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Maximino C, do Carmo Silva RX, Dos Santos Campos K, de Oliveira JS, Rocha SP, Pyterson MP, Dos Santos Souza DP, Feitosa LM, Ikeda SR, Pimentel AFN, Ramos PNF, Costa BPD, Herculano AM, Rosemberg DB, Siqueira-Silva DH, Lima-Maximino M. Sensory ecology of ostariophysan alarm substances. J Fish Biol 2019; 95:274-286. [PMID: 30345536 DOI: 10.1111/jfb.13844] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/31/2018] [Accepted: 10/12/2018] [Indexed: 06/08/2023]
Abstract
Chemical communication of predation risk has evolved multiple times in fish species, with conspecific alarm substance (CAS) being the most well understood mechanism. CAS is released after epithelial damage, usually when prey fish are captured by a predator and elicits neurobehavioural adjustments in conspecifics which increase the probability of avoiding predation. As such, CAS is a partial predator stimulus, eliciting risk assessment-like and avoidance behaviours and disrupting the predation sequence. The present paper reviews the distribution and putative composition of CAS in fish and presents a model for the neural processing of these structures by the olfactory and the brain aversive systems. Applications of CAS in the behavioural neurosciences and neuropharmacology are also presented, exploiting the potential of model fish [e.g., zebrafish Danio rerio, guppies Poecilia reticulata, minnows Phoxinus phoxinus) in neurobehavioural research.
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Affiliation(s)
- Caio Maximino
- Laboratório de Neurociências e Comportamento "Frederico Guilherme Graeff", Instituto de Estudos em Saúde e Biológicas, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Nova Marabá, Brazil
| | - Rhayra X do Carmo Silva
- Laboratório de Neurociências e Comportamento "Frederico Guilherme Graeff", Instituto de Estudos em Saúde e Biológicas, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Nova Marabá, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Neurociências e Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
| | - Kimberly Dos Santos Campos
- Laboratório de Neurofarmacologia e Biofísica, Departamento de Morfologia e Ciências Fisiológicas, Universidade do Estado do Pará - Campus VIII/Marabá, Marabá, Brazil
| | - Jeisiane S de Oliveira
- Laboratório de Neurofarmacologia e Biofísica, Departamento de Morfologia e Ciências Fisiológicas, Universidade do Estado do Pará - Campus VIII/Marabá, Marabá, Brazil
| | - Sueslene P Rocha
- Laboratório de Neurofarmacologia e Biofísica, Departamento de Morfologia e Ciências Fisiológicas, Universidade do Estado do Pará - Campus VIII/Marabá, Marabá, Brazil
| | - Maryana P Pyterson
- Laboratório de Neurociências e Comportamento "Frederico Guilherme Graeff", Instituto de Estudos em Saúde e Biológicas, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Nova Marabá, Brazil
| | - Dainara P Dos Santos Souza
- Laboratório de Neurociências e Comportamento "Frederico Guilherme Graeff", Instituto de Estudos em Saúde e Biológicas, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Nova Marabá, Brazil
| | - Leonardo M Feitosa
- Laboratório de Neurofarmacologia e Biofísica, Departamento de Morfologia e Ciências Fisiológicas, Universidade do Estado do Pará - Campus VIII/Marabá, Marabá, Brazil
| | - Saulo R Ikeda
- Laboratório de Neurofarmacologia e Biofísica, Departamento de Morfologia e Ciências Fisiológicas, Universidade do Estado do Pará - Campus VIII/Marabá, Marabá, Brazil
| | - Ana F N Pimentel
- Laboratório de Neurociências e Comportamento "Frederico Guilherme Graeff", Instituto de Estudos em Saúde e Biológicas, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Nova Marabá, Brazil
| | - Pâmila N F Ramos
- Laboratório de Neurofarmacologia e Biofísica, Departamento de Morfologia e Ciências Fisiológicas, Universidade do Estado do Pará - Campus VIII/Marabá, Marabá, Brazil
- Rede de Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal, Universidade Estadual do Maranhão - Cidade Universitária Paulo VI - Predio da Veterinária, São Luis, Brazil
| | - Bruna P D Costa
- Laboratório de Neurociências e Comportamento "Frederico Guilherme Graeff", Instituto de Estudos em Saúde e Biológicas, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Nova Marabá, Brazil
- Rede de Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal, Universidade Estadual do Maranhão - Cidade Universitária Paulo VI - Predio da Veterinária, São Luis, Brazil
| | - Anderson M Herculano
- Laboratório de Neurofarmacologia Experimental, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
| | - Denis B Rosemberg
- Laboratório de Neuropsicobiologia Experimental, Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Centro de Ciências Naturais e Exatas, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, Brazil
| | - Diógenes H Siqueira-Silva
- Laboratório de Neurociências e Comportamento "Frederico Guilherme Graeff", Instituto de Estudos em Saúde e Biológicas, Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Nova Marabá, Brazil
| | - Monica Lima-Maximino
- Laboratório de Neurofarmacologia e Biofísica, Departamento de Morfologia e Ciências Fisiológicas, Universidade do Estado do Pará - Campus VIII/Marabá, Marabá, Brazil
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