Khả năng ăn uống, sản xuất trứng và tỷ lệ nở trứng của động vật giáp xác Acartia tonsa và Temora longicornis trên khẩu phần gồm tảo gây độc Pseudo-nitzschia multiseries và tảo không độc Pseudo-nitzschia pungens

Hydrobiologia - 2001
Jean A. Lincoln1, Jefferson T. Turner1, Stephen S. Bates2, Claude Léger2, David A. Gauthier1
1Department of Biology and Center for Marine Science and Technology, University of Massachusetts Dartmouth, North Dartmouth, U.S.A.
2Fisheries and Oceans Canada, Gulf Fisheries Centre, Moncton, Canada

Tóm tắt

Vào năm 1987, đã xảy ra một vụ ngộ độc động vật thân mềm ở Canada với các ca tử vong ở người do tảo được gọi là Pseudo-nitzschia multiseries, sản sinh ra độc tố axit domoic. Để kiểm tra xem axit domoic trong tảo này có hoạt động như một chất ức chế việc gặm nhấm đối với động vật giáp xác hay không, chúng tôi đã so sánh tỷ lệ ăn, tỷ lệ sản xuất trứng, tỷ lệ nở trứng và tỷ lệ tử vong của động vật giáp xác calanoid Acartia tonsa và Temora longicornis ăn chế độ ăn từ tảo độc P. multiseries và tảo không độc có kích thước tương tự Pseudo-nitzschia pungens. Các mẫu động vật giáp xác đã được thu thập vào mùa hè năm 1994, 1995 và 1996 từ vịnh Shediac, New Brunswick, Canada, gần Đảo Hoàng tử Edward, nơi xảy ra vụ ngộ độc axit domoic năm 1987. Tỷ lệ tiêu thụ tảo độc so với tảo không độc của A. tonsa và T. longicornis là tương tự nhau, chỉ có một cặp giá trị khác biệt đáng kể được ghi nhận trong năm 1994, trong đó A. tonsa có tỷ lệ tiêu thụ tảo độc cao hơn so với tảo không độc. Do đó, axit domoic dường như không làm giảm khả năng gặm nhấm. Các phân tích động vật giáp xác bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) cho thấy rằng động vật giáp xác tích lũy axit domoic khi ăn tảo P. multiseries. Tỷ lệ sản xuất trứng của động vật giáp xác khi ăn tảo P. multiseries và P. pungens rất thấp, dao động từ 0 đến 2.79 trứng cái−1 ngày−1. Dường như không có sự khác biệt trong tỷ lệ sản xuất trứng hoặc tỷ lệ nở đối với chế độ ăn từ tảo độc và không độc. Tỷ lệ tử vong của con cái trên chế độ ăn độc là thấp, dao động từ 0 đến 20%, với tỷ lệ trung bình là 13%, và không có sự khác biệt rõ ràng giữa tỷ lệ tử vong của động vật giáp xác ăn tảo độc và không độc. Tỷ lệ nở trứng trên cả hai chế độ ăn, mặc dù dựa trên số lượng trứng ít, nằm trong khoảng từ 22% đến 76%, với tỷ lệ nở trung bình là 45%. Các khẩu phần từ tảo không độc cộng với tập hợp nước biển tự nhiên bổ sung thêm axit domoic hòa tan cho thấy tỷ lệ và phần trăm tương tự khi so sánh với các thí nghiệm trước đó. Tóm lại, không có biến số nào được đo lường cho thấy ảnh hưởng xấu đến động vật giáp xác ăn từ tảo độc so với tảo không độc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Anderson, D. M., 1989. Toxic algal blooms and red tides: a global perspective. In Okaichi, T., D. M. Anderson & T. Nemoto (eds), Red Tides. Biology, Environmental Science and Toxicology. Elsevier, New York, Amsterdam, London: 11–16.

Anderson, D. M. & A. W. White, 1992. Marine biotoxins at the top of the food chain. Oceanus 35: 55–61.

Ban, S., C. Burns, J. Castel, Y. Chaudron, E. Christou, R. Escribano, S. Umani, S. Gasparini, F. Ruiz, M. Hoffmeyer, A. Ianora, H. Kang, M. Laabir, A. Lacoste, A. Miralto, X. Ning, S. Poulet, V. Rodriguez, J. Runge, J. Shi, M. Starr, S. Uye & Y. Wang, 1997. The paradox of diatom-copepod interactions. Mar. Ecol. Prog. Ser. 157: 287–293.

Bates, S. S., C. J. Bird, A. S.W. De Freitas, R. Foxall, M.W. Gilgan, L. A. Hanic, G. E. Johnson, A.W. McCulloch, P. Odense, R. Pocklington, M. A. Quilliam, P. G. Sim, J. C. Smith, D. V. Subba Rao, E. C. D. Todd, J. A Walter & J. L. C. Wright, 1989. Pennate diatom Nitzschia pungens as the primary source of domoic acid, a toxin in shellfish from eastern Prince Edward Island, Canada. Can. J. Fish. aquat. Sci. 46: 1203–1215.

Bates, S. S., A. S. W. De Freitas, J. E. Milley, R. Pocklington, M.A. Quilliam, J. C. Smith & J. Worms, 1991. Controls on domoic acid production by the diatom Nitzschia pungens f. multiseries in culture: nutrients and irradiance. Can. J. Fish. aquat. Sci. 48: 1136–1144.

Bates, S. S., C. Léger, B. A. Keafer & D. M. Anderson, 1993a. Discrimination between domoic-acid-producing and nontoxic forms of the diatom Pseudonitzschia pungens using immunofluorescence. Mar. Ecol. Prog. Ser. 100: 185–195.

Bates, S. S., J. Worms & J. C. Smith, 1993b. Effects of ammonium and nitrate on domoic acid production by Nitzschia pungens in batch culture. Can. J. Fish. aquat. Sci. 50: 1248–1254.

Bates, S. S., D. J. Douglas, G. J. Doucette & C. Léger, 1995. Enhancement of domoic acid production by reintroducing bacteria to axenic cultures of the diatom Pseudo-nitzschia multiseries. Nat. Toxins 3: 428–435.

Bates, S. S., C. Léger & K.M. Smith, 1996. Domoic acid production by the diatom Pseudo-nitzschia multiseries as a function of division rate in silicate-limited chemostat culture. In Yasumoto, T., Y. Oshima & Y. Fukuyo (eds), Harmful and Toxic Algal Blooms. Intergov. Oceanogr. Comm. UNESCO, Paris: 163–166.

Buskey, E. J. & D. A. Stockwell, 1993. Effects of a persistent 'brown tide' on zooplankton populations in the Laguna Madre of south Texas. In Smayda, T. J. & Y. Shimizu, (eds), Toxic Phytoplankton Blooms in the Sea. Elsevier, Amsterdam: 659–666.

Citarella, G., 1982. Le zooplancton de la baie de Shédiac (Nouveau-Brunswick). J. Plankton Res. 4: 791–812.

Dale, B. & C. M. Yentsch, 1978. Red tide and paralytic shellfish poisoning. Oceanus 21: 41–49.

Debonnel, G., L. Beauchesne & C. De Montigny, 1989. Domoic acid the alleged 'mussel toxin', might produce its neurotoxic effect through kainate receptor activation: an electrophysiological study in the rat dorsal hippocampus. Can. J. Physiol. Pharmacol. 67: 29–33.

Dutz, J., 1998. Repression of fecundity in the neritic copepod Acartia clausi exposed to the toxic dinoflagellate Alexandrium lusitanicum: relationship between feeding and egg production. Mar. Ecol. Prog. Ser. 175: 97–107.

Edgar, R. K. & K. Laird, 1993. Computer simulation of error rates of Poisson-based interval estimates of phytoplankton abundance. Hydrobiologia 264: 65–77.

Edler, L., 1978. Recommendations on methods for marine biological studies in the Baltic Sea: phytoplankton and chlorophyll. Baltic Marine Biologists No. 5: 38 pp.

Fritz, L., M. Quilliam, J. L. C. Wright, A. M. Beale & T. M. Work, 1992. An outbreak of domoic acid poisoning attributed to the pennate diatom Pseudo-nitzschia australis. J. Phycol. 28: 439–442.

Frost, B. W., 1972. Effects of size and concentration of food particles on the feeding behavior of the marine planktonic copepod Calanus pacificus. Limnol. Oceanogr. 17: 805–815.

Gaudy, F., 1974. Feeding four species of pelagic copepods under experimental conditions. Mar. Biol. 25: 125–141.

Gill, C. W. & R. P. Harris, 1987. Behavioural responses of the copepods Calanus helgolandicus and Temora longicornis to dinoflagellate diets. J. mar. biol. Ass. U.K. 67: 785–801.

Gossett, W. S., 1907. On the error of counting with a haemocytometer. Biometrika 5: 351–360.

Guillard, R. R. L., 1973. Division rates. In Stein, J. R. (ed.), Handbook of Phycological Methods. Cambridge University Press: 289–311.

Hallegraeff, G. M., 1993, A review of harmful algal blooms and their apparent global increase. Phycologia 32: 79–99.

Hitchcock, G. L., 1982. A comparative study of the size-dependent organic composition of marine diatoms and dinoflagellates. J. Plankton Res. 4: 363–377.

Huntley, M. E., P. Ciminiello & M. D. G. Lopez, 1987. Importance of food quality in determining development and survival of Calanus pacificus (Copepoda: Calanoida). Mar. Biol. 95: 103–113.

Huntley, M. E., P. Sykes, S. Rohan & V. Marin, 1986. Chemicallymediated rejection of dinoflagellate prey by the copepods Calanus pacificus and Paracalanus parvus: mechanism, occurrence and significance. Mar. Ecol. Prog. Ser. 28: 105–120.

Ianora, A., 1998. Copepod life history traits in subtemperate regions. J. mar. Syst. 15: 337–349.

Ianora, A., S. A. Poulet & A. Miralto, 1995. A comparative study of the inhibitory effect of diatoms on the reproductive biology of the copepod Temora stylifera. Mar. Biol. 121: 533–539.

Ives, J. D., 1985. The relationship between Gonyaulax tamarensis cell toxin levels and copepod ingestion rates. In Anderson, D. M., A.W. White & D. G. Baden (eds), Toxic Dinoflagellates. Elsevier, Amsterdam: 413–418.

Kiø rboe, T., 1989. Phytoplankton growth rate and nitrogen content: implications for feeding and fecundity in a herbivorous copepod. Mar. Ecol. Prog. Ser. 55: 229–234.

Kleppel, G. S., 1993. On the diets of calanoid copepods. Mar. Ecol. Prog. Ser. 99: 183–195.

Lincoln, J. A., 1998. Feeding, egg production and egg hatching success of the copepods Acartia tonsa and Temora longicornis on diets of the toxic diatom Pseudo-nitzschia multiseries and the non-toxic diatom Pseudo-nitzschia pungens. Master of Science thesis, University of Massachusetts Dartmouth: 108 pp.

Maeda, M., T. Kodama, T. Tanaka, Y. Ohfune, K. Nomoto, K. Nishimura & T. Fujita, 1984. Insecticidal and neuromuscular activities of domoic acid and its related compounds. J. Pesticide Sci. 9: 27–32.

McAlice, B. J., 1981. On the post-glacial history of Acartia tonsa (Copepoda: Calanoida) in the Gulf of Maine and the Gulf of St. Lawrence. Mar. Biol. 64: 267–272.

Parrish, K. K. & D. F. Wilson, 1978. Fecundity studies on Acartia tonsa (Copepoda: Calanoida) in standardized culture. Mar. Biol. 46: 65–81.

Perl, T.M., L. Bedard, T. Kosatsky, J. C. Hockin, E. C. D. Todd & R. S. Remis, 1990. An outbreak of toxic encephalopathy caused by eating mussels contaminated with domoic acid. N. Eng. J. Med. 322: 1775–1780.

Pocklington, R., J. E. Milley, S. S. Bates, C. J. Bird, A. S. W. De Freitas & M. A. Quilliam, 1989. Trace determination of domoic acid in seawater and phytoplankton by high-preformance liquid chromatography of the fluorenylmethoxycarbonyl (FMOC) derivative. Intern. J. Envir. Anal. Chem. 38: 351–368.

Scholin, C. A., F. Gulland, G. J. Doucette, S. Benson, M. Busman, F. P. Chavez, J. Cordaro, R. DeLong, A. De Vogelaere, J. Harvey, M. Haulena, K. Lefebvre, T. Lipscomb, S. Loscutoff, L. J. Lowenstine, R. Marin III, P. E. Miller, W. A. McLellan, P. D. R. Moeller, C. L. Powell, T. Rowles, P. Silvagni, M. Silver, T. Spraker, V. Trainer & F. M. Van Dolah, 2000. Mortality of sea lions along the central California coast linked to a toxic diatom bloom. Nature 403: 80–84.

Scott, T., 1905. On some Entomostraca from the Gulf of St. Lawrence. Trans. nat. Hist. Soc. Glasgow 7: 46–52.

Shumway, S. E., 1990. A review of the effects of algal blooms on shellfish and aquaculture. J.World Aquaculture Soc. 21: 65–105.

Smayda, T. J., 1989. Primary production and the global epidemic of phytoplankton blooms in the sea: a linkage? In Cosper, E. M., V. M. Bricelji & E. J. Carpenter (eds), Novel Phytoplankton Bloom. Causes and Impacts of Recurrent Brown Tides and Other Unusual Blooms. Springer-Verlag: 449–483.

Smith, J. C., R. Cormier, J. Worms, C. J. Bird, M. A. Quillam, R. Pocklington, R. Angus & L. Hanic, 1990. Toxic blooms of the domoic acid containing diatom Nitzschia pungens in the Cardigan River, Prince Edward Island, in 1988. In Granéli, E., B. Sundström, L. Edler & D. M. Anderson (eds) Toxic Marine Phytoplankton. Elsevier, Amsterdam: 227–232.

Sokal, R. R. & F. J. Rohlf, 1995. Biometry. 3rd edn. W.H. Freeman, San Francisco: 887 pp.

Steidinger, K. A., 1983. A re-evaluation of toxic dinoflagellate biology and ecology. Prog. phycol. Res. 2: 147–188.

Stottrup, J. G. & J. Jensen, 1990. Influence of algal diet on feeding and egg-production of the calanoid copepod Acartia tonsa Dana. J. exp. mar. Biol. Ecol. 141: 87–106.

Sykes, P. F. & M. E. Huntley, 1987. Acute physiological reactions of Calanus pacificus to selected dinoflagellates: direct observations. Mar. Biol. 94: 19–24.

Teegarden, G. J. & A. D. Cembella, 1996. Grazing of toxic dinoflagellates, Alexandrium spp., by adult copepods of coastal Maine: implications for the fate of paralytic shellfish toxins in marine food webs. J. exp. mar. Biol. Ecol. 196: 145–176.

Tester, P. A. & J. T. Turner, 1990. How long does it take copepods to make eggs? J. exp. mar. Biol. Ecol. 141: 169–182.

Todd, E. C. D., 1993. Domoic acid and amnesic shellfish poisoning - A review. J. Food Protect. 56: 69–83.

Turner, J. T. & D. M. Anderson, 1983. Zooplankton grazing during dinoflagellate blooms in a Cape Cod embayment, with observations of predation upon tinitinnids by copepods. Pubbl. Sta. Zool. Napoli: Mar. Ecol. 4: 359–374.

Turner, J. T. & P. A. Tester, 1989. Zooplankton feeding ecology: grazing during an expatriate red tide. In Cosper, E. M., V. M. Bricelj & E. J. Carpenter (eds), Novel Phytoplankton Blooms: Causes and Impacts of Recurrent Brown Tides and Other Unusual Blooms, Coastal and Estuarine Studies 35. Springer-Verlag, Berlin: 359–374.

Turner, J. T. & P. A. Tester, 1997. Toxic marine phytoplankton, zooplankton grazers and pelagic food webs. Limnol. Oceangr. 42: 1203–1214.

Turner, J. T., P. A. Tester & P. J. Hansen, 1998a. Interactions between toxic marine phytoplankton and metazoan and protistan grazers. In Anderson, D. M., A. D. Cembella & G. M. Hallegraeff (eds), Physiological Ecology of Harmful Algal Blooms. Springer-Verlag, Berlin: 453–474.

Turner J. T., J. A. Lincoln & A. Cembella, 1998b. Effects of toxic and non-toxic dinoflagellates on copepod grazing, egg production and egg hatching success. In Reguera, B., J. Blanco, M. L. Fernandez & T. Wyatt (eds), Harmful Algae. Proceedings of the VIII International Conference on Harmful Algae, Vigo, Spain. UNESCO, Paris: 379–381.

Turriff, N., J. A. Runge & A. D. Cembella, 1995. Toxin accumulation and feeding behaviour of the planktonic copepod Calanus finmarchicus exposed to the red-tide dinoflagellate Alexandrium excavatum. Mar. Biol. 123: 55–64.

Uye, S., 1986. Impact of copepod grazing on the red-tide flagellate Chattonella antiqua. Mar. Biol. 92: 35–42.

Uye, S. I. & K. Takamatsu, 1990. Feeding interactions between planktonic copepods and red-tide dinoflagellates from Japanese coastal waters. Mar. Ecol. Prog. Ser. 59: 97–107.

Villac, M. C., D. L. Roelke, T. A. Villareal & G. A. Fryxell, 1993. Comparison of two domoic acid-producing diatoms: a review. Hydrobiologia 269/270: 213–224.

White, A.W., 1979. Dinoflagellate toxins in phytoplankton and zooplankton fractions during a bloom of Gonyaulax excavata. In Taylor, D. L. & H. H. Seliger (eds), Toxic Dinoflagellate Blooms. Elsevier, Amsterdam: 381–384.

White, A. W., 1981. Marine zooplankton can accumulate and retain dinoflagellate toxins and cause fish klills. Limnol. Oceanogr. 26: 103–109.

Windust, A., 1992. The responses of bacteria, microalgae and zooplankton to the diatom Nitzschia pungens f. multiseries and its toxic metabolite domoic acid. M.S. thesis, Dalhousie University: 107 pp.

Wood, T. M. & L. Shapiro (eds), 1992. Amnesic Shellfish Poisoning: a Workshop Report. Oregon Institute of Marine Biology, Newport, Oregon: 52 pp.

Work, T. M., A. B. Beale, L. Fritz, M. A. Quilliam, M. Silver, K. Buck & J. L. C. Wright, 1992. Domoic acid intoxication of brown pelicans and cormorants in Santa Cruz, California. In Smayda, T. J. & Y. Shimizu (eds), Toxic Phytoplankton Blooms in the Sea. Elsevier, Amsterdam: 643–649.

Wright, J. L. C., R. K. Boyd, A. S. W. De Freitas, M. Falk, R. A. Foxall, W. D. Jamieson, M. V. Laycock, A.W. McCulloch, A. G. McInnes, P. Odense, V. P. Pathak, M. A. Quilliam, M. A. Ragan, P. G. Sim, P. Thibault, J. A. Walter, M. Gilgan, D. J. A. Richard & D. Dewar, 1989. Identification of domoic acid, neuroexcitatory amino acid, in toxic mussels from eastern Prince Edward Island. Can. J. Chem. 67: 481–490.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Hydrobiologia

Thông tin tác giả