Timing of imprinting to natural and artificial odors by coho salmon (<i>Oncorhynchus kisutch</i>)

Abstract

Juvenile salmon learn odors associated with their home stream before seaward migration and use these odor memories for homing as adults. Experimental evidence has indicated that this olfactory imprinting occurs during a sensitive period associated with surges in plasma thyroxine levels during parr-smolt transformation; however, many natural migration patterns clearly indicate that home stream learning must occur before the sensitive period at parr-smolt transformation. To examine the timing of olfactory imprinting, we exposed hatchery-reared coho salmon (Oncorhynchus kisutch) to either natural odors or an artificial odorant (β-phenylethyl alcohol) at specific developmental stages and tested their adult behavioral responses to these odors. Our results confirmed the importance of the parr-smolt transformation as a sensitive period for olfactory imprinting: only salmon exposed to β-phenylethyl alcohol at the smolt stage demonstrated an increased attraction to this odorant as adults. We found little evidence that salmon learned homing clues prior to the smolt stage. Results further suggested that migration, and the associated stimuli, may also be important for optimal imprinting. Therefore, the absence of presmolt learning in this study may be due, in part, to the stable environment and restrictions on migration associated with hatchery rearing. Resume : Avant leur migration vers la mer, les juveniles de saumons memorisent les odeurs associees a leur cours d'eau natal et utilisent ces souvenirs pour leur remontee a l'âge adulte. On a demontre experimentalement que cette impregnation olfactive survient au cours d'une periode sensible associee a des hausses momentanees des teneurs en thyroxine plasmique au cours de leur transformation de tacon en smolt. Toutefois, les profils de migration de nombreuses populations de saumons sauvages indiquent clairement que la memorisation des odeurs du cours d'eau natal doit survenir avant la periode de sensibilite de la transformation de tacon en smolt. Afin d'etudier la chronologie de l'impregnation olfactive, nous avons expose des saumons cohos (Oncorhynchus kisutch) eleves en pisciculture soit a des odeurs naturelles, soit a un arome artificiel (alcool β-phenethylique) lors de stades specifiques du developpement, et nous avons teste les reponses comportementales de poissons adultes a ces odeurs. Nos resultats ont confirme l'importance de la periode de la transformation de tacon en smolt comme periode de sensibilisation par impregnation olfactive : seuls les saumons exposes a l'alcool β-phenethylique au stade de smolt presentaient a l'âge adulte un attrait prononce pour cet arome. Tres peu de resultats indiquaient que le saumon memorisait des caracteristiques de son cours d'eau natal avant le stade de smolt. En outre, les resultats suggeraient que la migration et les stimuli associes a celle-ci pourraient etre aussi importants que l'impregnation olfactive. Par consequent, l'absence de cas de memorisation precedant le stade de smolt dans cette etude peut s'expliquer en partie par le milieu stable et les entraves a la migration caracterisant l'elevage en pisciculture. (Traduit par la Redaction)