Chemical alarm signals in wild Trinidadian guppies (Poecilia reticulata)

We investigated the presence and possible function of chemical alarm signals (alarm pheromones) in wild Trinidadian guppies (Poecilia reticulata) using laboratory, trapping, and direct field observational methods. In laboratory experiments, female guppies from a population exposed to high predation significantly increased their shoaling, dashing, and freezing behaviours and significantly reduced area use when exposed to the skin extract of sympatric female guppies. When exposed to the skin extract of females from a low-predation population, female guppies from a high-predation population exhibited significant, though smaller, increases in antipredator behaviour. No significant differences in antipredator behaviours were noted when females were exposed to swordtail (Xiphophorus helleri) skin extract, which lacks any known alarm pheromone. We conducted two field experiments to confirm these laboratory results. In a trapping experiment, significantly more guppies were caught in funnel traps labelled with distilled water than in paired traps labelled with sympatric guppy skin extract. In a final experiment, a realistic model of a natural predator (pike cichlid, Crenicichla alta), paired with either sympatric guppy skin extract or distilled water, was presented to groups of free-ranging guppies in pools of a high-predation river. Significantly fewer guppies were observed within a 50-cm radius of the predator model and significantly fewer guppies inspected the model when it was paired with guppy skin extract versus distilled water. Taken together, our results strongly suggest the presence of a chemical alarm signal (alarm pheromone) in the Trinidadian guppy, establish the validity of laboratory and trapping studies in the investigation of chemical alarm signalling, and demonstrate that alarm pheromones may function to mediate predation risk under natural conditions in the guppy. Resume : Nous avons verifie la presence et la fonction probable des substances d'alerte de nature chimique (pheromones d'alerte) chez des Guppys (Poecelia reticulata) sauvages de Trinidad par des experiences en laboratoire, par piegeage et par observation directe sur le terrain. En laboratoire, les femelles d'une population exposee a un fort taux de predation augmentent significativement leurs comportements de regroupement, d'elancement et d'arret brusque et diminuent significativement leur zone de deplacement au contact d'extraits de peau de femelles sympatriques. Au contact d'extraits de peau de femelles d'une population exposee a un faible taux de predation, les femelles (provenant d'une population exposee a une forte predation) augmentent leurs comportement antipredateurs, mais pas avec autant d'intensite. Aucune difference n'a ete notee dans le comportement antipredateurs de femelles exposees a des extraits de peau du Queue d'epee, Xiphophorus helleri (qui ne semble pas posseder de pheromone d'alerte). Nous avons procede a deux experiences sur le terrain pour verifier ces resultats. Lors de piegeages, un nombre significativement plus grand de guppys ont ete captures dans les pieges en entonnoirs marques d'eau distillee que dans des pieges jumeles marques au moyen d'un extrait de peau d'un guppy sympatrique. Enfin, dans une autre experience, un modele realiste d'un predateur naturel (cichlide, Crenicichla alta), jumele a un extrait de peau d'un guppy sympatrique ou a de l'eau distillee, a ete presente a des groupes de guppys en liberte dans des cuvettes d'une riviere ou la predation est forte. Il y avait significativement moins de guppys dans un rayon de 50 cm du modele de predateur et significativement moins d'entre eux ont examine le modele lorsque celui-ci etait jumele a de l'extrait de peau plutot qu'a de l'eau distillee. Dans l'ensemble, nos resultats indiquent que les guppys de Trinidad possedent une substance d'alerte chimique (pheromone d'alerte), ils confirment la validite des etudes de laboratoire et des techniques de piegeage comme moyens de detecter les signaux chimiques et ils demontrent que les pheromones d'alerte peuvent servir a reduire les risques de predation dans des conditions naturelles chez le Guppy. (Traduit par la Redaction) Brown and Godin 570