Chemical identification of dominance pheromones in Mozambique tilapia males

Abstract

Fishes use pheromones (intraspecific chemical messages) to coordinate reproduction, migration and social interactions but their identity is rarely known. In the Mozambique tilapia (Oreochromis mossambicus), a social, lek-breeding cichlid, reproduction and male aggression are mediated through urinary cues released by dominant males. The main goal of this thesis was the chemical identification of such pheromones and establishment of their function(s). Two steroid glucuronates (5β-pregnane-3α,17,20β-triol 3-glucuronate and its 20α-epimer) were identified as the most potent odorants in male urine. Both steroids act, via a specific olfactory receptor mechanism, on the females’ endocrine axis, stimulating oocyte maturation. However, in contrast to dominant male urine, these steroids on their own do not reduce male aggression in receivers, suggesting that multiple, as yet unidentified, compounds are likely responsible for this effect. In conclusion, dominant tilapia males release pregnanetriol glucuronates via their urine as a sex pheromone, likely to synchronize spawning and enhance reproductive success; Resumo: Indentificação química das feromonas de dominância dos machos da tilápia moçambicana Os peixes usam feromonas (mensagens químicas intra-específicas) para coordenar a reprodução, migrações e interações sociais, cuja identidade é pouco conhecida. Na tilápia moçambicana (Oreochromis mossambicus), um ciclídeo social que se reproduz em agregações, a reprodução e agressão entre machos são mediados por odores libertados pela urina de machos dominantes. O objetivo principal desta tese é determinar a identidade e função destes. Os esteróides 5β-pregnane- 3α,17,20β-triol 3-glucurónido e o seu epímero 20α foram identificados como os compostos mais potentes presentes na urina de machos. Ambos atuam no eixo endócrino reprodutor das fêmeas através de um recetor olfativo específico e estimulam a maturação dos ovócitos. Ao contrário da urina dos machos, estes esteróides por si só não reduzem a agressão dos machos recetores, sugerindo a presença de múltiplos compostos, ainda por identificar, responsáveis por este efeito. Conclui-se que os machos dominantes da tilápia libertam uma feromona sexual através da urina que sincroniza a reprodução e melhora o seu sucesso reprodutor.