In het laboratoriumexperiment werden weinig prooien geconsumeerd. Slechts 9 en 4 van respectievelijk 140 en 98 Daphniae en roeipootkreeftjes werden gedurende de 48 uur geconsumeerd, wat resulteerde in een percentage van 0,900 en 0,400 prooien Chaoborus-1day-1 (Tabel 1) dat hoger is dan die voor het veld.Chaoborus licht geselecteerd voor Daphnia (Figuur 4). De selectie door individuele larven varieerde echter sterk en de individuen in duplo ‘ s één en vier voedden met meer roeipootkreeftjes dan Daphnia, terwijl het individu in duplo vijf geen roeipootkreeftjes consumeerde (Figuur 4 B). De larve in replicaat twee werd in het midden” geknikt ” en pas aan het einde van het experiment op zijn plaats gezet. Echter, wanneer gecontroleerd op 24 uur, het leek gezond en bewoog normaal. Aangezien Chaoborus hinderlaag roofdieren zijn en grote afstanden snel moeten afleggen, verminderde deze verwonding waarschijnlijk het algemene voedselvermogen van de Chaoborus in Replica twee. Aangezien de Chaoborus gezond was op 24 uur, worden de gegevens gepresenteerd op volledigheid, maar werden ze uitgesloten van selectiviteitsberekeningen (Figuur 4 B en C).
discussie:
Chaoborus-larven in Campusmeer ondernamen dagactieve verticale migraties, vergelijkbaar met die waargenomen in andere meren (La Row en Marzoff 1970). Overdag bleef echter een aantal grote larven in de waterkolom, wat onverwacht was. Hoewel sommige larven in de waterkolom te verwachten zijn omdat het eerste en tweede stadium planktonisch zijn,zijn het derde en vierde stadium meestal overdag benthisch. De aanwezigheid van larven in het late stadium in de waterkolom van Campusmeer kan te wijten zijn aan nachtlichtvervuiling door campusgebouwen. De bemonsteringsplaats had ‘ s nachts zoveel licht van lichten op het strand en studentenkamers dat koplampen alleen nodig waren om Chaoborus in de verzamelde monsters te zien. Het is dus mogelijk dat deze helderheid’ s nachts het normale migratiepatroon verstoorde, waardoor larven in de waterkolom werden gedwongen wanneer ze honger hadden, in plaats van synchroon met nachtelijke duisternis. Hoewel het waargenomen verticale migratiepatroon het traditionele patroon volgt, suggereert de aanwezigheid van grote aantallen Chaoborus in het sediment om 06:00 dat de dichtheid in de waterkolom hoger zou kunnen zijn geweest als alle individuen het sediment hadden verlaten. Dit kan een verdere indicatie zijn van verstoorde migratiepatronen in Campus Lake.
de analyse van het darminhoud van Chaoborus uit het Campusmeer toonde een bijna exclusieve selectiviteit aan voor rotiferen, in het bijzonder Keratella. Hoewel van chaoborus-larven bekend is dat ze zich voeden met rotiferen (Moore et al. 1994), is een dergelijke sterke selectiviteit niet gemeld. Deze sterke selectiviteit was het gevolg van het voorkomen van Keratella in de darmen in vergelijking met zijn bijna afwezigheid uit het meer. Dit kan erop wijzen dat Chaoborus selectief wordt voor prooien, die in het seizoen overvloedig aanwezig zijn en dan langzaam overschakelen naar andere prooitypen wanneer de dichtheid van de voorkeursprooien afneemt. Van de andere prooitaxa vertoonde Chaoborus een hogere selectiviteit voor Bosmina dan voor Daphnia en roeipootkreeftjes. Bosmina behoorden tot de kleine prooidieren die door Chaoborus werden geconsumeerd, wat kan wijzen op een beperking van de grootte van de handling/vangst. Hoewel roeipootkreeftjes het meest voorkomende taxon in het meer waren, werden er weinig gevonden in de ingewanden van Chaoborus. Roeipootkreeftjes hebben een snelle en goed ontwikkelde ontsnappingsreactie op roofdieren. Het is veel sneller dan die van Bosmina of Daphnia, die passief zinken als ontsnappingsreactie (Kerfoot 1975). Omdat Chaoborus snel een prooi aanvalt, zou een langzaam zinkende kleine Bosmina veel gemakkelijker te vangen en te hanteren zijn dan een ontsnappende roeipootkreeftjes. Dit ontsnappingsmechanisme had kunnen voorkomen dat roeipootkreeftjes gevangen en opgegeten werden. Het is dus waarschijnlijk dat een deel van de selectiviteit van de Chaoborus gerelateerd is aan de grootte van de prooidieren en het ontsnappingsvermogen. Chaoborus kan ook gekozen hebben tegen roeipootkreeftjes vanwege hun morfologie. Moore and Gilbert (1987) ontdekten dat naarmate de ruimte in het gewas van Chaoborus beperkt werd tijdens het voeden, Zachte prooien gemakkelijker verdicht konden worden. Dit kan ook van invloed zijn op de selectie omdat roeipootkreeftjes een hardere Carapax hebben dan cladocerans.
Chaoborus vertoonde een lichte selectie voor Daphnia (Figuur 4) in het laboratoriumexperiment waarbij alle Chaoborus ten minste één Daphnia innamen. De aanwezigheid van dode en verminkte prooien in de bekers aan het einde van de laboratoriumexperimenten toonde duidelijk aan dat de Chaoborus zich voedde. Bij het maken van dia ‘ s van de darminhoud werden echter geen identificeerbare Delen van Daphnia of roeipootkreeftjes in de gewas aangetroffen. Dit suggereert dat Chaoborus zachte lichaamsdelen selecteerde en slordige feeders waren. Dit ondersteunt ook het bovenstaande argument dat zacht weefsel gemakkelijker wordt gecomprimeerd in een beperkte ruimte. Dit resultaat zou erop kunnen wijzen dat het aantal grote prooidieren, zoals Daphnia en roeipootkreeftjes dat door Chaoborus is gedood, onderschat wordt door de voedersnelheid op basis van darminhoudanalyses. Zoals hierboven vermeld, zijn de predatiesnelheid van Chaoborus en de impact op populaties van plankton in het meer vaak gebaseerd op darminhoudanalyses van laboratoriumexperimenten (bijvoorbeeld Pastorok 1980). Dit zou kunnen betekenen dat dergelijke berekeningen het aantal prooi dat door Chaoborus in de echte wereld wordt gedood, onderschatten. Een vervolgexperiment om het slordig voeden van Chaoborus te kwantificeren zou nuttig zijn om predatieschattingen te corrigeren op basis van darminhoudanalyses uit andere veldstudies.
hoewel de predatiepercentages in het laboratoriumonderzoek laag leken, waren zij hoger dan in het meer (Tabel 1). Gezien de slordige voeding van Chaoborus in het laboratorium, kan dit erop wijzen dat de geschatte snelheid van in het veld verzamelde dieren het werkelijke aantal geconsumeerde prooien onderschat. Omdat collecties slechts op één dag werden gedaan, werden de tarieven vergeleken met die welke werden vastgesteld uit een ander onderzoek op Campus Lake uitgevoerd in augustus 2003 (Jacobs 2003). Jacobs (2003) analyseerde ook de darminhoud van in het veld verzamelde dieren en rapporteerde predatiepercentages van 0,27-1,36 rotiferen Chaoborus-1day-1, 0,4-1,23 Bosmina Chaoborus-1day-1, en 0,15-0,36 roeipootkreeftjes Chaoborus-1day-1. Deze tarieven omvatten de vastgestelde tarieven, behalve voor mijn veld-geschatte tarief voor roeipootkreeftjes, die veel lager was. Het is dus zeer waarschijnlijk dat de laboratoriumsnelheden de werkelijke prooiselectie en-snelheid door Chaoborus Weergeven bij afwezigheid van rotiferen of andere kleine prooien zoals Bosmina.
de voedingssnelheid van Chaoborus in het laboratoriumexperiment kan beïnvloed zijn door factoren zoals de aanwezigheid van loopbruggen, het gebrek aan sediment en de aangeboden prooien. Licht van het laboratorium werd geblokkeerd door het experiment, maar licht van paden buiten het raam kan het nachtelijke voedselgedrag van de larven verstoord hebben. Ook kan het gebrek aan sediment in de bodem van de bekers, waarin de Chaoborus zich overdag kon ingraven, en wat de experimentele opzet zou hebben bemoeilijkt, de larven hebben belast en de voedselactiviteit hebben beïnvloed. Ten slotte kan de grootte van de aangeboden prooien ook invloed hebben gehad op de voedingssnelheid. In het meer werden rotiferen en Bosmina, die veel kleiner zijn dan Daphnia en roeipootkreeftjes, geselecteerd. Daardoor kunnen de larven een hogere aanvalsreactie hebben uitgelokt.In het algemeen wijst het hoge predatiepercentage en de sterke selectiviteit van Chaoborus voor rotiferen erop dat dit taxon het grootste risico loopt in Campusmeer. De kleinste cladocerans, Bosmina, lopen ook gevaar, terwijl Daphnia en roeipootkreeftjes slechts te maken hebben met een zwakke predatiedruk. De hypothese dat Chaoborus Daphnia selecteerde boven roeipootkreeftjes werd niet ondersteund. Omdat Chaoborus zijn gape-beperkte roofdieren, een overvloedige chaoborus populatie moet populaties van grote-bodied zoöplankton te bevorderen, een doelstelling in de Campus Lake restauratie (Muchmore et al. 2004).
Dankbetuigingen:
dit onderzoek werd gefinancierd met een SIUC REACH (Research Enriched Academic Challenge) subsidie via ORDA (het Bureau voor onderzoekontwikkeling en Administratie). Ik dank Dr. Frank Wilhelm voor zijn hulp in alle aspecten van het project. Alicia Jacobs, Mike Venarsky en Nick Gaskill, afgestudeerde studenten in het Limnology Laboratory, boden ook hulp.Berg, K. (1937) Contribution to the biology of Corethra meigen (Chaoborus lichtenstein). Biol. Meddr. 13, 1-101.
Blais, J. M., E. J. Maly (1993). Differentiële predatie door Chaoborus americanus op mannetjes en vrouwtjes van twee soorten Diaptomus. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 50, 410-415.Borkent, A. (1979) systematiek en bionomie van de soorten van het subgenus Schadonophasma Dyar en Shannon (Chaoborus, Chaoboridae, Diptera). Quaestiones Entomologicae 15, 122-255.Brett, M. T. (1992) Chaoborus and fish-mediated influences on Daphnia longispina population structure, dynamics and life history strategies. Oecologia 89, 69-77.Brooks, J. L. En S. I. Dodson. (1965) predatie, lichaamsgrootte en composities van plankton. Wetenschap 150, 28-35.Carpenter, S. R., J. F. Kitchell and J. R. Hodgson (1985) Cascading trophic interactions and lake productivity. Bioscience 35, 634-639.
Dawidowicz, P. (1990) Effectiveness of phytoplankton control by large-bodied and small-bodied zooplankton. Hydrobiologia 200/201, 43-47.Eggleton, F. E. (1932) Limnetic distribution and migration of Corethra larves in two Michigan lakes. Paper of the Michigan Academy of Science 15, 361-388.Elser, M. M., C. N. Von Ende, P. Sorrano en S. R. Carpenter (1987) chaoborus populations: response to food web manipulation and potential effects on zooplankton communities. Canadian journal of Zoology 65, 2846-2852.Jacobs, A. M. (2003) The impact of Chaoborus larves on zooplankton abundant and size structure in a shallow Midwest U. S. Undergraduate Research, Department of Zoology, Southern Illinois University, Carbondale, IL.Juday, C. (1921) waarnemingen op de larven van Corethra punctipennis. Biological Bulletin of the Marine Biology Laboratory 40, 271-286.
Kerfoot, W. C. (1975) de divergentie van aangrenzende populaties. Ecologie 56, 1298-1313.
Krebs, C. J. (1989) Ecological Methodology. Harper Collins Publishers Inc., New York, N. Y.
Lampert, W. (1993) Ultimate causes of diel vertical migration of zooplankton: New evidence for the predator-avoidance hypothesis. Archiv fü r Hydrobiologie Beiheft 39, 79-88.La Row, E. J. en G. R. Marzolf (1970) gedragsverschillen tussen het 3e en 4e stadium van Chaoborus punctipennis zeggen. American Midland naturalist 84, 428-436.
Moore, M. V. (1988) Differential use of food resources by the instars of Chaoborus punctipennis. Zoetwaterbiologie 19, 249-268.Moore, M. V. and J. J. Gilbert (1987) Age-specific Chaoborus predation on rotifer prey. Zoetwaterbiologie 17, 223-236.Moore, M. V., N. D. Yan and T. Pawson (1994) Omnivory of the larval phantom midge (Chaoborus spp.) en de potentiële betekenis ervan voor zoetwater planktonische voedselwebs. Canadian Journal of Zoology 72, 2055-2065.Muchmore, C., J. Stahl, E. Talley en F. M. Wilhelm (2004) Phase I Diagnostic / Feasibility Study of Campus Lake, Jackson County, Illinois. Southern Illinois University at Carbondale. 1-203.
BMM, H. and A. F. Sell (1995) Estimating the impact of Chaoborus predation of zooplankton: A new design for in situ enclosures studies. Archiv fü r Hydrobiologie 134, 195-206.Neill, W. E. (1981) Impact of Chaoborus predation on the structure and dynamics of a crustacean zooplankton community. Oecologia 48, 164-177.
Pastorok, R. A. (1980) selectie van prooien door larven van de Chaoborus: Een overzicht en nieuw bewijs voor Gedragsflexibiliteit. In evolutie en ecologie van zoöplankton Gemeenschappen. Uitgegeven door W. C. Kerfoot. University Press Of New England, Hannover, N. H. PP. 538-554.Pastorok, R. A. (1980) The effects of predator hunger and food abundance on proy selection by Chaoborus larves. Limnology and Oceanography 25, 910-921.Roth, J. C. (1967) Notes on Chaoborus species from the Douglas Lake region, Michigan, with a key to their larves (Diptera: Chaoboridae). Papers of the Michigan Academy of Science, Arts, and Letters 11, 63-68.
Roth, J. C. (1968) benthische en limnetische verspreiding van drie soorten Chaoborus in een zuidelijk Michigan meer (Diptera :Chaoboridae). Limnology and Oceanography 13, 242-249.Saether, O. A. (1970)Familie Chaoboridae. In Das Zooplankton der Binnengewä sser. Binnengewä sser. 15, 257-280.Smith, D. G. (2001) Pennak ‘ s Freshwater Invertebrates of the United States 4th ed. Porifera tot Crustacea. John Wiley and Sons, Inc., New York, N. Y.
Stahl, J. B. (1966) The ecology of Chaoborus in Myers Lake, Indiana. Limnology and Oceanography 11, 177-183.Vanni, M. J. (1988) Freshwater zooplankton community structure: introduction of large invertebrate predators and large herbivore to a small-species community. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 45, 1758-1770.Von Ende, C. N. and D. O. Dempsey (1981) schijnbare uitsluiting van de Cladoceran Bosmina longirostris door het ongewervelde roofdier Chaoborus americanus. Is. Mid. Nat. 105, 240-248.Von Ende, C. N. (1982) Phenology of four Chaoborus species. Milieu Entomologie 11, 9-16.Wilhelm, F. M., D. W. Schindler and A. S. McNaught (2000) the influence of experimental scale on estimating the predation rate of Gammarus lacustris (Crustacea: Amphipoda) on Daphnia in an alpine lake. Journal of Plankton Research 22, 1719-1734.