Nell’esperimento di laboratorio sono state consumate poche prede. Solo 9 e 4 di 140 e 98 Daphnia e copepodi, rispettivamente, sono stati consumati oltre le 48 ore con conseguente tassi di 0.900 e 0.400 prey Chaoborus-1day-1 (Tabella 1) che sono superiori a quelli registrati per il campo.Chaoborus selezionato leggermente per Dafnia (Figura 4). Tuttavia, la selezione da parte delle singole larve variava notevolmente e gli individui nei replicati uno e quattro si nutrivano di più copepodi rispetto alla Dafnia, mentre l’individuo nei replicati cinque non consumava alcun copepode (Figura 4 B). La larva in replicate two è stata “attorcigliata” nel mezzo e solo spasmed in posizione alla fine dell’esperimento. Tuttavia, quando controllato a 24 ore, sembrava sano e si muoveva normalmente. Poiché i Chaoborus sono predatori di imboscate e devono coprire rapidamente grandi distanze, questa lesione probabilmente ha ridotto la capacità di alimentazione complessiva del Chaoborus in replicate two. Poiché il Chaoborus era sano a 24 ore, i dati sono presentati per completezza ma sono stati esclusi dai calcoli di selettività (Figura 4 B e C).
Discussione:
Le larve di Chaoborus nel lago Campus hanno intrapreso migrazioni verticali diurne, simili a quelle osservate in altri laghi (La Row e Marzoff 1970). Tuttavia, un certo numero di grandi larve è rimasto nella colonna d’acqua durante il giorno, il che è stato inaspettato. Anche se alcune larve possono essere previste nella colonna d’acqua perché il primo e il secondo instars sono planctonici, il terzo e il quarto instars sono generalmente segnalati per essere bentonici di giorno. La presenza di larve tardive instar nella colonna d’acqua del lago Campus può essere dovuta all’inquinamento luminoso notturno dagli edifici del campus. Il sito di campionamento aveva così tanta luce di notte dalle luci in spiaggia e dormitori degli studenti che i fari erano necessari solo per vedere Chaoborus nei campioni raccolti. E ‘quindi possibile che questa luminosita’ notturna abbia interrotto il normale schema migratorio, costringendo le larve nella colonna d’acqua ogni volta che erano affamate, piuttosto che in sincronia con l’oscurita ‘ notturna. Sebbene il modello di migrazione verticale osservato segua il modello tradizionale, la presenza di un gran numero di Chaoborus nel sedimento alle 06:00 suggerisce che le densità nella colonna d’acqua potrebbero essere state più alte se tutti gli individui avessero lasciato il sedimento. Questa potrebbe essere un’ulteriore indicazione dei modelli di migrazione interrotti nel Campus Lake.
L’analisi del contenuto intestinale di Chaoborus da Campus Lake ha mostrato una selettività quasi esclusiva per i rotiferi, in particolare la Cheratella. Sebbene le larve di Chaoborus siano note per nutrirsi di rotiferi (Moore et al. 1994), tale forte selettività non è stata riportata. Questa forte selettività è il risultato della presenza di Cheratella nelle viscere rispetto alla sua quasi assenza dal lago. Questo può suggerire che Chaoborus diventano selettivi per la preda, che è stagionalmente abbondante e sono poi lenti a passare ad altri tipi di prede quando la densità della preda preferita diminuisce. Degli altri taxa di prede, Chaoborusha mostrato una maggiore selettività per la Bosmina rispetto a Dafnia e copepodi. I Bosmina erano tra le piccole prede consumate da Chaoborus, che potrebbero riflettere una limitazione delle dimensioni di manipolazione/cattura. Anche se i copepodi erano il taxon più abbondante nel lago, pochi sono stati trovati nelle viscere di Chaoborus. I copepodi hanno una risposta di fuga rapida e ben sviluppata ai predatori. È molto più veloce di quello di Bosmina o Daphnia, che affondano passivamente come risposta di fuga (Kerfoot 1975). Poiché i Chaoborus sono pronti ad attaccare le prede, una piccola Bosmina che affonda lentamente sarebbe molto più facile da catturare e gestire di un copepode in fuga. Questo meccanismo di fuga a scatto / catapultazione avrebbe potuto impedire ai copepodi di essere catturati e mangiati. Quindi è probabile che parte della selettività di Chaoborus sia legata alla taglia della preda e alla capacità di fuga. Chaoborus potrebbe anche aver scelto contro copepodi a causa della loro morfologia. Moore e Gilbert (1987) hanno scoperto che quando lo spazio nel raccolto di Chaoborus è diventato limitato durante l’alimentazione, le prede morbide potrebbero essere compattate più facilmente. Questo può anche influenzare la selezione perché i copepodi hanno un carapace più duro rispetto ai cladocerani.
Chaoborus ha mostrato una leggera selezione per la Dafnia (Figura 4) nell’esperimento di laboratorio in cui tutti i Chaoborus hanno consumato almeno una Dafnia. La presenza di prede morte e maciullate nei becher alla fine degli esperimenti di laboratorio ha chiaramente dimostrato che il Chaoborus si nutriva. Tuttavia, quando sono stati realizzati vetrini del contenuto dell’intestino, non sono state trovate parti identificabili di Daphnia o copepodi nel contenuto delle colture. Ciò suggerisce che Chaoborus selezionato parti del corpo morbide ed erano alimentatori sciatta. Ciò fornisce anche supporto all’argomento di cui sopra secondo cui i tessuti molli sono più facilmente compressi in uno spazio limitato. Questo risultato potrebbe indicare che i tassi di alimentazione basati su analisi del contenuto intestinale sottovalutano il numero di grandi prede come Daphnia e copepodi uccisi da Chaoborus. Come accennato in precedenza, il tasso di predazione di Chaoborus e gli impatti sulle popolazioni di plancton lacustre sono spesso basati su analisi del contenuto intestinale da esperimenti di laboratorio (ad esempio, Pastorok 1980). Ciò potrebbe significare che tali calcoli sottovalutano il numero di prede uccise da Chaoborus nel mondo reale. Un esperimento di follow-up per quantificare l’alimentazione sciatta di Chaoborus sarebbe utile per correggere le stime di predazione basate su analisi del contenuto intestinale da altri studi sul campo.
Sebbene i tassi di predazione nell’esperimento di laboratorio apparissero bassi, erano più alti che nel lago (Tabella 1). Considerando l’alimentazione sciatta di Chaoborus in laboratorio, ciò potrebbe indicare che i tassi stimati dagli animali raccolti sul campo sottovalutavano il numero effettivo di prede consumate. Poiché le collezioni sono state fatte solo in un giorno, i tassi sono stati confrontati con quelli determinati da un altro studio sul Campus Lake eseguito nell’agosto 2003 (Jacobs 2003). Jacobs (2003) ha anche analizzato il contenuto intestinale di animali raccolti sul campo e ha riportato tassi di predazione di 0,27-1,36 rotiferi Chaoborus-1day-1, 0,4-1,23 Bosmina Chaoborus-1day-1 e 0,15-0,36 copepodi Chaoborus-1day-1. Questi tassi comprendono i tassi determinati ad eccezione del mio tasso stimato sul campo per i copepodi, che era molto più basso. Pertanto, è molto probabile che i tassi di laboratorio riflettano la selezione effettiva delle prede e il tasso di Chaoborus in assenza di rotiferi o altre piccole prede come Bosmina.
Il tasso di alimentazione di Chaoborus nell’esperimento di laboratorio potrebbe essere stato influenzato da fattori tra cui la presenza di luci di passerella, la mancanza di sedimenti e la preda offerta. La luce proveniente dal laboratorio è stata bloccata dall’esperimento, tuttavia, la luce proveniente dai percorsi esterni alla finestra potrebbe aver interrotto il comportamento di alimentazione notturna delle larve. Inoltre, la mancanza di sedimenti nel fondo dei becher, in cui il Chaoborus poteva scavare durante il giorno, e che avrebbe complicato l’installazione sperimentale, potrebbe aver stressato le larve e influenzato l’attività di alimentazione. Infine, la dimensione delle prede offerte potrebbe anche aver influenzato i tassi di alimentazione. Rotiferi e Bosmina, che sono molto più piccoli di Daphnia e copepodi sono stati selezionati nel lago. Così presentando solo grandi prede può aver suscitato una maggiore risposta di attacco da parte delle larve.
Nel complesso, l’alto tasso di predazione e la forte selettività di Chaoborus per i rotiferi indicano che questo taxon è a maggior rischio nel Campus Lake. Anche il più piccolo dei cladocerani, Bosmina, è a rischio, mentre Daphnia e copepodi affrontano solo una debole pressione di predazione. L’ipotesi che Chaoborus selezionasse la Dafnia rispetto ai copepodi non era supportata. Poiché i Chaoborus sono predatori limitati a gape, un’abbondante popolazione di Chaoborus dovrebbe promuovere popolazioni di zooplancton di grandi dimensioni, un obiettivo nel Campus Lake restoration (Muchmore et al. 2004).
Ringraziamenti:
Questa ricerca è stata finanziata da una sovvenzione SIUC REACH (Research Enriched Academic Challenge) attraverso ORDA (the Office of Research Development and Administration). Ringrazio il Dr. Frank Wilhelm per il suo aiuto in tutti gli aspetti del progetto. Alicia Jacobs, Mike Venarsky e Nick Gaskill, studenti laureati nel laboratorio di Limnologia, hanno anche fornito assistenza.
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