Scanning electron microscopic observations of the chemo- and mechanoreceptors of carp larvae (Cyprinus carpio) and their relationship to early behaviour

Observations en microscopie électronique à balayage des chimio- et mécano-récepteurs des larves de la carpe (Cyprinus carpio) en relation avec leur comportement

¹ Jacob Blaustein Institute for Desert Research, Ben Gurion University of the Negev, Sede Boker 84990, Israel
² Institut für Zoologie, (Zoomorphologie, Zellbiologie and Parasitologie) der Universität Düsseldorf, D-40225 Düsseldorf, Germany

Received: 28 December 1995
Accepted: 29 July 1996

Abstract

Scanning electron microscopic observation of embryos and larvae of the carp (Cyprinus carpio) in the course of development was undertaken to further understanding of the relationship between larval behaviour and their chemo- and mechanoreceptors. Free neuromasts and olfactory pits equipped with mechano- and sensory-cilia were found on carp embryos. During larval development, the number of neuromasts and the olfactory mechano- and sensory cilia steadily increases and they become more morphologically differentiated. The olfactory features, presented in early larval stages, indicate that although the olfactory organ at this early life history has not yet attained its final configuration, it can perceive odour stimulation. The neuromasts found on the forehead of the newly hatched larvae seem to assist in the early behavioural selection, approach and attachment to a substratum, before the stage of filling of the gas bladder. The increasing number of neuromasts during development reflects the larvae's capability of capturing food items in the absence of visual stimulation. The rapid maturation of free neuromasts, the lateral-line system and the olfactory organ, is evidence of their post-metamorphosis position in the search for, location and successful capture of food.

Résumé

L'observation en microscopie électronique à balayage des embryons et des larves de la carpe (Cyprinus carpio), au cours du développement, a été entreprise pour une meilleure compréhension de la relation entre le comportement des larves et les chimio- et mécano-récepteurs. Les neuromastes isolés et les fosses nasales équipés de cils sensoriels ont été trouvés chez les embryons de carpe. Durant le développement larvaire, le nombre de neuromastes et de cils sensoriels olfactifs augmentent et se différencient morphologiquement. Les particularités du système olfactif présent dès les premiers stades larvaires indique qu'une stimulation olfactive peut être perçue bien que l'organe olfactif n'ait pas atteint sa conformation finale. Les neuromastes trouvés sur le front des larves nouvellement écloses, avant le stade de remplissage de la vessie natatoire, semblent participer aux premières approches comportementales et notamment à la détection du substrat. L'augmentation du nombre de neuromastes durant le développement reflète la capacité des larves à capturer des particules alimentaires en l'absence de stimuli visuels. La maturation rapide des neuromastes isolés, du système de la ligne latérale et de l'organe olfactif est le signe évident de leur position caractéristique, après la métamorphose dans la recherche, la localisation et la capture effective de l'aliment.