Тема: Влияние видового состава фитопланктона и солености на интенсивность питания ветвистоусых ракообразных

Планктонные организмы - одни из самых многочисленных на планете. Эти водные животные, способные перемещаться вместе с водными массами. Известно существование более 30000 видов планктона. Фитопланктон производит кислород и органическое вещество. Эти чаще всего одноклеточные организмы являются основой трофической цепочки в водоемах, ответственны за продукцию органического вещества и регулирование газового режима, которые создают базовую основу жизнедеятельности гидробионтов. Органический материал, производимый фитопланктоном, потребляется растительноядным зоопланктоном, который часто является основным источником пищи для более высоких трофических уровней, включая важные промысловые виды рыб, морских млекопитающих и морских птиц.
Зоопланктон способен контролировать как обилие фитопланктона, так и его видовой состав. С одной стороны, снижая численность фитопланктона, он может сдерживать вредоносные цветения водоемов водорослями. С другой стороны, выедая преимущественно лишь одни виды, может стимулировать развитие других видов, в том числе таких как цианобактерии, ответственных за снижение качества воды [1]. Таким образом исследование особенностей питания зоопланктона природными смесями фитопланктона с разным видовым составом является важной задачей.
Также видовой состав зоопланктона может меняться при изменении солёности воды в озёрах. Более того, из-за значительных изменений в соотношении количества выпадающих осадков и испарения, многие пресные озёра могут перейти в бессточный режим с последующим засолением. Это, несомненно, отразится на структуре и функционировании сообществ зоопланктона, потому как солёность является основным из главных факторов, определяющих структуру и размер трофических цепей в водоёмах [2]. В последнее время исследователей всё больше привлекает изучение размерно - 4
видовой структуры зоопланктона по градиенту солёности [3, 4, 5, 6, 7]. Ведь наиболее вероятно понять таким способом, как изменяется фауна при переходе от пресных к высокоминерализованным водоёмам. Изменение видового состава может приводить к смене видов с разным типом питания (менее и более селективные виды), что повлечет изменение способности зоопланктона контролировать развитие фитопланктона. Исследование взаимодействий между компонентами трофической цепи, которые происходят при увеличении солёности, оценка роли функциональных особенностей различных компонентов для экосистемных процессов являются фундаментальными задачами, необходимыми для понимания функционирования водных экосистем в изменяющемся мире.
Таким образом актуальность данной работы обусловлена несколькими аспектами. В первую очередь - это то, что вредоносные цветения водоёмов фитопланктоном, в том числе токсичными цианобактериями, одна из острых проблем в большинстве регионов мира. Во-вторых, с учётом глобального изменения климата и воздействий человека, которые приводят к засолению озёр во многих регионах мира, понимание особенностей питания рачков- фильтраторов с ростом солёности и в присутствии разных классов фитопланктона крайне важно для разработки биологических методов контроля качества воды и снижения опасности вредоносных цветений.
Целью работы является оценка влияния видового состава фитопланктона и солёности на интенсивность питания ветвистоусых ракообразных.
Для достижения, поставленной в работе цели, нужно было решить следующие задачи:
1) Оценить пригодность и удобство экспрессных методов измерения количественных и качественных характеристик фитопланктона для анализа результатов пищевых экспериментов в паре фитопланктон-зоопланктон;
2) Экспериментально проверить гипотезы о снижении интенсивности питания рачков-фильтраторов с ростом солёности воды и увеличением размера кормовых объектов, а также о селективности выедания различных классов водорослей;
3) Сравнить интенсивности питания крупного и мелкого видов рачков- фильтраторов.

Купить

В данной работе было проведено исследование интенсивности питания ветвистоусых ракообразных в воде с разной солёностью и с различным видовым составом фитопланктона. Часть сформулированных гипотез нашла своё подтверждение в результатах исследования, которые показали, что действительно интенсивность питания в воде с более мелкими кормовыми объектами является более высокой, чем в воде с крупными кормовыми объектами. Обоими видами рачков-фильтраторов выбирались и выедались преимущественно мелкие размерные фракции корма фитопланктона (6-12 мкм).
Интенсивность питания в менее соленой воде также была более высокой, чем в более соленой воде. Возможно это связано с тем, что процесс фильтрации пищи в солёной воде затруднен из-за более высокой плотности воды, возможно на это влияет более низкая активность зоопланктона. В целом физиологические или механические причины снижения интенсивности потребления водорослей в соленой воде требуют дальнейшего исследования.
Интенсивность питания в воде с большей долей предпочитаемых кормовых объектов (зеленые и/или диатомовые водоросли) была достоверно выше, чем в воде с большой долей цианобактерий. Зелёные и диатомовые потреблялись в первую очередь обоими видами рачков, что также подтверждает питание предпочтительно мелкими фракциями, чем более крупными. С другой стороны, присутствующие в использованной воде виды цианобактерий по всей видимости не являются токсичными поэтому наблюдаемые эффекты связаны лишь с размерными предпочтениями рачков.
Наши результаты показывают, что с ростом солености будет снижаться интенсивность питания зоопланктона, что, возможно, высвободит фитопланктон от пресса хищника и можно ожидать его более массового развития. С другой стороны, речь идет об узком диапазоне солености, так как с ее ростом, выше уровня критической солености, станет невозможной жизнь видов, приспособленных к пресной воде. В целом влияние абиотического фактора солености на взаимодействие фито- и зоопланктона требует дальнейшего исследования, так как в этой области еще много не исследованного.
Полученные результаты, играют важную роль в детальном изучении исследуемых озёр Хакасии. Подтверждено, что такие факторы, как солёность и видовой состав фитопланктона оказывают влияние на интенсивность питания рачков-фильтраторов. Возможно, определённые виды зоопланктона имеют порог чувствительности к разному уровню солёности, в связи с чем в дальнейшем было бы интересно сравнить влияние воды разной степени солёности со схожим кормовым составом, посмотреть, как будут реагировать на изменение солености организмы с разной толерантностью к этому фактору, в частности, популяции одного вида, адаптированные к пресной и солоноватой воде.

Купить