Research Article

The caligid life cycle: new evidence from Lepeophtheirus elegans reconciles the cycles of Caligus and Lepeophtheirus (Copepoda: Caligidae)

Le cycle des vie des caligides : de nouvelles données obtenues chez Lepeophtheirus elegans réconcilient les cycles de Caligus et Lepeophtheirus (Copepoda : Caligidae)

¹ Marine Ecosystem Research Division, Korea Institute of Ocean Science & Technology, P.O. Box 29, Seoul 425-600, Korea
² Faculty of Marine Technology, Chonnam National University, Yeosu 550-749, Korea
³ Takehara Marine Science Station, Setouchi Field Science Centre, Graduate School of Biosphere Science, Hiroshima University, 5-8-1 Minato-machi, Takehara, Hiroshima 725-0024, Japan
⁴ Marine Ecology Department, Institute of Oceanology Polish Academy of Sciences, Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot, Poland
⁵ Department of Life Sciences, Natural History Museum, Cromwell Road, London SW7 5BD, UK

^* Corresponding author: g.boxshall@nhm.ac.uk

Received: 21 February 2013
Accepted: 17 April 2013

Abstract

The developmental stages of the sea louse Lepeophtheirus elegans (Copepoda: Caligidae) are described from material collected from marine ranched Korean rockfish, Sebastes schlegelii. In L. elegans, setal number on the proximal segment of the antennule increases from 3 in the copepodid to 27 in the adult. Using the number of setae as a stage marker supports the inference that the post-naupliar phase of the life cycle comprises six stages: copepodid, chalimus I, chalimus II, pre-adult I, pre-adult II, and the adult. We observed variation in body length in both of the chalimus stages which we consider represents an early expression of sexual size dimorphism. We interpret the larger specimens of chalimus I as putative females, and the smaller as putative males; similarly with chalimus II, larger specimens are putative females and the smaller are males. Two patterns of life cycle are currently recognized within the Caligidae but the evidence presented here reconciles the two. We conclude that the typical caligid life cycle comprises only eight stages: two naupliar, one copepodid, and four chalimus stages preceding the adult in Caligus, but with the four chalimus stages represented by two chalimus and two pre-adult stages in Lepeophtheirus. This is a profound change with significant implications for the aquaculture industry, given that lice monitoring protocols include counts of chalimus stages and use temperature to predict when they will moult into the more pathogenic, mobile pre-adults. Lice management strategies must be tailored to the precise life cycle of the parasite.

Résumé

Les stades de développement du copépode parasite Lepeophtheirus elegans (Copepoda : Caligidae) sont décrits à partir de matériel collecté sur des spécimens du Sébaste coréen Sebastes schlegelii élevés en mer. Chez L. elegans, le nombre de soies sur le segment proximal de l’antennule croît de trois au stade copépoditique à 27 chez l’adulte. L’utilisation du nombre de soies comme marqueur du stade permet d’établir que la phase post-nauplienne du cycle de vie comprend six stades: copépodite, chalimus I, chalimus II, pré-adulte I, pré-adulte II et adulte. Nous avons observé une variation de la longueur du corps chez les deux stades chalimus qui représentent, à notre avis, une expression précoce du dimorphisme sexuel concernant la taille. Nous interprétons les plus grands spécimens de chalimus I comme de futures femelles, et les plus petits comme de futurs mâles; de même, pour les chalimus II, les plus grands spécimens sont femelles et les plus petits sont mâles. Deux modèles de cycles de vie sont actuellement reconnus chez les Caligidae, mais les observations présentées ici réconcilient les deux. Nous concluons que le cycle de vie typique des Caligidae comprend seulement huit stades : deux naupliens, un copépodite et quatre stades chalimus précédant l’adulte chez Caligus, mais avec les quatre stades chalimus représentés par deux stades chalimus et deux stades pré-adultes chez Lepeophtheirus. Ceci est un changement profond avec des implications significatives pour l’industrie de l’aquaculture, puisque la surveillance des poux de mer implique des comptages des stades chalimus et utilise la température pour prédire quand ils vont muer en pré-adultes mobiles, qui sont plus pathogènes. Les stratégies de contrôle des copépodes parasites doivent être adaptées au cycle de vie exact du parasite.