Seasonal variation in the reproductive activity, physiological condition and biochemical components of the brown mussel Perna perna from the coastal waters of Yemen (Gulf of Aden)

¹ Laboratory of Estuarine Ecology, Institute of Oceanography, University of Gdañsk, Al. M. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia, Poland
² Department of Biology, College of Education, Hadramaut University of Science and Technology, PO Box 50511, Mukalla, Republic of Yemen
³ Department of Genetics and Marine Biotechnology, Institute of Oceanology, Polish Academy of Sciences, ul. Powstañców Warszawy 55, 81-712 Sopot, Poland

^a Corresponding author: adams@ocean.univ.gda.pl

Received: 24 April 2009
Accepted: 8 March 2010

Abstract

Gametogenic cycle, gross biochemical composition, condition indices and soft tissue caloric value of the brown mussel Perna perna were investigated in the coastal waters of the Gulf of Aden over ten months, to delineate ecophysiological performance of the bivalve. The timing of reproductive activity and seasonal variations of physiological features appear to depend on interaction of environmental (exogenous) and internal (endogenous) factors. Two major spawning events occurred during seasonal monsoons i.e. in late summer (SW monsoon, August-September) and early spring (NW monsoon, February-March), although these differed considerably in relative intensity and the extent of the resulting changes in physiology and body weight. The summer breeding, which was correlated with low water temperature and abundant food, exerted little effect on biochemical constituents, indicating protracted and portioned spawning. Reserve stores (lipids, carbohydrates and proteins) accumulated gradually in the cooler inter-monsoon period of gametogenic quiescence, to provide energy for periods of natural nutritional stress when water temperature increased and primary production diminished. The second spawning in spring was accompanied by a substantial decrease in lipids, carbohydrates and condition indices of the mussels probably due to the release of nutrient-rich gametes in adaptive response to lower food availability in the environment. High reproductive effort presumably induced increased mortality of females, which were strongly outnumbered by males at a ratio of 1.8:1.0. Caloric value of this mussel falls within a range typical for mussel species in other subtropical areas, highlighting the importance of Perna perna as a local food resource and its potential suitability for aquaculture.

Résumé

Nous avons étudié le cycle gamétogénétique, la composition biochimique, les indices de condition et la valeur calorique des tissus mous de la moule, Perna perna (Mytilidae), de la zone côtière du golfe d’Aden et durant 10 mois, afin d’estimer le comportement écophysiologique de ce bivalve. La période d’activité reproductrice et les variations saisonnières des caractéristiques physiologiques semblent dépendre de l’intéraction des facteurs environnementaux (exogènes) et internes (endogènes). Deux périodes principales de ponte se déroulent durant les moussons saisonnières, en fin d’été (mousson de sud-ouest, en août-septembre) et au début du printemps (mousson de nord-ouest, en février-mars), bien que celles-ci soient très différentes en intensité relative et en conséquences sur les changements physiologiques et sur le poids des mollusques. La ponte estivale, qui est corrélée avec une faible température de l’eau et une nourriture abondante, exerce peu d’effet sur les constituants biochimiques, montrant une ponte prolongée et fractionnée. L’accumulation de réserves (lipides, glucides et protéines) est effectuées graduellement durant la période de l’intermousson lors de température plus faible et du repos gamétogénétique, permet de fournir de l’énergie durant les périodes de stress nutritionnel lorsque la température augmente et la production primaire diminue. La seconde période de ponte au printemps est accompagnée par une forte diminution des lipides, glucides et des indices de condition chez les moules, probablement due à l’émission de gamètes et correspond à une réponse adaptative à la faible disponibilité en nourriture. Cet effort reproductif important induit probablement une augmentation de la mortalité des femelles, le nombre de mâles est alors majoritaire au taux de 1,8:1,0. La valeur calorique de ces moules correspond à celle typique des espèces de moules d’autres zones sub-tropicales, mettant en évidence l’importance de Perna perna en tant que ressource locale alimentaire et son adéquation potentielle à l’aquaculture.