Temporal patterns of tissue glycogen, glucose, and glycogen phosphorylase activity prior to hibernation in freeze-tolerant chorus frogs, Pseudacris triseriata

Freezing survival may differ among winters in chorus frogs (Pseudacris triseriata (Wied-Neuwied, 1838)), and low freezing survival is associated with low hepatic glycogen stores. The pattern of prehibernation liver glycogen accumu- lation in chorus frogs is unknown. Frogs might accumulate hepatic glycogen stores until a threshold level sufficient for winter survival is attained, after which frogs enter hibernation (critical threshold hypothesis). According to this model, frogs active late in the season should only be those with low hepatic glycogen stores. Alternatively, hepatic glycogen lev- els might continue to increase throughout the fall as long as frogs remain active (continuous increase hypothesis). We tested these hypotheses by measuring liver and leg muscle glycogen, glucose, and glycogen phosphorylase activities in chorus frogs throughout the fall prehibernation period in southeastern South Dakota. Hepatic glycogen levels were signifi- cantly related to date and increased throughout the fall period, consistent with the continuous increase hypothesis. This suggests that hepatic glycogen levels do not serve as a cue for entrance into hibernation. Liver phosphorylase activity did not vary significantly with progression of the fall season and activity was lower than in winter, suggesting that the winter increment of phosphorylase activity requires some stimulus during hibernation (e.g., low temperatures). Resume´ : La survie au gel peut varier d'un hiver al'autre chez les rainettes faux-grillons (Pseudacris triseriata (Wied- Neuwied, 1838)) et une faible survie au gel est associeeades reserves limitees de glycogene hepatique. La dynamique de l'accumulation du glycogene hepatique avant l'hibernation chez les rainettes faux-grillons est inconnue. Il se peut que les rainettes accumulent des reserves de glycogene hepatique jusqu'ace qu'un seuil suffisant pour l'hiver soit atteint, apres quoi les rainettes entrent en hibernation (hypothese du seuil critique). Selon ce modele, seules les rainettes avec une re´- serve faible de glycogene hepatique seraient actives ala fin de la saison. Au contraire, les concentrations de glycogene hepatique pourraient continuer aaugmenter durant l'automne tant que les rainettes restent actives (hypothese de l'accumu- lation continue). Nous avons testeces hypotheses en dosant le glycogene et le glucose dans le foie et le muscle de la patte et en mesurant l'activitede la glycogene phosphorylase chez des rainettes faux-grillons pendant toute la periode d'automne precedant l'hibernation dans le sud-est du Dakota du Sud. Les concentrations de glycogene hepatique sont en correlation significative avec la date et elles augmentent durant toute la periode automnale, ce qui s'accorde avec l'hypothese de l'ac- cumulation continue. Cela laisse croire que les concentrations de glycogene hepatique ne servent pas de signal pour l'entree en hibernation. L'activitede la phosphorylase dans le foie ne varie pas significativement au cours de la saison d'automne et elle est plus basse qu'en hiver, ce qui indique que l'augmentation hivernale de l'activitede la phosphorylase necessite un stimulus quelconque durant l'hibernation (par ex., des temperatures basses). (Traduit par la Redaction)