i laboratorieexperimentet konsumerades få byte. Endast 9 och 4 av 140 respektive 98 daphniaoch copepods konsumerades under 48 timmar vilket resulterade i hastigheter på 0.900 och 0.400 prey Chaoborus-1day-1 (Tabell 1) som är högre än de som registrerats för fältet.Chaoborus valt något för Daphnia (Figur 4). Urvalet av enskilda larver varierade emellertid mycket och individerna i replikat en och fyra matade på fler copepods än Daphnia, medan individen i replikat fem inte konsumerade några copepods (Figur 4 B). Larven i replikat två ”Kinkades” i mitten och spasmades bara på plats i slutet av experimentet. Men när det kontrollerades vid 24 timmar verkade det friskt och rörde sig normalt. Eftersom Chaoborus är bakhåll rovdjur och behöver täcka stora avstånd snabbt, minskade denna skada förmodligen den totala utfodringsförmågan hos Chaoborus i replikat två. Eftersom Chaoborus var frisk vid 24 timmar presenteras data för fullständighet men utesluts från selektivitetsberäkningar (Figur 4 B och C).
diskussion:
Chaoborus larver i Campus Lake genomförde dagliga vertikala migrationer, liknande de som observerats i andra sjöar (La Row och Marzoff 1970). Men ett antal stora larver kvarstod i vattenkolonnen under dagen, vilket var oväntat. Även om vissa larver kan förväntas i vattenspelaren eftersom första och andra instars är planktoniska, rapporteras tredje och fjärde instars i allmänhet vara bentiska om dagen. Förekomsten av sena instar larver i vattenpelaren i Campus Lake kan bero på nattljusföroreningar från campusbyggnader. Provtagningsplatsen hade så mycket ljus på natten från lampor på stranden och student sovsalar att strålkastare bara behövdes för att se Chaoborus i de samlade proverna. Således är det möjligt att denna ljusstyrka’ på natten störde det normala migrationsmönstret och tvingade larver i vattenspelaren när de var hungriga, snarare än i synkronisering med nattmörkret. Även om det observerade vertikala migrationsmönstret följer det traditionella mönstret antyder närvaron av ett stort antal Chaoborus i sedimentet klockan 06:00 att densiteterna i vattenspelaren kan ha varit högre fortfarande hade alla individer lämnat sedimentet. Detta kan vara en ytterligare indikation på störda migrationsmönster i Campus Lake.
analysen av tarminnehållet i Chaoborus från Campus Lake visade nästan exklusiv selektivitet för roterare, särskilt Keratella. Även om Chaoborus larver är kända för att mata på rotorer (Moore et al. 1994) har en sådan stark selektivitet inte rapporterats. Denna starka selektivitet berodde på förekomsten av Keratella i tarmen jämfört med dess nära frånvaro från sjön. Detta kan tyda på att Chaoborus blir selektiv för byte, vilket är säsongsmässigt rikligt och sedan långsamt byter till andra bytestyper När densiteten hos det föredragna bytet minskar. Av de andra byte taxa, Chaoborusuppvisade en högre selektivitet för Bosmina än för Daphnia och copepods. Bosmina var bland de små bytes objekt som konsumeras av Chaoborus, vilket kan återspegla en hantering/fånga storleksbegränsning. Även om Copepods var den vanligaste taxonen i sjön, hittades få i tarmarna i Chaoborus. Copepods har ett snabbt och välutvecklat svar på rovdjur. Det är mycket snabbare än antingen Bosmina eller Daphnia, som sjunker passivt som ett flyktrespons (Kerfoot 1975). Eftersom Chaoborus är snabba att attackera byte, skulle en långsamt sjunkande liten Bosmina vara mycket lättare att fånga och hantera än en flyktande copepod. Denna snapping / catapulting escape mekanism kunde ha förhindrat copepods från att fångas och ätas. Således är det troligt att en del av Chaoborus selektivitet är relaterad till bytesstorlek och flyktförmåga. Chaoborus kan också ha valt mot copepods på grund av deras morfologi. Moore och Gilbert (1987) fann att när utrymmet i grödan av Chaoborus blev begränsat under utfodring, kunde mjukt kroppsligt byte komprimeras lättare. Detta kan också påverka valet eftersom copepods har en hårdare ryggsköld än cladocerans.
Chaoborus visade litet urval för Daphnia (Figur 4) i laboratorieexperimentet där alla Chaoborus konsumerade minst en Daphnia. Närvaron av döda och manglade bytesartiklar i bägarna i slutet av laboratorieexperimenten visade tydligt att Chaoborus matade. Men när bilder av tarminnehållet gjordes hittades inga identifierbara delar av Daphnia eller copepods i grödans innehåll. Detta tyder på att Chaoborus valt mjuka kroppsdelar och var slarviga matare. Detta ger också stöd till ovanstående argument att mjukvävnad lättare komprimeras till ett begränsat utrymme. Detta resultat kan indikera att utfodringshastigheter baserade på tarminnehållsanalyser underskattar antalet stora bytesföremål som Daphnia och copepods som dödats av Chaoborus. Som nämnts ovan baseras predationshastigheten för Chaoborus och påverkan på populationer av sjöplankton ofta på tarminnehållsanalyser från laboratorieexperiment (t.ex. Pastorok 1980). Detta kan innebära att sådana beräkningar underskattar antalet byte som dödats av Chaoborus i den verkliga världen. Ett uppföljningsexperiment för att kvantifiera den slarviga utfodringen av Chaoborus skulle vara till hjälp för att korrigera predationsuppskattningar baserade på tarminnehållsanalyser från andra fältstudier.
även om predationshastigheterna i laboratorieexperimentet verkade låga var de högre än i sjön (Tabell 1). Med tanke på den slarviga utfodringen av Chaoborus i laboratoriet kan detta indikera att de priser som uppskattats från fältinsamlade djur underskattade det faktiska antalet konsumerade byten. Eftersom samlingar endast gjordes på en dag jämfördes priserna med de som bestämdes från en annan studie på Campus Lake som utfördes i augusti 2003 (Jacobs 2003). Jacobs (2003) analyserade också tarminnehållet från fältinsamlade djur och rapporterade predationshastigheter på 0,27-1,36 roterare Chaoborus-1dag-1, 0,4-1,23 Bosmina Chaoborus-1dag-1 och 0,15-0,36 copepods Chaoborus-1dag-1. Dessa priser omfattar de fastställda priserna förutom min fältuppskattade hastighet för copepods, vilket var mycket lägre. Således är det mycket troligt att laboratoriehastigheterna återspeglar det faktiska bytesvalet och hastigheten av Chaoborus i frånvaro av roterare eller annat litet byte som Bosmina.
utfodringshastigheten för Chaoborus i laboratorieexperimentet kunde ha påverkats av faktorer inklusive närvaro av gångvägsljus, brist på sediment och byte som erbjuds. Ljus från laboratoriet blockerades från experimentet, men ljus från stigar utanför fönstret kan ha stört larvernas matningsbeteende på natten. Också brist på sediment i botten av bägarna, i vilka Chaoborus kunde gräva under dagen, och som skulle ha komplicerat den experimentella inställningen, kan ha stressat larverna och påverkat utfodringsaktiviteten. Slutligen kan storleken på bytet som erbjuds också ha påverkat utfodringsgraden. Rotifers och Bosmina, som är mycket mindre än Daphnia och copepods valdes i sjön. Således presenterar endast stora byten kan ha framkallat en högre attack svar från larverna.
sammantaget indikerar den höga predationshastigheten och den starka selektiviteten hos Chaoborus för roterare att detta taxon har störst risk i Campus Lake. Den minsta av kladoceranerna, Bosmina, är också i fara, medan Daphnia och copepods bara står inför svagt predationstryck. Hypotesen att Chaoborus väljer Daphnia över copepods stöddes inte. Eftersom Chaoborus är gape-begränsade rovdjur, bör en riklig Chaoborus-befolkning främja populationer av storkropps zooplankton, ett mål i Campus Lake restoration (Muchmore et al. 2004).
bekräftelser:
denna forskning finansierades av ett siuc REACH-bidrag (Research Enriched Academic Challenge) genom ORDA (Office of Research Development and Administration). Jag tackar Dr. Frank Wilhelm för hans hjälp genom alla aspekter av projektet. Alicia Jacobs, Mike Venarsky och Nick Gaskill, doktorander i Limnology Laboratory, gav också hjälp.
Berg, K. (1937) bidrag till biologin av Corethra meigen (Chaoborus lichtenstein). Biol. Meddr. 13, 1-101.
Blais, JM och ej Maly (1993). Differentiell predation av Chaoborus americanus på män och kvinnor av två arter av Diaptomus. Kanadensisk tidskrift för fiske och Vattenvetenskap 50, 410-415.
Borkent, A. (1979) systematik och bionomi av arten av undergenen Schadonophasma Dyar och Shannon (Chaoborus, Chaoboridae, Diptera). Quaestiones Entomologicae 15, 122-255.
Brett, M. T. (1992) Chaoborus och fiskmedierade influenser på Daphnia longispina befolkningsstruktur, dynamik och livshistoriestrategier. Oecologia 89, 69-77.
Brooks, J. L. Och S. I. Dodson. (1965) Predation, kroppsstorlek och kompositioner av plankton. Vetenskap 150, 28-35.
Carpenter, Sr, JF Kitchell och Jr Hodgson (1985) kaskad trofiska interaktioner och sjöproduktivitet. Bioscience 35, 634-639.
Dawidowicz, P. (1990) effektivitet av fytoplanktonkontroll med stor och liten djurplankton. Hydrobiologia 200/201, 43-47.
Eggleton, F. E. (1932) Limnetisk distribution och migration av Corethra larver i två Michigan sjöar. Papper från Michigan Academy of Science 15, 361-388.
Elser, M. M., C. N. Von ende, P. Sorrano och S. R. Carpenter (1987) Chaoborus populationer: svar på livsmedelsmanipulation och potentiella effekter på zooplanktonsamhällen. Kanadensisk tidskrift för zoologi 65, 2846-2852.
Jacobs, A. M. (2003) effekten av Chaoborus larver på zooplankton överflöd och storlek struktur i en grund Midwest U. S. grundforskning, Institutionen för zoologi, Southern Illinois University, Carbondale, IL.
Juday, C. (1921) observationer på larverna av Corethra punctipennis. Biologisk Bulletin från Marine Biology Laboratory 40, 271-286.
Kerfoot, W. C. (1975) divergensen av intilliggande populationer. Ekologi 56, 1298-1313.
Krebs, CJ (1989) Ekologisk Metodik. Harper Collins Publishers Inc., New York, NY
Lampert, W. (1993) ultimata orsaker till diel vertikal migration av zooplankton: nya bevis för predator-undvikande hypotes. Arkiv f& uuml; r Hydrobiologie Beiheft 39, 79-88.
La Row, Ej och gr Marzolf (1970) beteendemässiga skillnader mellan 3: e och 4: e instars av Chaoborus punctipennis säger. Amerikansk Midland naturalist 84, 428-436.
Moore, M. V. (1988) differentiell användning av livsmedelsresurser av instars of Chaoborus punctipennis. Sötvattenbiologi 19, 249-268.
Moore, M. V. och J. J. Gilbert (1987) åldersspecifik Chaoborus predation på rotorbyte. Sötvattenbiologi 17, 223-236.
Moore, M. V., N. D. Yan och T. Pawson (1994) Omnivory av larven phantom midge (Chaoborus spp.) och dess potentiella betydelse för sötvattenplanktoniska matbanor. Kanadensisk tidskrift för zoologi 72, 2055-2065.
Muchmore, C., J. Stahl, E. Talley och F. M. Wilhelm (2004) fas i diagnostik / genomförbarhetsstudie av Campus Lake, Jackson County, Illinois. Southern Illinois University i Carbondale. 1-203.
Mumm, H. och A. F. Sell (1995) uppskatta effekterna av Chaoborus predation av zooplankton: en ny design för in situ kapslingar studier. Arkiv f& uuml; r Hydrobiologie 134, 195-206.
Neill, we (1981) påverkan av Chaoborus predation på strukturen och dynamiken hos ett djurplanktonsamhälle för kräftdjur. Oecologia 48, 164-177.
Pastorok, R. A. (1980) urval av byte av Chaoborus larver: En översyn och nya bevis för Beteendeflexibilitet. I Evolution och ekologi av Zooplanktonsamhällen. Redigerad av W. C. Kerfoot. University Press of New England, Hannover, N. H. S. 538-554.
Pastorok, ra (1980) effekterna av rovdjurs hunger och mat överflöd på bytesval av Chaoborus larver. Limnologi och oceanografi 25, 910-921.
Roth, J. C. (1967) anteckningar om Chaoborus-arter från Douglas Lake-regionen, Michigan, med en nyckel till deras larver (Diptera: Chaoboridae). Artiklar från Michigan Academy of Science, Arts och Letters 11, 63-68.
Roth, J. C. (1968) Bentisk och limnetisk fördelning av tre Chaoborusarter i en södra Michigan-sjö (Diptera :Chaoboridae). Limnologi och oceanografi 13, 242-249.
Saether, O. A. (1970) Familj Chaoboridae. I Das Zooplankton der Binnengew& auml; sser. Binnengew& auml; sser. 15, 257-280.
Smith, D. G. (2001) Pennaks Sötvatten ryggradslösa djur i USA 4: e upplagan. Porifera till Crustacea. John Wiley och Sons, Inc., New York, NY
Stahl, JB (1966) ekologin av Chaoborus i Myers Lake, Indiana. Limnologi och oceanografi 11, 177-183.
Vanni, M. J. (1988) Sötvatten djurplankton samhällsstruktur: introduktion av stora ryggradslösa rovdjur och stor växtätare till ett litet artsamhälle. Kanadensisk tidskrift för fiske och Vattenvetenskap 45, 1758-1770.
Von ende, C. N. och D. O. Dempsey (1981) uppenbar uteslutning av Cladoceran Bosmina longirostris av ryggradslösa rovdjur Chaoborus americanus. Är. Mitten. Nat. 105, 240-248.
Von ende, CN (1982) fenologi av fyra Chaoborus arter. Miljö Entomologi 11, 9-16.
Wilhelm, F. M., D. W. Schindler och A. S. McNaught (2000) påverkan av experimentell skala på att uppskatta predationshastigheten för Gammarus lacustris (Crustacea: Amphipoda) på Daphnia i en alpin sjö. Tidskrift för Planktonforskning 22, 1719-1734.