i laboratorieeksperimentet blev der kun brugt få bytte. Kun 9 og 4 af henholdsvis 140 og 98 Daphniaog copepoder blev forbrugt over 48 timer, hvilket resulterede i hastigheder på 0,900 og 0,400 prey Chaoborus-1day-1 (Tabel 1), som er højere end dem, der er registreret for marken.Chaoborus valgt lidt for Daphnia (figur 4). Imidlertid varierede udvælgelsen af individuelle larver meget, og individerne i replikater en og fire fodrede på flere copepods end Daphnia, mens individet i replikat fem ikke forbrugte nogen copepods (figur 4 B). Larven i replikat to blev” knækket ” i midten og kun spasmed på plads i slutningen af eksperimentet. Men når det blev kontrolleret ved 24 timer, syntes det sundt og bevægede sig normalt. Da Chaoborus er baghold rovdyr og har brug for at dække store afstande hurtigt, denne skade sandsynligvis reduceret den samlede fodring evne Chaoborus i replikere to. Da Chaoborus var sund ved 24 timer, præsenteres dataene for fuldstændighed, men blev udelukket fra selektivitetsberegninger (figur 4 B og C).
Diskussion:
Chaoborus larver i Campussøen foretog daglige lodrette vandringer svarende til dem, der blev observeret i andre søer (La række og Marsoff 1970). Imidlertid forblev en række store larver i vandkolonnen i løbet af dagen, hvilket var uventet. Selvom nogle larver kan forventes i vandkolonnen, fordi første og anden instar er planktonisk, tredje og fjerde instar rapporteres generelt at være bentisk om dagen. Tilstedeværelsen af sene instar larver i vandkolonnen i Campus Lake kan skyldes natlysforurening fra campusbygninger. Prøveudtagningsstedet havde så meget lys om natten fra lys på stranden og studerendes sovesale, at forlygter kun var nødvendige for at se Chaoborus i de indsamlede prøver. Det er således muligt, at denne lysstyrke’ om natten forstyrrede det normale migrationsmønster og tvang larver ind i vandkolonnen, når de var sultne, snarere end synkroniseret med natmørke. Selvom det observerede lodrette migrationsmønster følger det traditionelle mønster, antyder tilstedeværelsen af et stort antal Chaoborus i sedimentet kl 06:00, at tæthederne i vandsøjlen kan have været højere, hvis alle individer havde forladt sedimentet. Dette kan være en yderligere indikation af forstyrrede migrationsmønstre i Campus Lake.
analysen af tarmindholdet i Chaoborus fra Campus Lake viste næsten eksklusiv selektivitet for rotatorer, specifikt Keratella. Selvom Chaoborus larver er kendt for at fodre på rotatorer (Moore et al. 1994), er en sådan stærk selektivitet ikke rapporteret. Denne stærke selektivitet skyldtes forekomsten af Keratella i tarmen sammenlignet med dens næsten fravær fra søen. Dette kan tyde på, at Chaoborus bliver selektiv til bytte, hvilket er sæsonmæssigt rigeligt og derefter langsomt skifter til andre byttetyper, når tætheden af det foretrukne bytte falder. Af de andre byttedyr, Chaoborusudstillede en højere selektivitet for Bosmina end for dafnier og copepoder. Bosmina var blandt de små byttedyr, der blev forbrugt af Chaoborus, hvilket kan afspejle en begrænsning af håndtering/fangststørrelse. Selvom Copepods var den mest rigelige takson i søen, blev der kun fundet få i tarmene i Chaoborus. Copepods har en hurtig og veludviklet snapping flugt reaktion på rovdyr. Det er meget hurtigere end enten Bosmina eller Daphnia, der synker passivt som et flugtrespons (Kerfoot 1975). Fordi Chaoborus er hurtige til at angribe bytte, ville en langsomt synkende lille Bosmina være meget lettere at fange og håndtere end en undslippe copepod. Denne snapping / katapulting escape mekanisme kunne have forhindret copepods i at blive fanget og spist. Det er således sandsynligt, at en del af Chaoborus selektivitet er relateret til byttestørrelse og flugtevne. Chaoborus kan også have valgt mod copepods på grund af deres morfologi. Moore og Gilbert (1987) fandt ud af, at da pladsen i afgrøden af Chaoborus blev begrænset under fodring, kunne blødt kropsbytte lettere komprimeres. Dette kan også påvirke udvælgelsen, fordi copepods har en hårdere karapace end cladocerans.
Chaoborus viste et lille udvalg for Daphnia (figur 4) i laboratorieeksperimentet, hvor alle Chaoborus indtog mindst en Daphnia. Tilstedeværelsen af døde og manglede byttedyr i bægrene i slutningen af laboratorieforsøgene viste tydeligt, at Chaoborus fodrede. Når der blev lavet dias med tarmindholdet, blev der imidlertid ikke fundet nogen identificerbare dele af dafnier eller copepoder i afgrødeindholdet. Dette antyder, at Chaoborus valgte bløde kropsdele og var slurvede fødere. Dette understøtter også ovenstående argument om, at blødt væv lettere komprimeres til et begrænset rum. Dette resultat kan indikere, at fodringshastigheder baseret på analyser af tarmindhold undervurderer antallet af store byttedyr såsom dafnier og copepoder dræbt af Chaoborus. Som nævnt ovenfor er Predationshastigheden for Chaoborus og indvirkningen på populationer af Lake plankton ofte baseret på tarmindholdsanalyser fra laboratorieeksperimenter (f.eks. Pastorok 1980). Dette kan betyde, at sådanne beregninger undervurderer antallet af bytte dræbt af Chaoborus i den virkelige verden. Et opfølgningseksperiment for at kvantificere den sjusket fodring af Chaoborus ville være nyttigt at korrigere predationsestimater baseret på tarmindholdsanalyser fra andre feltundersøgelser.
selvom prædationshastighederne i laboratorieeksperimentet syntes lave, var de højere end i søen (tabel 1). I betragtning af den sjusket fodring af Chaoborus i laboratoriet kan dette tyde på, at de estimerede satser fra markindsamlede dyr undervurderede det faktiske antal byttedyr, der blev forbrugt. Fordi samlinger kun blev foretaget på en dag, blev satserne sammenlignet med dem, der blev bestemt fra en anden undersøgelse på Campus Lake udført i August 2003 (Jacobs 2003). Jacobs (2003) analyserede også tarmindholdet fra feltindsamlede dyr og rapporterede prædationshastigheder på 0,27-1,36 rotatorer Chaoborus-1dag-1, 0,4-1,23 Bosmina Chaoborus-1dag-1 og 0,15-0,36 copepods Chaoborus-1dag-1. Disse satser omfatter de fastsatte satser bortset fra min felt-estimerede sats for copepods, hvilket var meget lavere. Det er således meget sandsynligt, at laboratoriehastighederne afspejler faktisk byttevalg og hastighed af Chaoborus i fravær af rotatorer eller andet lille bytte, såsom Bosmina.
Fodringshastigheden for Chaoborus i laboratorieeksperimentet kunne have været påvirket af faktorer, herunder tilstedeværelse af gangbro lys, mangel på sediment og bytte tilbydes. Lys fra laboratoriet blev blokeret fra eksperimentet, men lys fra stier uden for vinduet kan have forstyrret larvernes fodringsadfærd om natten. Også mangel på sediment i bunden af bægeret, hvor Chaoborus kunne grave i løbet af dagen, og som ville have kompliceret den eksperimentelle opsætning, kan have stresset larverne og påvirket fodringsaktiviteten. Endelig kan størrelsen på det tilbudte bytte også have påvirket fodringshastighederne. Rotatorer og Bosmina, som er meget mindre end Daphnia og copepods blev valgt i søen. Således præsenterer kun store bytte kan have fremkaldt en højere angreb reaktion fra larverne.
samlet set indikerer den høje predationsrate og stærke selektivitet af Chaoborus for rotatorer, at denne takson er i størst risiko i Campus Lake. Den mindste af cladoceranerne, Bosmina, er også i fare, mens dafnier og copepoder kun står over for svagt prædationstryk. Hypotesen om, at Chaoborus vælger Daphnia frem for copepods, blev ikke understøttet. Fordi Chaoborus er måbe-begrænsede rovdyr, bør en rigelig Chaoborus-befolkning fremme populationer af store dyreplankton, et mål i Campus Lake restoration (Muchmore et al. 2004).
anerkendelser:
denne forskning blev finansieret af en siuc REACH (Forskning beriget Academic Challenge) tilskud gennem ORDA (Kontoret for forskningsudvikling og Administration). Jeg takker Dr. Frank for hans hjælp gennem alle aspekter af projektet. Alicia Jacobs, Mike Venarsky og Nick Gaskill, kandidatstuderende i Limnology Laboratory, ydede også hjælp.
Berg, K. (1937) Bidrag til biologien af Corethra meigen (Chaoborus lichtenstein). Biol. Meddr. 13, 1-101.
Blais, J. M. og E. J. Maly (1993). Differentiel predation af Chaoborus americanus på mænd og kvinder af to arter af Diaptomus. Canadisk Tidsskrift for fiskeri og akvatiske videnskaber 50, 410-415.
Borkent, A. (1979) systematik og bionomi af arten af undergenen Schadonophasma Dyar og Shannon (Chaoborus, Chaoboridae, Diptera). Entomologicae 15, 122-255.
Brett, M. T. (1992) Chaoborus og fiskemedieret indflydelse på Daphnia longispina befolkningsstruktur, dynamik og livshistoriske strategier. Oecologia 89, 69-77.
Brooks, J. L. Og S. I. Dodson. (1965) Predation, kropsstørrelse og sammensætninger af plankton. Videnskab 150, 28-35.
Carpenter, S. R., J. F. Kitchell og J. R. Hodgson (1985) Cascading trofiske interaktioner og sø produktivitet. Bioscience 35, 634-639.
P. (1990) effektivitet af fytoplanktonkontrol ved stor og lille dyreplankton. Hydrobiologia 200/201, 43-47.
Eggleton, F. E. (1932) Limnetisk fordeling og migration af Corethra larver i to Michigan søer. Papir fra Michigan Academy of Science 15, 361-388.
Elser, M. M., C. N. Von Ende, P. Sorrano og S. R. Carpenter (1987) Chaoborus populationer: reaktion på manipulation af madvæv og potentielle virkninger på dyreplanktonsamfund. Canadisk tidsskrift 65, 2846-2852.
Jacobs, A. M. (2003) virkningen af Chaoborus larver på dyreplankton overflod og størrelse struktur i en lavvandet Midtvesten Amerikanske Bachelor Forskning, Institut for Dyreologi, Southern Illinois University, Carbondale, IL.
Juday, C. (1921) observationer om larverne af Corethra punctipennis. Biologisk Bulletin for Marine Biology Laboratory 40, 271-286.
Kerfoot, Toilet. (1975) divergensen mellem tilstødende befolkninger. Økologi 56, 1298-1313.
Krebs, C. J. (1989) Økologisk Metode. Harper Collins Publishers Inc.
Lampert (1993) ultimative årsager til Diel lodret migration af dyreplankton: nyt bevis for hypotesen om rovdyr-undgåelse. Archiv fü r Hydrobiologi Beiheft 39, 79-88.
La række, E. J. og G. R. Marsolf (1970) adfærdsmæssige forskelle mellem 3.og 4. instars af Chaoborus punctipennis siger. Amerikansk Midland naturforsker 84, 428-436.
Moore, M. V. (1988) differentiel brug af fødevareressourcer af instars of Chaoborus punctipennis. Ferskvandsbiologi 19, 249-268.
Moore, M. V. og J. J. Gilbert (1987) aldersspecifik Chaoborus-rovdyr på rotifer-bytte. Ferskvandsbiologi 17, 223-236.
Moore, M. V., N. D. Yan og T. Pantson (1994) Omnivory af larven phantom midge (Chaoborus spp.) og dens potentielle betydning for ferskvandsplanktoniske madbaner. Canadisk tidsskrift 72, 2055-2065.
Muchmore, C., J. Stahl, E. Talley og F. M. (2004) fase i diagnostisk / gennemførlighedsundersøgelse af Campus Lake, Jackson County, Illinois. Southern Illinois University i Carbondale. 1-203.
Mumm, H. og A. F. Sell (1995) estimering af virkningen af Chaoborus-prædation af dyreplankton: et nyt design til in situ-indkapslingsundersøgelser. Archiv fü r Hydrobiologi 134, 195-206.
Neill, vi (1981) virkningen af Chaoborus-rovdyr på strukturen og dynamikken i et krebsdyrdyrplanktonsamfund. Oecologia 48, 164-177.
Pastorok, R. A. (1980) udvælgelse af bytte af Chaoborus larver: En gennemgang og nye beviser for adfærdsmæssig fleksibilitet. I Evolution og Økologi af dyreplankton samfund. Redigeret af K. C. Kerfoot. University Press Of Ny England, Hannover, N. H. s.538-554.
Pastorok, R. A. (1980) virkningerne af rovdyr sult og mad overflod på bytte udvælgelse af Chaoborus larver. Limnologi og Oceanografi 25, 910-921.
Roth, J. C. (1967) noter om Chaoborus-arter fra Douglas Lake-regionen, Michigan, med en nøgle til deres larver (Diptera: Chaoboridae). Papirer fra Michigan Academy of Science, Arts og Letters 11, 63-68.
Roth, J. C. (1968) bentisk og limnetisk fordeling af tre Chaoborus-arter i en sydlig Michigan-sø (Diptera :Chaoboridae). Limnologi og Oceanografi 13, 242-249.
Saether, O. A. (1970) Familie Chaoboridae. I Das dyreplankton der Binnengang& auml; sser. Binnengyä sser. 15, 257-280.
Smith, D. G. (2001) Pennaks ferskvands hvirvelløse dyr i USA 4.udgave. Porifera til Crustacea. John and Sons, Inc., Ny York, N. Y.
Stahl, J. B. (1966) Chaoborus økologi i Myers Lake, Indiana. Limnologi og Oceanografi 11, 177-183.
Vanni, M. J. (1988) ferskvandsdyrplankton samfundsstruktur: introduktion af store hvirvelløse rovdyr og stor planteæder til et samfund med små arter. Canadisk Tidsskrift for fiskeri og akvatiske videnskaber 45, 1758-1770.
Von Ende, C. N. og D. O. Dempsey (1981) tilsyneladende udelukkelse af Cladoceran Bosmina longirostris af hvirvelløse rovdyr Chaoborus americanus. Er. Midten. Nat. 105, 240-248.
Von Ende, C. N. (1982) fænologi af fire Chaoborus-arter. Miljø Entomologi 11, 9-16.
Vilhelm, F. M., D. V. Schindler og A. S. McNaught (2000) indflydelsen af eksperimentel skala på estimering af Prædationshastigheden for Gammarus lacustris (Crustacea: Amphipoda) på Daphnia i en alpin sø. Tidsskrift for Planktonforskning 22, 1719-1734.