ABSTRACT The maximum rate at which animals take up oxygen from their environment (ṀO2,max) is a crucial aspect of their physiology and ecology. In fishes, ṀO2,max is commonly quantified by measuring oxygen uptake either during incremental swimming tests or during recovery from an exhaustive chase. In this Commentary, we compile recent studies that apply both techniques to the same fish and show that the two methods typically yield different mean estimates of ṀO2,max for a group of individuals. Furthermore, within a group of fish, estimates of ṀO2,max determined during swimming are poorly correlated with estimates determined during recovery from chasing (i.e. an individual's ṀO2,max is not repeatable across methods). One explanation for the lack of agreement is that these methods measure different physiological states, each with their own behavioural, anatomical and biochemical determinants. We propose that these methods are not directly interchangeable but, rather, each is suited to address different questions in fish biology. We suggest that researchers select the method that reflects the biological contexts of their study, and we advocate for the use of accurate terminology that acknowledges the technique used to elevate ṀO2 (e.g. peak ṀO2,swim or peak ṀO2,recovery). If the study's objective is to estimate the ‘true’ ṀO2,max of an individual or species, we recommend that pilot studies compare methods, preferably using repeated-measures designs. We hope that these recommendations contribute new insights into the causes and consequences of variation in ṀO2,max within and among fish species.

ABSTRACT Standard metabolic rate (SMR), maximum metabolic rate (MMR), absolute aerobic scope (AAS), and critical oxygen tension (P crit ) were determined for the Gulf killifish, Fundulus grandis , an ecologically dominant estuarine fish, acclimated to lowered salinity, elevated temperature, and lowered oxygen concentration. Acclimation to low salinity resulted in a small, but significant, elevation of P crit ; acclimation to elevated temperature increased SMR, MMR, AAS, and P crit ; acclimation to low oxygen led to a small increase in SMR, but substantial decreases in MMR, AAS, and P crit . Variation in these metabolic traits among individuals was consistent and repeatable when measured during multiple control exposures over seven months. Trait repeatability was unaffected by acclimation condition suggesting that repeatability of these traits is not context dependent. There were significant phenotypic correlations between specific metabolic traits: SMR was positively correlated with MMR and P crit ; MMR was positively correlated with AAS; and AAS was negatively correlated with P crit . In general, within-individual variation contributed more than among-individual variation to these phenotypic correlations. The effects of acclimation on these traits demonstrate that aerobic metabolism is plastic and influenced by the conditions experienced by these fish in the dynamic habitats in which they occur; however, the repeatability of these traits and the correlations among them suggest that these traits change in ways that maintains the rank order of performance among individuals across a range of environmental variation. SUMMARY STATEMENT Aerobic metabolism of an ecologically dominant estuarine fish is influenced by acclimation to environmental changes without altering trait repeatability. Furthermore, specific metabolic traits are phenotypically correlated.

For most fishes, there is an oxygen level, the critical oxygen tension (Pcrit), below which oxygen consumption (MO2) becomes dependent upon ambient oxygen partial pressure (PO2). We compare multiple curve-fitting approaches to estimate Pcrit of the Gulf killifish, Fundulus grandis , during closed and intermittent-flow respirometry. The traditional approach fitting two line segments of MO2 versus PO2 produced high and variable estimates of Pcrit. Nonlinear regression using hyperbolic or Weibull functions resulted in either variable Pcrit estimates or, in some cases, failed to converge upon meaningful solutions. Pcrit determined as the PO2 when MO2 equals standard metabolic rate (SMR) based upon a linear relationship of MO2 and PO2 at low PO2 were consistent across fish and experimental trials. Therefore, we recommend that Pcrit specifically refer to the PO2 below which SMR cannot be maintained. Its determination, therefore, requires accurate measurement of SMR.

Abstract Elevated water temperatures and low dissolved oxygen (hypoxia) are pervasive stressors in aquatic systems that can be exacerbated by climate change and anthropogenic activities, and there is growing interest in their interactive effects. To explore this interaction, we quantified the effects of acute and long‐term hypoxia exposure on the critical thermal maximum (CT max ) of Redside Dace ( Clinostomus elongatus ), a small‐bodied freshwater minnow with sparse populations in the Great Lakes Basin of Canada and designated as Endangered under Canada's Species at Risk Act. Fish were held at 18°C and acclimated to four levels of dissolved oxygen (>90%, 60%, 40%, and 20% air saturation). CT max was measured after 2 and 10 weeks of acclimation and after 3.5 weeks of reoxygenation, and agitation behavior was quantified during CT max trials. Aquatic surface respiration behavior was also quantified at 14 weeks of acclimation to oxygen treatments. Acute hypoxia exposure decreased CT max in fish acclimated to normoxia (>90% air saturation), but acclimation to hypoxia reduced this effect. There was no effect of acclimation oxygen level on CT max when measured in normoxia, and there was no effect of exposure time to hypoxia on CT max . Residual effects of hypoxia acclimation on CT max were not seen after reoxygenation. Agitation behavior varied greatly among individuals and was not affected by oxygen conditions. Fish performed aquatic surface respiration with low frequency, but performed it earlier when acclimated to higher levels of oxygen. Overall, this work sheds light on the vulnerability of fish experiencing acute hypoxia and heat waves concurrently.