Исследование суточной динамики трофической активности d. Magna и d. Pulex

В ходе эксперимента была оценена суточная динамика трофической активности половозрелых и неполовозрелых представителей двух видов ракообразных – лабораторной культуры D. magna и природной популяции D. pulex (табл. 1, рис. 1). Во всех исследованных линиях были выявлены сходные суточные перепады ТА, минимум которой приходился на дневное время, а максимум – на вечер и ночь. При этом колебания совпадали по фазе и при различных условиях кормления дафний. Во всех экспериментах различия между ТА в точках минимума и максимума статистически значимы (по t-критерию Стьюдента).

При порционном питании (т.е. при кормлении каждые 4 часа) выявлен минимум ТА и у взрослых, и у половозрелых D. magna, приходящийся на дневное время (рис. 1). У линии половозрелых D. magna наблюдается большая амплитуда колебаний ТА. Среднесуточное значение ТА для D. magna ad. (взрослые) – 3,41±0,88 мл/(даф.*ч)¹, а для D. magna juv. (неполовозрелые) – 0,58±0,12 мл/(даф.*ч).

Суточная динамика ТА D. pulex несколько различается у взрослых и неполовозрелых дафний: у первых минимум наблюдается в районе 14 часов, тогда как у молоди он сдвинут к 18 часам (рис. 2). Наибольшая ТА у обеих линий наблюдается в вечернее время (22 – 24 ч). Среднесуточное значение ТА для D. pulex ad. – 0,82± 0,16 мл/(даф.*ч), а у D. pulex juv. – 0,60±0,21 мл/(даф.*ч). При сравнении взрослых D. pulex с D. magna можно видеть, что и у животных из лабораторной культуры, и у дафний из естественного водоёма суточные колебания имеют сходную динамику. То есть длительное культивирование ракообразных в лабораторных условиях, при отсутствии пресса хищников и значительной миграции водорослей не влияет на суточную динамику трофической активности.

Оценку динамики трофической активности проводили как при порционном типе питания (каждые 4 часа), так и при постоянном присутствии корма в пробе с дафниями. По данным третьего эксперимента с постоянным кормлением D. magna можно утверждать, что общий вид динамики ТА не зависит от способа кормления (рис. 3). Минимум ТА также приходится на дневное время (14 – 18 часов). Среднесуточное значение ТА – 3,44±0,68 мл/(даф.*ч), что совпадает с данными ТА при порционном кормлении.

Заключение

По полученным данным можно предложить методические рекомендации по постановке подобного рода экспериментов. Так, преимущество проведения опытов с молодью Daphnia состоит в том, что они не размножаются в ходе эксперимента, что позволяет избегать случайных скачков в уровне ТА, связанных с прекращением питания во время размножения, а также с питанием вновь рожденных ракообразных. С другой стороны, уровень ТА молоди значительно ниже, чем у взрослых дафний, поэтому сложнее выявить суточные колебания.

Взрослые особи D. magna оказались весьма удобны для проведения опытов, так как они крупные, их легко пересаживать, и у них высокая ТА, позволяющая наиболее точно произвести измерение существующих колебаний.

По результатам исследования показано, что ТА D. pulex всегда ниже, чем у D. magna, что может быть связано с большими размерами последних и большей интенсивностью потребления пищи.

Эмпирически было установлено, что для половозрелых представителей D. magna удобнее измерять концентрацию хлореллы через 40 минут после начала эксперимента, чем через 90 минут, так как при выбранной начальной концентрации корма (≈ 300 000 кл/мл), через полтора часа концентрация оставшейся хлореллы низкая и даёт большую погрешность.

Эксперимент с постоянной подкормкой дафний даёт больший разброс значений, чем при порционном кормлении, что объясняется трудностями в поддержании одинаковой концентрации хлореллы во всех повторностях. В тоже время, концентрация корма влияет на скорость его потребления, хотя ее колебания не зависят от способа кормления.

Таким образом, исходя из полученных экспериментальных данных, показана универсальность закономерностей изменения трофической активности представителей семейства Daphniidae (D. magna и D. pulex), не зависящая от возраста, способа питания и условий обитания исследованных организмов. Пик трофической активности приходится на вечернее время, тогда как в дневное время наблюдается ее спад.