Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tăng nguy cơ hạn chế photpho ở nhiệt độ cao hơn cho Daphnia magna
Tóm tắt
Các loài động vật không xương sống ăn thực vật thường đối mặt với những hạn chế về tốc độ tăng trưởng do nhu cầu cao về photpho (P) và nitơ (N). Nhiệt độ là yếu tố chính điều chỉnh tốc độ tăng trưởng, tuy nhiên, sự tương tác giữa nhiệt độ và sự hạn chế P đối với tốc độ tăng trưởng soma vẫn chưa được biết đến nhiều. Để điều tra sự tương tác này, chúng tôi đã thực hiện một nghiên cứu về tốc độ tăng trưởng soma (SGR) của loài cladocera Daphnia magna, được biết đến là nhạy cảm với sự hạn chế P. Chúng tôi đã xác định SGR qua một phạm vi rộng các hàm lượng P trong chế độ ăn từ tảo (tỉ lệ carbon (C):P (125–790), và ở các nhiệt độ khác nhau (10–25°C). Có một tác động mạnh mẽ của cả nhiệt độ và tỉ lệ C:P đến SGR của D. magna, và cũng đã phát hiện sự tương tác đáng kể giữa hai yếu tố này. Tác động tiêu cực của C:P trong chế độ ăn đến tốc độ tăng trưởng đã giảm khi nhiệt độ giảm. Chúng tôi không tìm thấy bằng chứng về sự hạn chế P ở nhiệt độ thấp nhất, cho thấy rằng động học enzyme hoặc các biện pháp khác của chất lượng thực phẩm vượt trội hơn nhu cầu về P cho tổng hợp RNA và protein ở nhiệt độ thấp. Những phát hiện này cũng chỉ ra rằng có nguy cơ tăng cường hạn chế P và do đó hiệu suất tăng trưởng sẽ giảm ở nhiệt độ cao.
Từ khóa
#Daphnia magna #tăng trưởng soma #hạn chế photpho #nhiệt độ #tỉ lệ carbon-phosphoTài liệu tham khảo
Adrian R, O’Reilly CM, Zagarese H, Baines SB, Hessen DO, Keller W, Livingstone DM, Sommaruga R, Straile D, Van Donk E, Weyhenmeyer GA, Winder M (2009) Lakes as sentinels of climate change. Limnol Oceanogr 54:2283–2297
Brett MT, Muller-Navarra DC, Park SK (2000) Empirical analysis of the effect of phosphorus limitation on algal food quality for freshwater zooplankton. Limnol Oceanogr 45:1564–1575
Cole PC, Luecke C, Wurtsbaugh WA, Burkart G (2002) Growth and survival of Daphnia in epilimnetic and metalimnetic water from oligotrophic lakes: the effects of food and temperature. Freshw Biol 47:2113–2122
Crawley MJ (2007) The R book. Wiley, Chichester
Darchambeau F, Færøvig PJ, Hessen DO (2003) How Daphnia copes with excess carbon in its food. Oecologia 136:336–346
Elser JJ, O’Brien WJ, Dobberfuhl DR, Dowling TE (2000) The evolution of ecosystem processes: growth rate and elemental stoichiometry of a key herbivore in temperate and arctic habitats. J Evol Biol 13:845–853
Færøvig PJ, Andersen T, Hessen DO (2002) Image analysis of Daphnia populations: non-destructive determination of demography and biomass in cultures. Freshw Biol 47:1956–1962
Gorokhova E, Kyle M (2002) Analysis of nucleic acids in Daphnia: development of methods and ontogenetic variations in RNA–DNA content. J Plankton Res 24:511–522
Hessen DO (1990) Carbon, nitrogen and phosphorus status in Daphnia at varying food conditions. J Plankton Res 12:1239–1249
Hessen DO, Anderson TR (2008) Excess carbon in aquatic organisms and ecosystems: physiological, ecological, and evolutionary implications. Limnol Oceanogr 53:1686–1696
Hessen DO, Færøvig PJ, Andersen T (2002) Light, nutrients, and P:C ratios in algae: grazer performance related to food quality and quantity. Ecology 83:1886–1898
Johnson JB, Omland KS (2004) Model selection in ecology and evolution. Trends Evol Ecol 19:101–108
Kerkhoff AJ, Enquist BJ, Elser JJ, Fagan WF (2005) Plant allometry, stoichiometry and the temperature-dependence of primary productivity. Glob Ecol Biogeogr 14:585–598
Kilham SS, Kreeger DA, Lynn SG, Goulden CE, Herrera L (1998) COMBO: a defined freshwater culture medium for algae and zooplankton. Hydrobiologia 377:147–159
Leu E, Færøvig PJ, Hessen DO (2006) UV effects on stoichiometry and PUFAs of Selenastrum capricornutum and their consequences for the grazer Daphnia magna. Freshw Biol 51:2296–2308
Lovelock CE, Feller IC, Ball MC, Ellis J, Sorrell B (2007) Testing the growth rate vs geochemical hypothesis for latitudinal variation in plant nutrients. Ecol Lett 10:154–163
Masclaux H, Bec A, Kainz MJ, Desvilettes C, Jouve L, Bourdier G (2009) Combined effects of food quality and temperature on somatic growth and reproduction of two freshwater cladocerans. Limnol Oceanogr 54:1323–1332
McLaren IA (1963) Effects of temperature on growth of zooplankton and the adaptive value of vertical migration. J Fish Res Bd Can 20:685–727
Menzel DH, Corwin N (1965) The measurement of total phosphorus in seawater based on the liberation of organically bound fractions by persulphate oxidation. Limnol Oceanogr 10:280–282
Moore MV, Folt CL, Stemberger RS (1996) Consequences of elevated temperatures for zooplankton assemblages in temperate lakes. Arch Hydrobiol 135:289–319
Orcutt JDJ, Porter KG (1984) The synergistic effects of temperature and food concentration on life history parameters of Daphnia. Oecologia 63:300–306
Plath K, Boersma M (2001) Mineral limitation of zooplankton: stoichiometric constraints and optimal foraging. Ecology 82:1260–1269
R Development Core Team (2009) R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. http://www.R-project.org
Reich PB, Oleksyn J (2004) Global patterns of plant leaf N and P in relation to temperature and latitude. Proc Natl Acad Sci USA 101:11001–11006
Rothhaupt KO (1995) Algal nutrient limitation affects rotifer growth rate, but not ingestion rate. Limnol Oceanogr 40:1201–1208
Sterner RW, Elser JJ (2002) Ecological stoichiometry—the biology of elements from molecules to the biosphere. Princeton University Press, Princeton
Sterner RW, Schwalbach MS (2001) Diel integration of food quality by Daphnia: luxury consumption by a freshwater planktonic herbivore. Limnol Oceanogr 46:410–416
Urabe J, Togari J, Elser JJ (2003) Stoichiometric impacts of increased carbon dioxide on a planktonic herbivore. Glob Chang Biol 9:818–825
Woods HA, Makino W, Cotner JB, Hobbie SE, Harrison JF, Acharya K, Elser JJ (2003) Temperature and the chemical composition of poikilotherm organisms. Funct Ecol 17:237–245
Zaret TM, Suffern JS (1976) Vertical migration in zooplankton as a predator avoidance mechanism. Limnol Oceanogr 21:804–813