An experimental examination of temperature interactions in the match-mismatch hypothesis for Pacific cod larvae

The match-mismatch hypothesis (MMH) predicts that marine fish larvae will have their highest rate of growth and survival when they overlap with their prey. However, Pacific cod (Gadus macrocephalus) and other gadids continue to thrive in the Bering Sea despite delayed prey production resulting from warming and loss of sea ice. In this study, we examined how temperature mediates growth and survival of Pacific cod larvae under varying match-mismatch conditions. Cod larvae were reared at two temperatures (3 8C and 8 8C) and exposed to one of five different food treatments over a 6- week period: (i) high food (HF) (match); (ii) low food (LF); (iii) HF then LF (HF-LF); and (iv) LF then HF (LF-HF) (2- 4 mismatch); and (v) no food (NF) (complete mismatch). Results showed that cold environments allow Pacific cod larvae to bridge gaps in prey availability (i.e., timing and magnitude), but negatively impact survival over longer periods. Under warmer conditions, mismatches in prey significantly impacted growth and survival. However, both yolk reserves and com- pensatory growth mechanisms reduced the severity of mismatches occurring in the first 3 weeks of development. Our re- sults demonstrate a clear need to incorporate the direct effects of temperature on fish larvae in food limitation models. Resume´ : L'hypothese de l'appariement-mesappariement (MMH, match-mismatch hypothesis) predit que les larves de poissons marins possedent une croissance et une survie maximales lorsqu'il y un chevauchement entre elles et leurs proies. Cependant, la morue du Pacifique (Gadus macrocephalus) et d'autres gadides continuent de prosperer dans la mer de Be ´- ring malgrela production retardee de proies causee par le rechauffement et la perte de glace de mer. Nous examinons dans notre etude comment la temperature controle la croissance et la survie de la morue du Pacifique sous diverses condi- tions d'appariement-mesappariement. Nous avons elevedes larves de morue adeux temperatures (3 8 Ce t 88C) et les avons exposees al'un de cinq traitements alimentaires durant une periode de 6 semaines: (i) nourriture abondante (HF) (appariement), (ii) nourriture restreinte (LF), (iii) HF puis LF (HF-LF), (iv) LF puis HF (LF-HF) (2-4 mesappariements) et (v) absence de nourriture (NF) (mesappariement complet). Nos resultats montrent que les environnements froids permet- tent aux larves de morues du Pacifique de surmonter des interruptions dans la disponibilitedes proies (c'est-a `-dire le mo- ment et l'intensitede la penurie); mais cela affecte negativement la survie sur des periodes plus longues. Dans des conditions plus chaudes, les mesappariements des proies affectent significativement la croissance et la survie. Cependant, les reserves de vitellus et les mecanismes compensatoires de la croissance reduisent tous deux la severitedes mesapparie- ments qui se produisent durant les trois premieres semaines du developpement. Nos resultats demontrent clairement la ne ´- cessited'incorporer les effets directs de la temperature sur les larves de poissons dans les modeles de restriction de nourriture. (Traduit par la Redaction)