Activity rhythm of an electric fish, Gymnorhamphichthys hypostomus, ellis

Summary

• 1. The gymnotid, Gymnorhamphichthys hypostomus, (sandfish) exhibits in nature well marked activity cycles which are accompanied by substantial changes in the frequency of discharges from its electric organ.

• 2. During the day the sandfish is buried in the sand and the discharge frequency is low (10 to 15/sec): at night the fish is freely swimming and the frequency is high (65 to 100/sec).

• 3. The sharp rise in discharge frequency, which occurs when the fish emerges from the sand, provides a useful reference point in determining the phase of the rhythm. This sharp rise is preceded by a slight and very gradual pre-emergence rise in frequency.

• 4. The periodicity of frequency changes persists in continuous dim light with a period which is often significantly different from exactly 24 hours and must therefore be considered an endogenous rhythm.

• 5. Light appears to be the effective entraining agent.

• 6. The basic discharge rate of the undisturbed fish appears to be determined by the endogenous rhythm, but the frequency at any one time can be markedly affected by external stimuli. The endogenous rhythm can overrule the indirect inhibitory effects of a light stimulus.

• 7. Light per se has little or no direct influence on the discharge rate; e.g. the fish continues to be active and to discharge at high frequency for prolonged periods in the presence of light if no sand is available.

Zusammenfassung

• 1. Der Gymnotide Gymnorhamphichthys hypostomus (Sandfisch) hat in seinem natürlichen Biotop einen ausgesprochenen Aktivitätszyklus, mit dem erhebliche Frequenzänderungen der Entladungen des elektrischen Organs einhergehen.

• 2. Am Tage ist der Sandfisch im Sand eingegraben und die Entladungsfrequenz ist niedrig (10 bis 15/sec); nachts schwimmt der Fisch umher und die Entladungsfrequenz ist hoch (65 bis 100/sec).

• 3. Der scharfe Anstieg der Entladungsfrequenz, der beim Verlassen des Sandes auftritt, gibt einen brauchbaren Bezugspunkt für die Bestimmung der Phase des Aktivitätsrhythmus ab. Diesem scharfen Anstieg geht eine geringe und sehr langsame Frequenzzunahme vor dem Auftauchen aus dem Sand voraus.

• 4. Die Periodizität der Frequenzänderungen bleibt in kontinuierlichem Dämmerlicht erhalten; die Periode ist oft signifikant verschieden von 24 Stunden und beruht daher auf einem endogenen Rhythmus.

• 5. Licht scheint der wesentliche Zeitgeber zu sein.

• 6. Die Grundfrequenz des ungestörten Fisches scheint durch einen endogenen Rhythmus bestimmt zu sein; jedoch kann die Entladungsfrequenz jederzeit durch äußere Reize wesentlich verändert werden. Der endogene Rhythmus kann sich gegenüber den indirekten hemmenden Wirkungen eines Lichtreizes durchsetzen.

• 7. Licht an sich hat geringen oder keinen direkten Einfluß auf die Entladungsfrequenz; z.B. bleibt der Fisch bei Belichtung mit hoher Entladungsfrequenz lange Zeit aktiv, wenn im Aquarium kein Sand ist, in dem er sich eingraben kann.