în experimentul de laborator au fost consumate puține pradă. Doar 9 și 4 din 140 și 98 Daphniași copepode, respectiv, au fost consumate pe parcursul celor 48 de ore, rezultând rate de 0,900 și 0,400 pradă Chaoborus-1day-1 (Tabelul 1) care sunt mai mari decât cele înregistrate pentru câmp.Chaoborus selectat ușor pentru Daphnia (Figura 4). Cu toate acestea, selecția de către larvele individuale a variat foarte mult, iar indivizii din replicatele unu și patru s-au hrănit cu mai multe copepode decât Daphnia, în timp ce individul din replicile cinci nu a consumat copepode (Figura 4 B). Larva din Replica doi a fost” îndoită ” în mijloc și a fost spasată doar la sfârșitul experimentului. Cu toate acestea, când a fost verificat la 24 de ore, a apărut sănătos și s-a mutat normal. Deoarece Chaoborus sunt prădători de ambuscadă și trebuie să acopere rapid distanțe mari, această leziune a redus probabil capacitatea generală de hrănire a Chaoborus în replicate two. Deoarece Chaoborus a fost sănătos la 24 de ore, datele sunt prezentate pentru exhaustivitate, dar au fost excluse din calculele de selectivitate (Figura 4 B și C).
discuție:
larvele Chaoborus din Lacul Campus au întreprins migrații verticale diurne, similare cu cele observate în alte lacuri (La Row și Marzoff 1970). Cu toate acestea, o serie de larve mari au rămas în coloana de apă în timpul zilei, ceea ce a fost neașteptat. Deși unele larve pot fi așteptate în coloana de apă, deoarece primul și al doilea instar sunt planctonice, al treilea și al patrulea instar sunt, în general, raportate a fi bentonice pe zi. Prezența larvelor instar târzii în coloana de apă a lacului Campus se poate datora poluării luminoase nocturne din clădirile campusului. Locul de prelevare a probelor avea atât de multă lumină noaptea de la luminile de pe plajă și căminele studențești, încât farurile erau necesare doar pentru a vedea Chaoborus în probele colectate. Astfel, este posibil ca această luminozitate pe timp de noapte să perturbe modelul normal de migrație, forțând larvele în coloana de apă ori de câte ori le era foame, mai degrabă decât în sincronizare cu întunericul nocturn. Deși modelul de migrație verticală observat urmează modelul tradițional, prezența unui număr mare de Chaoborus în sediment la 06:00 sugerează că densitățile din coloana de apă ar fi putut fi mai mari dacă toți indivizii ar fi părăsit sedimentul. Acest lucru ar putea fi un indiciu suplimentar al modelelor de migrație perturbate în Campus Lake.
analiza conținutului intestinal al Chaoborus din Campus Lake a arătat selectivitate aproape exclusivă pentru rotifere, în special Keratella. Deși se știe că larvele Chaoborus se hrănesc cu rotifere (Moore și colab. 1994), o astfel de selectivitate puternică nu a fost raportată. Această selectivitate puternică a rezultat din apariția Keratella în intestine în comparație cu absența sa aproape de lac. Acest lucru poate sugera că Chaoborusul devine selectiv pentru pradă, care este abundent sezonier și apoi trece lent la alte tipuri de pradă atunci când densitatea prăzii preferate scade. Dintre ceilalți taxoni de pradă, Chaoborusa prezentat o selectivitate mai mare pentru Bosmina decât pentru Daphnia și copepodele. Bosmina au fost printre obiectele mici de pradă consumate de Chaoborus, care poate reflecta o manipulare/dimensiune de captare-limitare. Deși copepodele erau cel mai abundent taxon din lac, puțini au fost găsiți în intestinele lui Chaoborus. Copepodii au un răspuns rapid și bine dezvoltat de evadare la prădători. Este mult mai rapid decât cel al Bosminei sau al daphniei, care se scufundă pasiv ca răspuns de evadare (Kerfoot 1975). Deoarece Chaoborus atacă rapid prada, o Bosmină mică care se scufundă încet ar fi mult mai ușor de prins și manipulat decât un copepod care scapă. Acest mecanism de evadare / catapultare ar fi putut împiedica captarea și mâncarea copepodelor. Astfel, este probabil ca o parte din selectivitatea Chaoborus să fie legată de dimensiunea prăzii și capacitatea de evadare. Este posibil ca Chaoborus să fi ales și împotriva copepodelor din cauza morfologiei lor. Moore și Gilbert (1987) au descoperit că, pe măsură ce spațiul din cultura Chaoborus a devenit limitat în timpul hrănirii, prada cu corp moale ar putea fi compactată mai ușor. Acest lucru poate influența, de asemenea, selecția, deoarece copepodele au o carapace mai dură decât cladoceranii.
Chaoborus a prezentat o ușoară selecție pentru Daphnia (Figura 4) în experimentul de laborator în care tot Chaoborul a consumat cel puțin o daphnie. Prezența obiectelor de pradă moarte și mutilate în paharele de la sfârșitul experimentelor de laborator a demonstrat clar că Chaoborus a hrănit. Cu toate acestea, atunci când s-au făcut diapozitive ale conținutului intestinal, nu s-au găsit părți identificabile ale daphniei sau copepodelor în conținutul culturii. Acest lucru sugerează că Chaoborus a selectat părți moi ale corpului și au fost alimentatoare neglijente. Acest lucru oferă, de asemenea, sprijin argumentului de mai sus conform căruia țesutul moale este mai ușor comprimat într-un spațiu limitat. Acest rezultat ar putea indica faptul că ratele de hrănire bazate pe analizele conținutului intestinal subestimează numărul de obiecte mari de pradă, cum ar fi Daphnia și copepodele ucise de Chaoborus. După cum sa menționat mai sus, rata de prădare a Chaoborului și impactul asupra populațiilor din planctonul lacului se bazează adesea pe analize ale conținutului intestinal din experimente de laborator (de exemplu, Pastorok 1980). Acest lucru ar putea însemna că astfel de calcule subestimează numărul de pradă ucisă de Chaoborus în lumea reală. Un experiment de urmărire pentru a cuantifica hrănirea necorespunzătoare a Chaoborului ar fi util pentru a corecta estimările prădării pe baza analizelor conținutului intestinal din alte studii de teren.
deși ratele de prădare în experimentul de laborator au părut scăzute, acestea au fost mai mari decât în lac (Tabelul 1). Având în vedere hrănirea neglijentă a Chaoborului în laborator, acest lucru poate indica faptul că ratele estimate din animalele colectate pe câmp au subestimat numărul real de pradă consumată. Deoarece colecțiile au fost făcute doar într-o singură zi, ratele au fost comparate cu cele determinate dintr-un alt studiu efectuat pe Campus Lake în August 2003 (Jacobs 2003). Jacobs (2003) a analizat, de asemenea, conținutul intestinal de la animalele colectate pe teren și a raportat rate de prădare de 0,27-1,36 rotifere Chaoborus-1 zi-1, 0,4-1,23 Bosmina Chaoborus-1 zi-1 și 0,15-0,36 copepode Chaoborus-1 zi-1. Aceste rate cuprind ratele determinate, cu excepția ratei estimate pe teren pentru copepode, care a fost mult mai mică. Astfel, este foarte probabil ca ratele de laborator să reflecte selecția și rata reală a prăzii de către Chaoborus în absența rotiferelor sau a altor pradă mică, cum ar fi Bosmina.
rata de hrănire a Chaoborului în experimentul de laborator ar fi putut fi influențată de factori, inclusiv prezența luminilor de pasarelă, lipsa sedimentelor și prada oferită. Lumina din laborator a fost blocată din experiment, cu toate acestea, lumina de pe căile din afara ferestrei ar fi putut perturba comportamentul de hrănire pe timp de noapte al larvelor. De asemenea, lipsa sedimentelor din fundul paharelor, în care Chaoborul s-ar putea îngropa în timpul zilei și care ar fi complicat configurarea experimentală, ar fi putut accentua larvele și a influențat activitatea de hrănire. În cele din urmă, dimensiunea prăzii oferite ar fi putut influența și ratele de hrănire. Rotiferele și Bosmina, care sunt mult mai mici decât Daphnia și copepodele, au fost selectate în lac. Astfel, prezentarea doar a prăzii mari ar fi putut provoca un răspuns mai mare la atac din partea larvelor.
în general, rata ridicată de prădare și selectivitatea puternică a Chaoborus pentru rotifere indică faptul că acest taxon prezintă cel mai mare risc în Lacul Campus. Cel mai mic dintre cladocerani, Bosmina, este, de asemenea, în pericol, în timp ce Daphnia și copepodele se confruntă doar cu o presiune slabă de prădare. Ipoteza că Chaoborus Selectează Daphnia peste copepode nu a fost acceptată. Deoarece Chaoborus sunt prădători limitați, o populație abundentă de Chaoborus ar trebui să promoveze populațiile de zooplancton cu corp mare, un obiectiv în restaurarea lacului campusului (Muchmore și colab. 2004).
mulțumiri:
această cercetare a fost finanțată printr-un grant SIUC REACH (cercetare îmbogățită Academic Challenge) prin ORDA (Biroul de Cercetare Dezvoltare și Administrație). Îi mulțumesc Dr. Frank Wilhelm pentru ajutorul său în toate aspectele proiectului. Alicia Jacobs, Mike Venarsky și Nick Gaskill, studenți absolvenți în laboratorul de Limnologie, au oferit, de asemenea, asistență.
Berg, K. (1937) contribuție la biologia Corethra meigen (Chaoborus lichtenstein). Biol. Dr. 13, 1-101.
Blais, J. M. și E. J. Maly (1993). Prădare diferențială de Chaoborus americanus pe masculi și femele din două specii de Diaptomus. Jurnalul Canadian de pescuit și științe acvatice 50, 410-415.
Borkent, A. (1979) Sistematica și Bionica speciilor subgenului Schadonophasma Dyar și Shannon (Chaoborus, Chaoboridae, Diptera). Quaestiones Entomologicae 15, 122-255.
Brett, M. T. (1992) Chaoborus și influențe mediate de pești asupra structurii populației Daphnia longispina, dinamicii și strategiilor de istorie a vieții. Oecologia 89, 69-77.
Brooks, J. L. și S. I. Dodson. (1965) prădarea, dimensiunea corpului și compozițiile planctonului. Știință 150, 28-35.
Carpenter, Sr, J. F. Kitchell și J. R. Hodgson (1985) interacțiuni trofice în cascadă și productivitatea lacului. Bioscience 35, 634-639.
Dawidowicz, P. (1990) eficacitatea controlului fitoplanctonului de către zooplanctonul cu corp mare și cu corp mic. Hidrobiologia 200/201, 43-47.
Eggleton, F. E. (1932) distribuția Limnetică și migrația larvelor Corethra în două lacuri din Michigan. Lucrare a Academiei de științe din Michigan 15, 361-388.
Elser, M. M., C. N. Von Ende, P. Sorrano și S. R. Carpenter (1987) populațiile Chaoborus: răspuns la manipularea rețelei alimentare și efectele potențiale asupra comunităților de zooplancton. Jurnalul Canadian de Zoologie 65, 2846-2852.
Jacobs, A. M. (2003) impactul larvelor Chaoborus asupra abundenței și structurii dimensiunii zooplanctonului într-o cercetare universitară din Midwest din SUA, Departamentul de Zoologie, Universitatea Southern Illinois, Carbondale, IL.
Juday, C. (1921) observații asupra larvelor Corethra punctipennis. Buletinul biologic al Laboratorului de Biologie Marină 40, 271-286.
Kerfoot, W. C. (1975) divergența populațiilor adiacente. Ecologie 56, 1298-1313.
Krebs, C. J. (1989) Metodologia Ecologică. Harper Collins Publishers Inc., New York, N. Y.
Lampert, W. (1993) cauzele finale ale migrației verticale diel a zooplanctonului: noi dovezi pentru ipoteza de evitare a prădătorului. Archiv f & uuml;r Hydrobiologie Beiheft 39, 79-88.
La Row, E. J. și G. R. Marzolf (1970) diferențe de comportament între a 3-a și a 4-a instare a Chaoborus punctipennis spun. Naturalist American Midland 84, 428-436.
Moore, M. V. (1988) utilizarea diferențiată a resurselor alimentare de către instarii Chaoborus punctipennis. Biologie De Apă Dulce 19, 249-268.
Moore, M. V. și J. J. Gilbert (1987) prădarea Chaoborus specifică vârstei pe prada rotiferă. Biologie De Apă Dulce 17, 223-236.
Moore, M. V., N. D. Yan și T. Pawson (1994) omnivor al larvelor Phantom midge (Chaoborus spp.) și semnificația sa potențială pentru rețelele alimentare planctonice de apă dulce. Jurnalul Canadian de Zoologie 72, 2055-2065.
Muchmore, C., J. Stahl, E. Talley și F. M. Wilhelm (2004) studiu de Diagnostic / fezabilitate de fază I al Campus Lake, Județul Jackson, Illinois. Universitatea Southern Illinois din Carbondale. 1-203.
Mumm, H. și A. F. Sell (1995) estimarea impactului prădării Chaoborus a zooplanctonului: un nou design pentru studii de incinte in situ. Archiv f & uuml;r Hydrobiologie 134, 195-206.
Neill, W. E. (1981) impactul prădării Chaoborus asupra structurii și dinamicii unei comunități de zooplancton de crustacee. Oecologia 48, 164-177.
Pastorok, R. A. (1980) selecția prăzii de către larvele Chaoborus: O revizuire și noi dovezi pentru flexibilitatea comportamentală. În evoluția și Ecologia comunităților de zooplancton. Editat de W. C. Kerfoot. University Press din New England, Hanovra, N. H. PP.538-554.
Pastorok, R. A. (1980) efectele foametei prădătorilor și abundența alimentelor asupra selecției prăzii de către larvele Chaoborus. Limnologie și Oceanografie 25, 910-921.
Roth, J. C. (1967) note despre speciile Chaoborus din regiunea Lacului Douglas, Michigan, cu o cheie pentru larvele lor (Diptera: Chaoboridae). Lucrări ale Academiei de științe, Arte și litere din Michigan 11, 63-68.
Roth, J. C. (1968) distribuția bentonică și limnetică a trei specii Chaoborus într-un lac din sudul Michigan (Diptera :Chaoboridae). Limnologie și Oceanografie 13, 242-249.
Saether, O. A. (1970) Familia Chaoboridae. În Das zooplancton der Binnengew& auml;sser. Binnengew& auml;sser. 15, 257-280.
Smith, D. G. (2001) nevertebratele de Apă Dulce ale lui Pennak din Statele Unite a 4-a ed. Porifera la crustacee. John Wiley și fiii, Inc., New York, N. Y.
Stahl, J. B. (1966) ecologia Chaoborus în Myers Lake, Indiana. Limnologie și Oceanografie 11, 177-183.
Vanni, M. J. (1988) structura comunității zooplanctonului de Apă Dulce: introducerea prădătorilor mari de nevertebrate și a erbivorelor mari într-o comunitate de specii mici. Jurnalul Canadian de pescuit și științe acvatice 45, 1758-1770.
Von Ende, C. N. și D. O. Dempsey (1981) excluderea aparentă a Cladoceranului Bosmina longirostris de către prădătorul nevertebrat Chaoborus americanus. Am. Mid. Nat. 105, 240-248.
Von Ende, C. N. (1982) fenologia a patru specii Chaoborus. Entomologia Mediului 11, 9-16.
Wilhelm, F. M., D. W. Schindler și A. S. McNaught (2000) influența scării experimentale asupra estimării ratei de prădare a Gammarus lacustris (Crustacea: Amphipoda) pe Daphnia într-un lac alpin. Jurnalul de cercetare a planctonului 22, 1719-1734.