Controlled hatchery production of African catfish, Clarias gariepinus: the influence of temperature on early development

Production contrôlée en écloserie du poisson-chat africain, Clarias gariepinus : influence de la température sur les premiers stades de développement

¹ Institute of Aquaculture, University of Stirling, Stirling FK9 4LA, Scotland, UK
² Department of Fisheries Biology and Limnology, Bangladesh Agricultural University, Mymensingh Bangladesh

Accepted: 30 August 1995

Abstract

Temperature is the major abiotic factor controlling the rate of morphogenesis in fish. The present work investigated hatching time and the transition from endogenous to exogenous feeding at five constant temperatures over the range 15-35 °C. Clarias gariepinus eggs can be successfully hatched in ambient water temperatures between 20 and 35 °C, although at 30 °C the hatching rate is significantly improved. At 15 °C embryos do not survive. The period of hatching is inversely related to temperature such that synchronous hatching is encouraged by high temperature within the specific temperature range. The extent to which development rate and metabolic rate in C. gariepinus are accelerated by temperature is not the same. The duration between first feeding, yolksac absorption and the point-of-no-retum is inversely related to temperature. The same threshold temperature, below which development is theoretically arrested, can be estimated for C. gariepinus from the linear relationship between development rate and temperature up to hatching, first feeding and yolksac absorption. This closely approximates the lower lethal temperature of 15 °C estimated directly from embryo survival. The effect of temperature can be usefully modelled in C. gariepinus using the linear relationship V = a + bt to estimate t₀ (threshold temperature) and D_eff⁰ (effective day-degrees) and the hyperbolic relationship τ = D_eff⁰/(t – t₀) to determine development time. From the present work, t₀ is 14.5 °C and D_eff⁰ is 13, 26.3 and 35.7 for hatching, first feeding and yolksac absorption respectively for C. gariepinus. Unlike day-degrees, effective day-degrees remain independent of temperature over the range 20-35 °C. An approximate guide to development time at different constant temperatures within this range is given.

Résumé

La température est le principal facteur abiotique contrôlant la vitesse de la morphogenèse chez les poissons. Dans ce travail, la durée de l'incubation et la période de transition entre l'alimentation endogène et exogène sont étudiées à cinq températures constantes comprises entre 15 °C et 35 °C. Les oeufs de Clarias gariepinus peuvent éclore à une température ambiante de l'eau comprise entre 20 et 35 °C, toutefois le taux d'éclosion est significativement plus élevé à 30 °C. A 15 °C, les embryons ne survivent pas. La durée de l'incubation est inversement reliée à la température, de telle manière qu'une éclosion synchrone est favorisée par des températures élevées dans la gamme de tolérance de l'espèce.

Chez C. gariepinus, le développement et le métabolisme ne sont pas accélérés de la même façon par la température. La durée entre la première alimentation, la résorption du vitellus et le point de non-retour est inversement proportionnelle à la température. Le même seuil de température, en-dessous duquel le développement est théoriquement arrêté, peut être estimé pour C. gariepinus à partir des relations linéaires entre la température et la vitesse de développement jusqu'à l'éclosion, l'entrée en phase trophique et la résorption vitelline. Ce seuil avoisine la température minimum létale de 15 °C, estimée directement à partir des survies embryonnaires. L'effet de la température peut être utilement modélisé chez C. gariepinus en utilisation la relation linéaire V = a + bt pour estimer 4, (température-seuil) et D_eff⁰ (degrés-jours effectifs), et la relation hyperbolique T = D_eff⁰/(t–t₀) pour déterminer la durée du développement. Dans cette étude, t₀ est estimé à 14,5 °C et D_eff⁰ à 13, 26,3 et 35,7 pour l'éclosion, la première alimentation et la résorption vitelline, respectivement. A la différence des degrés-jours, les degrés-jours effectifs restent indépendants de la température dans la gamme de 20 à 35 °C. Un guide approximatif est donne pour déterminer la durée du développement à différentes températures constantes de la gamme.