Papyrus swamps and variation in the respiratory behaviour of the African fish Barbus neumayeri
Authors: OLOWO J. P. , CHAPMAN L. J. 
Published: December 2003

Wetlands, dominated by papyrus (Cyperus papyrus), are extensively distributed in east and central Africa. However, the use of papyrus swamps by fishes is limited to species that can tolerate the low oxygen conditions that can prevail in the dense swamp interior. In this study, we ask whether the patchy distribution of papyrus swamps may contribute to variation among fish populations in traits related to oxygen uptake. A series of paired experiments was used to compare the respiratory behaviour of a small water breathing cyprinid Barbus neumayeri from the dense interior of a papyrus swamp in western Uganda, to populations from nearby well‐oxygenated rivers and streams. The respiratory behaviour of the swamp population differed from the other populations. Several lines of evidence suggest that B. neumayeri from papyrus swamps are more tolerant of low oxygen conditions than populations from nearby river and stream sites, including lower thresholds for aquatic surface respiration in the swamp population, lower gill ventilation rates in the swamp population and higher loss of equilibrium in fish from the river/stream sites. This small scale geographical variation in behaviour among B. neumayeri populations supports an earlier study that documented variation in gill morphology among sites that differed in oxygen availability, and supports the significance of papyrus swamps in promoting diversification among populations.

Les zones humides, dominées par les papyrus (Cyperus papyrus), sont très largement réparties en Afrique orientale et centrale. Cependant, l'utilisation des marais à papyrus par des poissons se limite aux espèces qui peuvent supporter les conditions pauvres en oxygène qui prévalent dans les zones plus denses des marais. Dans cette étude, nous demandons si la distribution éparpillée des marais à papyrus peut contribuer à une variation, entre les populations de poissons, des caractéristiques liées à l'absorption d'oxygène. Une série d'expériences couplées a servi à comparer le comportement respiratoire d'un petit cyprinidé, Barbus neumayeri, venant de l'intérieur dense d'un marais à papyrus dans l'ouest de l'Ouganda, à celui de populations provenant des cours d'eau voisins bien oxygénés. Le comportement respiratoire de la population du marais était différent de celui des autres populations. Plusieurs preuves suggèrent que les B. neumayeri provenant des marais à papyrus supportent mieux des conditions pauvres en oxygène que ceux des rivières et cours d'eau voisins, comme par exemple des seuils plus bas pour venir respirer à la surface chez la population des marais, des taux plus bas de ventilation branchiale chez cette merae population, et une perte d'equilibre plus grande chez les poissons des cours d'eau. Cette variation géographique sur une petite échelle du comportement entre les populations de B. neumayeri vient appuyer une étude antérieure qui documentait la variation de morphologie des branchies entre des endroits qui différaient quant à la quantité d'oxygène, et renforce la signification des marais à papyrus pour la promotion de la diversification entre les populations.