Histological analysis of the annual cycle of gonad development in the male spin-cheek crayfish Orconectes limosus Raf.

• Autorzy: Chybowski L , Juchno D
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Histological analyses were conducted of the annual cycle of male gonads of spiny-cheek crayfish Orconectes limosus Raf. Although changes in the male gonads throughout the year are clearly evident, they are not uniform in all males. Spiny-cheek crayfish mate mainly in the autumn from September to November. After mating, the gonads of male crayfish can be divided into two groups according to their histological structure. In the first group there is an abundance of sperm in the gonads, while the testicular tubules in the second group are either empty or contain a small amount of sperm. This division remains until May. In May, the histological picture of the gonads is uniform, and there are either very few or no tubules containing sperm. In June O. limosus males occur in two forms. The histological pictures of first- and second-form male gonads do not differ. However, beginning in July and also in August and September, the gonads of first- and second-form males do differ. First-form male crayfish gonads contain more sperm than those of second-form males. From October onwards, all of the males are first-form, and primarily spermatids and sperm are visible in the gonads. The possibility that the spiny-cheek crayfish mates twice annually, once in autumn and again in spring, is discussed based on changes observed in the histological picture of the gonads.

PL

Gonady samców raka O. limosus pobierano w comiesięcznych odstępach, od września 1999 do sierpnia 2000 roku. Celem pracy było zaobserwowanie zmian zachodzących w obrazie histologicznym gonad raka O. limosus w cyklu rocznym. Dojrzałe płciowo samce raka pręgowatego (Orconectes limosus Raf.) w ciągu roku występują w dwóch formach, różniących się wyglądem odnóży kopulacyjnych (I para odnóży odwłokowych). Forma I umożliwia samcowi przeniesienie nasienia do woreczka nasiennego samicy podczas parzenia się. Natomiast budowa odnóży w formie II uniemożliwia przeniesienie nasienia. Dojrzałe płciowo samce raka O. limosus występują w II formie latem, po wiosennej wylince (od maja - czerwca do sierpnia - września). We wrześniu obraz histologiczny gonad tych dwóch form samców różnił się. Gonada samców występujących w I formie wypełniona była przede wszystkim późnymi stadiami spermatogenezy: spermatydami i plemnikami (fot. 3), natomiast gonada samców występujących w II formie wypełniona była wczesnymi stadiami spermatogenezy: spermatogoniami i spermatocytami (fot. 2). W czerwcu kanaliki gonady I jak i II formy samców wypełnione były jedynie wczesnymi stadiami spermatogenezy (fot. 9). Na podstawie analizy histologicznej gonad spróbowano odpowiedzieć na pytanie czy rak pręgowaty może parzyć się także wiosną. Wiadomo, że rak O. limosus, podobnie jak inne gatunki raków występujących w Polsce parzy się jesienią. Z przeanalizowanego materiału wynika, że u części samców, wiosną, w kanalikach gonady pozostaje jeszcze sporo plemników (fot. 7). Te osobniki mogły przystąpić do wiosennego parzenia się. W drugiej grupie samców gonada zawierała jedynie wczesne stadia spermatogenezy (fot. 6), co zdecydowanie wyklucza możliwość przekazywania nasienia samicy.

Słowa kluczowe

EN

reproduction; histological analysis; spiny-cheek crayfish; male; gonad development; annual cycle; mating; spermatogenesis; Orconectes limosus

• Wydawca: -
• Czasopismo: Archives of Polish Fisheries
• Rocznik: 2002
• Tom: 10
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.241-253,fig.,ref.

Twórcy

autor

Chybowski L

• The Stanislaw Sakowicz Inland Fisheries Institute in Olsztyn, Olsztyn, Poland

autor

Juchno D

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

Bibliografia

• Bauer R. T., Lin Jun Min 1993 - Spermatophores and plug substance of the marine shrimp Trachypenaeus similes (Crustacea: Decapoda: Penaeidae): Formation in the male reproductive tract and disposition in the inseminated female - Biol. Bull. Mar. Biol. Lab. Woods Hole 185: 174-185.
• Brink F. W. B. van der, Velde G. van der,Geelen J. F. M. van der 1988-Life history parameters and temperature - related activity of an American crayfish, Orconectes limosus (Raf. 1817) (Crustacea, Decapoda), in the area of the major rivers in The Netherlands -Arch. Hydrobiol. 114 (2): 275-289.
• Hong Shui Gen, Xia Chuan Wu, Wu Wen Jie, Zhou Shi Qiang, Ni Zi Mian, Ye Jun, Hong Sg, Xia Cw, Wu Wj, Zhou Sq, Ni Zm, Ye J 1999 - Spermatogenesis in the shrimp Penaeus penicillatus - Oceanologia et Limnologia Sinica 30 (4): 368-373.
• Huang-Haixia, Tan Qikun, Guo Yan Ping, Huang Hx, Tan Qk, Guo Yp 2001 - Spermatogenesis of freshwater shrimp Exopalaemon modestus - Chinese Journal of Zoology 36: 2-6.
• Jamieson B. G. M., Guinot D., Richer de Forges B. 1993 - Spermatozoal ultrastructure in four genera of Homilidae (Crustacea, Decapoda): Exemplified by Homologenus sp. Latreillopsis sp. Homolomannia sibogae and Paromolopsis boasi - Helgol. Meeresunters 47 (3): 323-334.
• Jamieson B. G. M., Guinot D., Richer de Forges B. 1995 - Phylogeny of Brachyura (Crustacea, Decapoda): Evidens from spermatozoal ultrastructure - Advances in spermatozoal phylogeny and taxonomy 166: 265-283.
• Jażdżewski K., Konopacka A. 1995 - Catalogue of Polish fauna, XIII, Malcostracea - Muzeum Instytutu Zoologii PAN, Warszawa (in Polish).
• Kossakowski J. 1966 - Crayfish - PWRiL, Warszawa, pp. 292.
• Lehman C., Quiel G. 1927 - Zur Morphologie und Biologie des amerikanischen Krebes (Cambaras affinis Say). Zeitschr - F. Fisch. B. 25:137-154.
• Li Taiwu 1995 - On spermatogenesis and sperm ultrastructure of blue crab Portunus trituberculatus (Crustacea, Decapoda) - Acta Zool. Sin. 41 (1): 41-47.
• MacDiarmid A. B., Butler M. J. 1999 - Sperm economy and limitation in spiny lobsters - Behavioral Ecology and Sociobiology 46 (1): 14-24.
• Medina A. 1995 - Spermatozoal ultrastructure in Dendrobranchiata (Crustacea, Decapoda): taxonomic and phylogenetic considerations - Advances in spermatozoal phylogeny and taxonomy 16: 231-242.
• Moraes N. 1995 - Morphological and histochemical aspects of the male gonad of Macrobrachium rosenbergii (Crustacea, Decapoda, Palaemonidae) - Arq. Biol. Technol. 38 (3): 679-688.
• Pieplow U. 1938 - Fischereiwissenschafliche Monographie von Cambarus affinis - Say Zeitchr. F. Fisch. Bd. XXXVI: 349-440.
• Richer De Forges B., Jamieson B.G.M., Guinot D., Tudge C. C. 1997 - Ultrastructure of the spermatozoa of Hymenosomatidae (Crustacea, Brachyura) and the relationships of the family - Marine Biology 130 (2): 233-242.
• Sagi A., Milner Y., Cohen D. 1988 - Spermatogenesis and sperm storage in the testes of the behaviorally distinctive male morphotypes of Macrobrachium rosenbergii (Decapoda, Palaemonidae) - Biological Bulletin 174 (3): 330-336.
• Storch V., Jamieson B. G. M. 1992 - Further spermatological evidence for including the Pentastomida (tongue worms) in the Crustacea - Int. J. Parasitol. 22 (1): 95-108.
• Strużyński W. 2000 - Reproductive activity of spiny-cheek crayfish Orconectes limosus Raf. as an element of expansion in Polish inland waters. First Symposium of Astacology. The current situation of crayfish in Poland - Poznań 6. 10. 2000, p. 21 (in Polish).
• Subramonian T. 1993 - Spermatophores and sperm transfer in marine crustaceans - Adv. Mar. Biol. 29: 129-210.
• Tudge C.C. 1995 - Ultrastructure and phylogeny of the spermatozoa of the infraorders Thalassinidea and Anomura (Decapoda, Crustacea) - Advances in spermatozoal phylogeny and taxonomy 166: 251-263.
• Ulikowski D., Borkowska I.1999 - Mating of spiny-cheek crayfish (Orconectes limosus Raf.) - spring or autumn ? Komun. Ryb. 3: 4-6 (in Polish).
• Wang Lan, Du Nanshan, Lai Wei 1996 - Ultrastructure of vas deferens and formation of spermatophore of freshwater crab, Sinopotamon yangtsekiense (Crustacea, Decapoda) - Oceanol. Limnol. Sin. 27 (4): 373-378.
• Wang Lan, Du Nanshan, Lai Wei 1999 - Studies on spermatogenesis of freshwater crab Sinopotamon yangtsekiense (Crustacea, Decapoda) - Acta Hydrobiol. Sin. 23 (1): 29-33.
• Yang Wanxi 1998 - A review of organelle change and functions during spermatogenesis of decapod crustacean - Donghai Mar. Sci. 16 (4): 52-56.
• Zawistowski S. 1965 - Histological techniques. Histology and foundations of histopathology - PZWL, Warszawa (in Polish).
• Zhao Yunlong, Du Nanshan, Lai Wei 1997 - Spermatogenesis of freshwater shrimp Macrobrachium nipponense (Crustacea: Decapoda) - Acta Zool. Sin. 43 (3): 243-248.