結果


物理和生物背景數據


11月,水柱與 -1.5和-1.7之間的溫度和鹽度 大約 34.6–34.8%。 熒光為零 從表面到底部,Calanus 種群集中在 100 m 以下的深度(結果未顯示)。 7 月,水體分層有新鮮 (29.2 %) 和溫暖的 (+7.2 冷卻) 上層 5-10 米表層。 從 10 m 下降到 50 m 深度,溫度下降 急劇增加到-1.2℃,鹽度增加到34.6%。 熒光在 5 m 處達到峰值,對應于 1.14 lg chl a l-1 . 在 50 m 以下,藻類生物量非常低 (\0.08 lg chl a l-1 )。 卡蘭努斯種群主要是 在上部 100 m 中發現(結果未顯示)。


代謝


C. glacialis 在四種不同環境中的 C 特定需求 處理方法如圖 2 所示。 問題,11 月的 Dark+FSW 治療第 4-9 天沒有結果。 第 1 天的結果 因此,將 3 至 3 用作第 4-6 天和第 11 月 7-9 日。


表 1 每個時間間隔的 C 特定需求率的雙向 ANOVA,包括食物處理 (Food/FSW) 和光照狀態 (Light/FSW) 暗)為主要因素

11 月,只有光線對 前 3 天的 C 特定需求(雙向方差分析, 對于光,p\0.05,表 1)。 在那段時間里, 橈足類通過將其 C 特定需求增加 3 倍(單向方差分析,p\0.05),在存在和不存在 食物(表 1;圖 1)。 在第 3-6 天和第 7-9 天, 光和食物對 C 特定需求有顯著影響, 但不是關于它們的相互作用(雙向方差分析,p\0.05 對于兩個單獨的因素,表 1)。 C 特定需求 在有食物的情況下保持高位,在結束時達到頂峰 實驗結果為 3.8 倍 基線(單向方差分析,圖 2)。 在缺少...之下 食物,C 特定需求在 3 天后下降, 雖然從未達到初始低基線值 測量 Dark+FSW(圖 2)。 在沒有光線的情況下 但食物的存在(黑暗+食物處理),橈足類 C 特定需求在 3 天后增加了約 1.3,并且 仍然顯著高于基線(圖 2) 在整個實驗過程中,雖然從未接近 在治療中測量的相對較高的值 光+食物。

圖 2 呼吸速率,碳 每個人的需求率, 和碳特定需求 天 (nmol O2 ind-1 day-1, lg C ind-1 day-1 和 % day-1 分別)和標準 每次處理的偏差, 黑暗和過濾的海水 (黑暗+FSW),黑暗和食物 加成(暗+食物),光 暴露和過濾海水 (Light+FSW) 和 Light and 食物添加 (Light+Food),對于 一個冬天和一個夏天。 因為 技術問題,沒有結果 可用于第 4-9 天 Dark+FSW 中的治療 十一月。 對于所有碳特定需求結果, 不同的字母表示 之間的顯著差異 處理(單向方差分析, 迷幻劑; p \0.05)。 請注意 每個不同的 y 軸比例 季節


7 月(圖 2b),基準 C 特定需求 (黑暗 + FSW;第 1-3 天)是 *3 高的因子(t 檢驗 p\0.05) 比 11 月。 這是綜合效果 光和食物的兩個因素(雙向方差分析) 顯著影響了夏季的特定碳需求, 盡管隨著時間的推移,食物似乎比光更重要。 事實上,3天后,用食物治療的生物體, 無論光照條件如何,都具有更高的 C 特異性 與無食物處理相比,需求增加了 1.25-1.8 倍(單向方差分析,圖 2)。 這 沒有食物的治療中的 C 特定需求保持不變 低 (Light+FSW) 甚至隨著時間的推移而降低 (Dark+Food,單向方差分析,圖 2)。


討論 食物的供應被認為是最重要的 浮游動物呼吸和碳需求的因素 (高橋等人,2002 年)。 已發現喂食過量食物的 C. hyperboreus 會增加其呼吸速率 系數 3(Takahashi 等人,2002 年),相反, 缺乏食物可能會減少橈足類動物的呼吸和 排泄率(Ikeda 和 Skjoldal 1989;Ikeda 等人。 2001)。 在本研究中,暴露在光線下也是 考慮到,光和食物都被發現 影響冬季和夏季的橈足類 C 特定需求。


C. glacialis CV 的碳需求范圍為 0.72 lg C ind-1 day-1 in 11 月 (Dark+FSW) 到 5.52 lg C ind-1 day-1 in 7 in 7 當同時暴露于兩者時 清淡+食物(圖2)。 波弗特海東南部的 C. glacialis 雌性也對 生物生產季節,但他們的呼吸是 遠高于本研究中測量的 CV,增加 從 4.8 到 7.2 lg C ind-1 day-1 三月到 5 月 14.4–21.6 lg C ind-1 day-1(Seuthe 等人,2007 年)。 這些對女性更高的碳需求可能是 解釋為女性較高的代謝活動由于 性腺成熟和產蛋期間的投資 冬春過渡期(Hirche 和 Kattner 1993)。 11月,原位碳需求非常 C. glacialis CV 較低,表明這些橈足類 處于滯育狀態。 盡管如此,他們很快就做出了回應 光和食物通過增加呼吸作用 3.5 對應于原位碳需求量測 對于 7 月的活躍 C. glacialis CV。


光似乎是喚醒滯育橈足類動物的主要誘因,但如果沒有食物,碳 需求再次降低。 碳需求的事實 實驗從未恢復到低的原位值 表明他們要么需要更多時間來減少 新陳代謝或恢復滯育是不可能的 一旦他們被喚醒。 后者意味著 喚醒橈足類動物將不得不應對更高的碳 直到有食物供應。


結果表明,在冬天,當橈足類 滯育,光是一個主要的“喚醒”因素。 這可能是由于光是初級生產的限制因素,因此是橈足類動物的藻類食物。 冬天。 從充足的光線開始大約需要 2-3 周 可用于初級生產,直至達到藻類生長高峰期 達到(Engelsen 等人,2002 年;Leu 等人,2010 年)。 這個 時間滯后類似于激活所需的最短時間 越冬Calanus中的消化酶(Hirche 1983)。 橈足類光的劇烈變化研究 代謝可能與大多數溫帶或 熱帶地區,但對于極地地區,這是至關重要的 重要性。 在北極,海冰破裂的時間 在同一地區,每年可能會有很大差異 (http://polarview.met.no/)。 較早的光線穿透 由于海冰條件變化而導致的水柱 (Arrigo et al. 2008) 很可能會觸發橈足類動物 “醒來”,從而為即將到來的事情做好準備 藻類食物。 對光等外部線索做出反應,即使 在處于某種休眠狀態時,將因此確保 C. glacialis 來“醒來”并及時為浮游植物盛開做好準備,這是一年中的主要食物事件。


在夏天,與冬天相反,食物似乎是一種 橈足類碳需求增加的主要因素。 這 初始碳需求基準率測量 7 月的黑暗 + FSW 與測量的比率相似 Bamstedt 和 Tande (1985) 的 C. glacialis CV 類似 西巴倫支海 6 月的低溫。 這些值低于先前報告的碳 C. glacialis 雌性在類似條件下的需求 (Bamstedt 和 Tande 1985;Ikeda 和 Skjoldal 1989; 蘇特等人。 2007)。 這可能是由于較大的尺寸 與 CV 相比,女性的數量和增加的碳 對繁殖雌性的需求(Hirche 和 Kattner 1993)。 不管光照條件如何,饑餓的橈足類動物 在為期 9 天的實驗中降低了他們的新陳代謝 七月。 相反,在有食物的情況下,碳需求 保持高位。 這表明滯育可能是 由缺乏食物觸發,即使光照仍然存在。 然而,儲存的脂質量可能也起到了作用 何時下降到深度和減少的重要作用 代謝(Miller 等人,2000 年;S?reide 等人,2010 年)。 在 2010年7月,采樣點藻類生物量偏低 C. glacialis CV 中的脂囊大小相當大(JE 瑟雷德人。 觀察。)表明這些橈足類動物很快 準備越冬。 從 8 月中旬開始,C. glacialis CIV 和 CV 主要出現在 Billefjorden 的深處(JE S?reide pers. observ.)。


光和食物對北極橈足類冰殼動物新陳代謝的影響——摘要、介紹

光和食物對北極橈足類冰殼動物新陳代謝的影響——材料和方法

光和食物對北極橈足類冰殼動物新陳代謝的影響——結果

光和食物對北極橈足類冰殼動物新陳代謝的影響——結論、致謝!