Hypoxia-induced growth limitation of juvenile fishes in an estuarine nursery: assessment of small-scale temporal dynamics using RNA:DNA

The ratio of RNA to DNA (RNA:DNA) in white muscle tissue of juvenile summer flounder (Paralichthys dentatus) and weakfish (Cynoscion regalis) was used as a proxy for recent growth rate in an estuarine nursery. Variability in RNA:DNA was examined relative to temporal changes in temperature and dissolved oxygen (DO). Initial laboratory experiments indicated (i) a strong positive relationship between RNA:DNA and growth rate, (ii) a rapid response of RNA:DNA to changes in feeding, and (iii) no effect of hypoxia on the relationship between RNA:DNA and growth rate (tested in weakfish only). Diel cycling DO occurred in the nursery throughout the summers of 2002 and 2003. Canonical correlation analysis of field data indicated a strong positive relationship between RNA:DNA and mean DO conditions prior to capture in both species. Correlations were weak or insignificant between stomach content mass (an index of feeding) and mean DO and between RNA:DNA and stomach content mass and DO variability. These results suggest a strong functional relationship between DO concentration and the growth rate of juvenile fishes in an estuarine nursery. Furthermore, growth rates of wild-caught fishes (estimated from RNA:DNA) appear to be more negatively impacted by diel cycling hypoxia than would be expected from published laboratory data. Le rapport ARN sur ADN (ARN:ADN) dans le tissu du muscle blanc du cardeau d'ete (Paralichthys dentatus) et de l'acoupa royal (Cynoscion regalis) a servi de mesure de remplacement du taux de croissance recent dans une nourricerie estuarienne. Nous avons examine la variabilite d'ARNADN en fonction des changements temporels de temperature et d'oxygene dissous (DO). Des experiences initiales en laboratoire indiquent (i) une forte relation positive entre ARNADN et le taux de croissance, (ii) une reaction rapide de ARNADN aux changements d'alimentation et (iii) une absence d'effets de l'hypoxie sur la relation entre ARNADN et le taux de croissance (testee seulement chez l'acoupa royal). Il y a eu un cycle journalier de DO dans la nourricerie tout au cours des etes 2002 et 2003. Une analyse des correlations canoniques des donnees de terrain montre une forte relation positive entre ARNADN et les conditions moyennes de DO avant la capture chez les deux especes. Les correlations sont faibles ou insignifiantes entre la masse du contenu stomacal (un indice alimentaire) et la valeur moyenne de DO et entre ARMADN et la masse du contenu stomacal et la variabilite de DO. Ces resultats indiquent une forte relation fonctionnelle entre les concentrations de DO et le taux de croissance des jeunes poissons dans une nourricerie estuarienne. De plus, les taux de croissance des poissons captures en nature (estimes d'apres ARMADN) semblent etre affectes plus negativement par l'hypoxie cyclique journaliere que ne le laissent prevoir les donnees de laboratoire de la litterature. [Traduit par la Redaction]
Introduction Growth rate during the early life stages of marine and freshwater fishes is thought to influence survival and recruitment. In most cases, faster growth is believed to benefit survival [...]