Seasonal and depth variations in gametogenesis and spawning of Dreissena polymorpha and Dreissena bugensis in eastern Lake Erie

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Abstract

Dreissena polymorpha and Dreissena bugensis are two exotic species of dreissenid mussels introduced into the Great Lakes within the past decade. Dreissena bugensis profunda is a morphologically distinct dreissenid taxon, representing either a third species or a phenotype of D. bugensis. In in situ mussels, D. polymorpha and D. bugensis from the wave zone spawned simultaneously, approximately 1 week before D. bugensis profunda from the epilimnion and hypolimnion. Dreissena bugensis profunda from the hypolimnion spawned at 9°C, which is below the previously accepted minimum dreissenid spawning temperature (12°C), and may explain why D. bugensis profunda is proliferating in the hypolimnion. The gametogenic index of all taxa was significantly correlated with temperature at all sites. The gametogenic index of D. bugensis profunda from the epilimnion and hypolimnion was significantly correlated with water protein and chlorophyll a content, respectively. In mussels transplanted to the epilimnion, D. bugensis and D. bugensis profunda spawned simultaneously between August 18 and 28, approximately 2 weeks before D. polymorpha. In mussels transplanted to the hypolimnion, D. bugensis and D. bugensis profunda spawned between July 27 and August 18 at a temperature of 9–10°C. Dreissena polymorpha neither spawned nor showed significant gametogenic development, which suggests that this taxon cannot successfully colonize hypolimnial waters.

Dreissena polymorpha et Dreissena bugensis sont deux espèces exotiques de moules introduites dans les Grands Lacs au cours de la dernière décennie. Dreissena bugensis profunda est un taxon de dreissénide morphologiquement distinct qui pourrait être une troisième espèce ou un phénotype de D. bugensis. Chez les moules in situ, D. polymorpha et D. bugensis de la zone des vagues se sont reproduits à la même période, environ une semaine avant les D. bugensis profunda de l'épilimnion et de l'hypolimnion. Dans l'hypolimnion, les D. bugensis profunda se sont reproduits à 9°C, une température plus froide que la température minimale de reproduction signalée chez les dreissénides (12°C), ce qui explique sans doute pourquoi D. bugensis profunda prolifère dans l'hypolimnion. L'indice gamétogénétique s'est avéré fonction de la température à tous les sites pour toutes les espèces. L'indice des D. bugensis profunda de l'épilimnion et de l'hypolimnion était en corrélation significative avec le contenu en protéines de l'eau dans le premier cas, et avec le contenu en chlorophylle a dans le second. Chez les moules déplacées dans l'épilimnion, D. bugensis et D. bugensis profunda se sont reproduits en même temps, entre le 18 et le 28 août, environ 2 semaines plus tôt que D. polymorpha. Chez les moules déplacées dans l'hypolymnion, D. bugensis et D. bugensis profunda se sont reproduits entre le 27 juillet et le 18 août, à une température de 9–10°C. Les D. polymorpha ne se sont pas reproduits et n'ont subi aucun développement significatif de leurs cellules germinales, ce qui indique que ce taxon est incapable de coloniser les eaux de l'hypolimnion.

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