Oxygen and carbon dioxide transport during sustained exercise in diploid and triploid chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha)

To better understand the respiratory physiology of triploid fish, we conducted an analysis of O2 and CO2 transport in diploid and triploid chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) swimming at 0.4 body lengths (BL)·s–1, at 2.0 BL·s–1, and at the critical swimming velocity (Ucrit). While O2 consumption rates (MO2), MO2 max, and Ucrit did not differ between ploidies, triploids had a smaller increase in MO2 over the course of the swimming trial and lower arterial O2 content (CaO2) values than diploids. Relative to diploids, triploids swimming at Ucrit had a reduced Hb–O2 saturation, lower red blood cell (RBC) pH, but similar O2 partial pressures (PaO2) and methemoglobin values. Overall, triploids and diploids did not differ in CaCO2, PaCO2, arterial pH, or lactate at any of the swimming speeds. Taken together, triploidy does not appear to impair CO2 transport or acid–base balance during sustained exercise in chinook salmon. In contrast, our results show that triploids have a smaller O2 carrying capacity than diploids. While triploids may be able to compensate for their reduced aerobic capacity under the current exercise regime, we suggest that the effects of triploidy on O2 transport may contribute to the inferior performance of triploid salmon when reared under suboptimal conditions. Résumé : Afin de mieux comprendre la physiologie respiratoire des poissons triploïdes, nous avons analysé le transport d’O2 et de CO2 chez des saumons quinnat (Oncorhinchus tshawytscha) diploïdes et triploïdes qui nagent à une vitesse égale à 0,4 leur longueur corporelle (BL)·s–1, à 2,0 BL·s–1 et à la vitesse critique de nage (Ucrit). Bien que les taux de consommation d’O2 (MO2), MO2 max et Ucrit ne varient pas entre les deux groupes, les poissons triploïdes subissent une augmentation plus faible de MO2 et un contenu artériel d’O2 (CaO2) moins élevé que les diploïdes au cours des essais de nage. Par comparaison avec les poissons diploïdes, les triploïdes nageant à Ucrit ont une saturation réduite d’Hb–O2 et un pH des érythrocytes (RBC) plus bas, mais des pressions partielles d’O2 (PaO2) et des concentrations de méthémoglobine semblables. À toutes les vitesses de nage, les deux groupes n’affichent généralement pas de différences de CaCO2, de PaCO2, de pH artériel, ni de lactate. Dans l’ensemble, la triploïdie ne semble pas détériorer le transport de CO2, ni l’équilibre acide–base durant l’exercice soutenu chez le saumon quinnat. En revanche, les poissons triploïdes ont une une capacité de transport de l’O2 plus faible que les diploïdes. Bien que les poissons puissent compenser pour leur capacité aérobie réduite dans le programme d’exercice actuel, nous pensons que les effets de la triploïdie sur le transport d’O2 peut contribuer à la performance inférieure des saumons triploïdes élevés dans des conditions suboptimales. [Traduit par la Rédaction] Bernier et al. 1805