heart urchins) develop through stages in which bilaterally symmetric 'pluteus' larvae grow structures required for nutrient acquisition and, thereby [...]
- Published
- 2018
- Full Text
- View/download PDF