Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kích thích phản ứng chống lại kẻ thù của nghêu xanh Perna viridis dưới tình trạng thiếu oxy
Tóm tắt
Thiếu oxy do sự gia tăng quá mức dinh dưỡng trong nước đang trở thành một vấn đề toàn cầu. Đối với nghêu, việc gia tăng sản xuất chỉ tơ là một thích nghi quan trọng đối với sự hiện diện của kẻ thù chân khớp và các chế độ thủy động học năng lượng. Quy trình sản xuất chỉ tơ tiêu tốn năng lượng, vì vậy nghiên cứu này đã sử dụng nghêu xanh Perna viridis (L.) để khảo sát phản ứng với sự tiếp xúc của kẻ thù kết hợp với tình trạng thiếu oxy. Thiếu oxy thường gặp ở các vịnh được bảo vệ ở Hồng Kông, và các cá thể nghêu được thu thập ở một trong những vịnh như vậy, Lok Wo Sha (vĩ độ / kinh độ: 22º18′ N / 114º10′ E) vào tháng 1 năm 2009. Kẻ thù được sử dụng trong các thí nghiệm là cua bơi Thalamita danae. Nồng độ oxy được sử dụng trong các thí nghiệm kéo dài 48 giờ dao động từ tình trạng thiếu oxy đến tình trạng bình thường (1.5 ± 0.3 mg l−1, 3.0 ± 0.3 mg l−1 và 6.0 ± 0.3 mg l−1). Số lượng chỉ tơ sản xuất ít hơn, đồng thời ngắn hơn và mảnh mai hơn ở mức oxy giảm, không quan tâm đến sự hiện diện của kẻ thù hay không; tần suất mà nghêu rụng thân cũng thấp hơn. Tuy nhiên, nghêu tiếp xúc với kẻ thù lại có sản xuất chỉ tơ cao hơn ở tất cả các mức oxy so với nhóm đối chứng. Điều này đã làm nổi bật tầm quan trọng của các phản ứng chống kẻ thù đối với sự sống sót của các cá thể ngay cả trong môi trường căng thẳng, nơi mà nguồn cung năng lượng bị hạn chế bởi quá trình trao đổi chất hiếu khí. Các tác động tương tác giữa mức oxy và sự tiếp xúc với kẻ thù đã được quan sát đối với sản xuất chỉ tơ (tần suất rụng thân, chiều dài trung bình của chỉ tơ, thể tích chỉ tơ tích lũy), với các giá trị đạt được ở 1.5 và 3.0 mg O2 l−1 không thể phân biệt thống kê cho nhóm đối chứng không có kẻ thù nhưng không phải cho nhóm có kẻ thù. Sự thiếu vắng sự khác biệt trong sản xuất chỉ tơ ở mức oxy thấp hơn trong tình trạng không có kẻ thù có thể chỉ ra lượng chỉ tơ tối thiểu cần thiết cho việc định cư trên một cơ sở.
Từ khóa
#thiếu oxy #nghêu xanh #phản ứng chống kẻ thù #năng lượng #môi trường căng thẳngTài liệu tham khảo
Alfaro AC, Jeffs AG (2002) Small-scale mussel settlement patterns within morphologically distinct substrata at Ninety Mile Beach, northern New Zealand. Malacologia 44:1–15
Bell GW, Eggleston DB (2005) Species-specific avoidance responses by blue crabs and fish to chronic and episodic hypoxia. Mar Biol 146:761–770
Bell GW, Eggleston DB, Wolcott TG (2003) Behavioral responses of free-ranging blue crabs to episodic hypoxia. II. Feeding. Mar Ecol Prog Ser 259:227–235
Brafield AE (1963) The effects of oxygen deficiency on the behavior of Macoma balthica (L.). Anim Behav 11:2–3
Brante A, Hughes RN (2001) Effects of hypoxia on the prey-handling behaviour of Carcinus maenas feeding on Mytilus edulis. Mar Ecol Prog Ser 209:301–305
Cheung SG (1991) Energetics of transplanted populations of the green-lipped mussel Perna viridis (Linnaeus) (Bivalvia: Mytilacea) in Hong Kong. II: Integrated energy budget. Asian Mar Biol 8:133–147
Cheung SG, Tong PY, Yip KM, Shin PKS (2004) Chemical cues from predators and damaged conspecifics affect byssus production in the Green-lipped mussel Perna viridis. Mar Freshw Behav Phy 37:127–135
Cheung SG, Luk KC, Shin PKS (2006) Predator-Labeling effect on byssus production in marine mussels Perna viridis (L.) and Brachidontes variabilis (Krauss). J Chem Ecol 32:1501–1512
Cheung SG, Yang FY, Chiu JMY, Liu CC, Shin PKS (2009) Anti-predator behaviour in the green-lipped mussel, Perna viridis: byssus thread production depends on the mussels’ position in clump. Mar Ecol Prog Ser 378:145–151
Clarke M, McMahon RF (1996) Effects of hypoxia and low-frequency agitation on byssogenesis in the freshwater mussel Dreissena polymorpha (Pallas). Biol Bull 191:413–420
Côté IM (1995) Effects of predatory crab effluent on byssus production in mussels. J Exp Mar Biol Ecol 188:233–241
Das T, Stickle WB (1994) Detection and avoidance of hypoxic water by juvenile Callinectes sapidus and C. similis. Mar Biol 120:593–600
Dauer DM, Rodi AJ Jr, Ranasinghe JA (1992) Effects of low dissolved oxygen events on the macrobenthos of the lower Chesapeake Bay. Estuaries 15:348–391
Diaz RJ, Rosenberg R (1995) Marine benthic hypoxia: a review of its ecological effects and the behavioural responses of benthic macrofauna. Oceanogr Mar Biol Annual Rev 33:245–303
Diaz RJ, Neubauer RJ, Schaffner LC, Pihl L, Baden SP (1992) Continuous monitoring of dissolved oxygen in an estuary experiencing periodic hypoxia and the effect of hypoxia on macrobenthos and fish. Sci Total Environ (Marine Coastal Eutrophication):1055–1068
Elner RW (1978) The mechanics of predation by the shore crab, Carcinus maenas (L.), on the edible mussel, Mytilus edulis L. Oecologia 36:333–344
Farrell ED, Crowe TP (2007) The use of byssus threads by Mytilus edulis as an active defence against Nucella lapillus. J Mar Biol Ass UK 87:559–564
Gaston GR (1985) Effects of hypoxia on macrobenthos of the inner shelf off Cameron, Louisiana. Estuar Coast Shelf Sci 20:603–613
GESAMP (2001) A sea of troubles. GESAMP Rep Stud 70:1–35
Gray JS, Wu RS, Or YY (2002) Effects of hypoxia and organic enrichment on the coastal marine environment. Mar Ecol Prog Ser 238:249–279
Huang ZG, Lee SY, Mak PMS (1985) The distribution and population structure of Perna viridis (Bivalvia: Mytilacea) in Hong Kong waters. In: Morton B, Dudgeon D (eds) Proceedings of the Second International Workshop on the Malacofauna of Hong Kong and Southern China, Hong Kong, 1983. Hong Kong University Press, Hong Kong, pp 465–471
Kramer DL (1987) Dissolved oxygen and fish behavior. Environ Biol Fishes 18:81–92
Leonard GH, Bertness MD, Yund PO (1999) Crab predation, waterborne cues, and inducible defenses in the blue mussel, Mytilus edulis. Ecology 80:1–14
Long WC, Bryce J, Brylawski BJ, Seitz RD (2008) Behavioral effects of low dissolved oxygen on the bivalve Macoma balthica. J Exp Mar Biol Ecol 359:34–39
McIntyre PB, McCollum SA (2000) Responses of bullfrog tadpoles to hypoxia and predators. Oecologia 125:301–308
Nestlerode JA, Diaz RJ (1998) Effects of periodic environmental hypoxia on predation of a tethered polychaete, Glycera americana: implications for trophic dynamics. Mar Ecol Prog Ser 172:185–195
Pihl L, Baden SP, Diaz RJ (1991) Effects of periodic hypoxia on distribution of demersal fish and crustaceans. Mar Biol 108:349–360
Powers SP, Peterson CH, Christian RR, Sullivan E, Powers MJ, Bishop MJ, Buzzelli CP (2005) Effects of eutrophication on bottom habitat and prey resources of demersal fishes. Mar Ecol Prog Ser 302:233–243
Price HA (1981) Byssus thread strength in the mussel, Mytilus edulis. J Zool (London) 194:245–255
Reimer O, Harms-Ringdahl S (2001) Predator-inducible changes in blue mussels from the predator-free Baltic Sea. Mar Biol 139:959–965
Reish DJ, Ayers JL Jr (1968) Studies on the Mytilus edulis community in Alamitos Bay, California: III. The effects of reduced dissolved oxygen and chlorinity concentrations on survival and byssus thread formation. Veliger 10:384–388
Rombough PJ (1988) Respiratory gas exchange, aerobic metabolism, and effects of hypoxia during early life. In: Hoar WS, Randall DJ (eds) Fish physiology XI. The physiology of developing fish. A. Eggs and larvae. Academic Press, San Diego, pp 59–161
Rosenberg R (1977) Benthic macrofaunal dynamics, production, and dispersion in an oxygen-deficient estuary of west Sweden. J Exp Mar Biol Ecol 26:107–133
Rosenberg R, Hellman B, Johansson B (1991) Hypoxic tolerance of marine benthic fauna. Mar Ecol Prog Ser 79:127–131
Sagasti A, Schaffner LC, Duffy JE (2001) Effects of periodic hypoxia on mortality, feeding and predation in an estuarine epifaunal community. J Exp Mar Biol Ecol 258:257–283
Saloom ME, Duncan DS (2005) Low dissolved oxygen levels reduce anti-predation behaviours of the freshwater clam Corbicula fluminea. Freshw Biol 50:1233–1238
Seed R (1990) Predator-prey relationships between the swimming crab Thalamita danae Stimpson (Decapoda: Portunidae) and the mussels Perna viridis (L.) and Brachidontes variabilis (Krauss). In: Morton B (ed) Proceedings of the second international marine biological workshop: the marine flora and fauna of Hong Kong and southern China, Hong Kong University Press, Hong Kong, pp 993–1013
Seed R (1993) Invertebrate predators and their role in structuring coastal and estuarine populations of filter feeding bivalves. In: Dame RF (ed) Bivalve filter feeders in estuarine and coastal ecosystem processes. Springer, Berlin, pp 149–194
Seed R, Richardson CA (1999) Evolutionary traits in Perna viridis (Linnaeus) and Septifer virgatus (Wiegmann) (Bivalvia: Mytilidae). J Exp Mar Biol Ecol 239:273–287
Seitz RD, Marshall LS, Hines AH, Clark KL (2003) Effects of hypoxia on predator-prey dynamics of the blue crab Callinectes sapidus and the Baltic clam Macoma balthica in Chesapeake Bay. Mar Ecol Prog Ser 257:179–188
Selman M, Greenhalgh S, Diaz R, Sugg Z (2008) Eutrophication and hypoxia in coastal areas: a global assessment of the state of knowledge. World resources policy note no. 1: water quality: eutrophication and hypoxia. World Resources Institute, Washington
Shafee MS (1979) Ecological energy requirements of the green mussel, Perna viridis Linnaeus from the Ennore Estuary, Madras. Oceanol Acta 2:69–74
Shin PKS, Cheung PH, Yang FY, Cheung SG (2005) Intermittent exposure to reduced oxygen levels affects prey size selection and consumption in swimming crab Thalamita danae Stimpson. Mar Pollut Bull 51:1003–1009
Shin PKS, Liu CC, Liu ZX, Cheung SG (2008) Marine mussels Brachidontes variabilis selected smaller places of refuge and enhanced byssus production upon exposure to conspecific and heterospecific cues. J Exp Mar Biol Ecol 361:16–20
Taylor DL, Eggleston DB (2000) Effects of hypoxia on an estuarine predator-prey interaction: mutual interference and foraging behavior of the blue crab (Callinectes sapidus) on infaunal clam prey (Mya arenaria). Mar Ecol Prog Ser 196:221–237
van der Veer HW, Bergman MJN (1986) Development of tidally related behaviour of a newly settled 0-group plaice (Pleuronectes platessa) population in the western Wadden Sea. Mar Ecol Progr Ser 31:121–129