Forskare har i flera år vetat att när vissa fiskar känner av rovdjur som äter medlemmar av deras art, de försöker lämna brottsplatsen och simma mot säkrare vatten. Detta förnuftiga beteende är precis vad evolutionen skulle förväntas producera.

Nu, en grupp vid University of Wisconsin–Madison har visat en andra, lika förnuftigt resultat av det evolutionära trycket som kallas predation:snabbare tillväxt bland de överlevande fiskarna.

Stor fisk, förklarar labbchefen Terence Barry, senior forskare i djurvetenskap vid UW, är svårare för rovdjuret att äta.

Upptäckten, nu publicerad online i Journal of Fish Biology resultatet av Barrys försök att göra det bästa av en dålig situation. "Jag provade en ny metod för att föda upp larvgul abborre, som är svåra att föda upp, " han säger, "och jag hade 2, 000 små, 2 gram fisk i tanken. Min abborre var redo att säljas, men ungefär hälften hade en ryggradsdeformitet, troligen på grund av näringsbrist, och jag bestämde mig för att mata dessa fiskar till ett par stora gös vi föde upp."

Än så länge, processen var standard inom vattenbruksområdet, där fiskförsäljning och att hitta mat till rovfisk är en självklarhet.

Det som hände sedan var inte alls standard, säger Barry. "En student kom till mig tre veckor senare (och sa), "Såg du de där fiskarna?" För blotta ögat, abborrarna som inte åts upp var ungefär dubbelt så stora som förväntat. Jag trodde, 'Vad händer här?'"

Pakou Yang, som var i labbet som en del av universitetets PEOPLE-program, tog på sig experimentet. I ett test, lukten från rovgubbar som äter gul abborre strömmade in i en annan tank som innehöll gula abborrar – och dessa fiskar växte snabbare.

Orsaken måste vara något i vattnet, Barry säger, "men det kom inte bara från gösarna själva, eftersom den snabba tillväxten bara skedde när gös åt abborre varje dag och abborre och gös delade på vatten."

Ytterligare undersökningar visade att orsaken var ett feromon som kan frigöras från abborrens hud, avföring eller urin från gös, eller till och med stresshormoner som läckte från abborren ut i vattnet. Feromoner är kemikalier som orsakar specifika beteendeförändringar, vanligtvis i låga doser, hos organismer som känner av dem.

Barry, som växte upp i Madison, har en B.S. i zoologi och en Ph.D. i endokrinologi från UW–Madison. Han tjänstgjorde i Peace Corps i västra Stillahavsnationen Samoa och odlade gul abborre på sin fiskodling i Poy Sippi, Wisconsin, under 10 år.

Fyndet bygger på bilden av de vattenburna "larmämnen" som frigörs vid predation. Inte bara kunde de få bytesfiskar att spridas och, när det gäller en art av karp, få dem att växa för breda för att passa ett rovdjurs mun. Nu orsakade ämnet snabbare tillväxt i längd och vikt.

"Ingen hade visat att fisken skulle bli stor, och det var fantastiskt, men ändå, det var bara ett experiment, " säger Barry, "så vi satte upp fem behandlingar och såg mer eller mindre exakt samma sak."

Tillväxten av abborre accelererade även om gös äter tjockisar, men fenomenet dök inte upp i gös som drabbades av nordlig gädda, kanske för att gös är mindre ofta offer för rovdjur än abborre.

Experimenten bevisar inte den evolutionära grunden för fenomenet, men att fly och växa sig för stor för ett rovdjur är både meningsfullt när det gäller arternas överlevnad, säger Barry.

"I vatten, den överlevande abborren växer dubbelt så snabbt, eftersom de luktar något som signalerar närvaron av rovdjur, " säger Barry. "Vi vet att kemisk kommunikation är utbredd i fisk. När en hane känner lukten av en hona som är redo att leka, det får en ökning av hypofyshormonet gonadotropin, som binder till testiklarna, får dem att producera testosteron, leder till spermieproduktion. Vi tror att en liknande sak kan pågå här där det tillväxtfrämjande feromonet orsakar en ökning av hypofysens tillväxthormon.

Barry säger att gul abborre växer för långsamt för att intressera de flesta fiskodlingar, men, "om vi kan påskynda tillväxten, det har en hel del kommersiell potential." Han har lämnat in ett avslöjande till Wisconsin Alumni Research Foundation om användningen av feromoner för att öka fiskens tillväxt; en patentansökan väntas.

Barry, Paul Hoppe, en Ph.D. student i reproduktiv endokrinologi, och kollegor antar att kondroitinsulfat kan vara den kemiska signalen.

Att hitta den här typen av stimulus-respons-reaktion är tillfredsställande, eftersom svaret är så vettigt, säger Barry. "Vi letade inte efter det här fenomenet, men vi vet att under vattnet, kemikalier färdas längre än ljus. Fisk kan inte överleva utan kemisk kommunikation."