Spatial Variability of Energetic Metabilism of Black Sea Ctenophor Mnemiopsis leidyi Agassiz, 1865
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Abstract
A method of monitoring of «well-being» of pelagial on the basis of an estimation of spatial variability of energetic exchange level is developed of mass species of zooplankton is developed. The method supposes the exception of components of dispersion of the measured values of specific respiration rate, related to its daily rhythm and experimental conditions. Effect of heterogeneity of environment is described to a remaining component of variability of specific respiration rate values of this specie. On the basis of the fulfilled experiments with the use of this method the vector fields of deviations of level of energetic exchange at combjelly-invader M. leidyi from the statistical «norm» are received in the north half of the Black sea. Main factors, determining nature and level of physiological response of young and adult individuals of the combjelly on the complex of changes what is going in an environment and during seasonal succession of plankton, are revealed. Such are food conditions, an orographic factor and an activity of reproduction of a population. The revealed spatial changeability of vector and level of exchange level at the single populations of zooplankton (for example, copepods, larvae of molluscs and fishes, etc.) can be as the index of level of the inhibited impact on them of negative factors of environment, including contamination. The method can be also useful to a contouring of scopes of influence of pollutants on hydrobionts.
Authors
References
Ивлева И.В. Температура среды и скорость энергетического обмена у водных животных. – Киев: Наук. думка, 1981.– 232 с.
Виноградов М.Е., Сапожников В.В., Шушкина Э.А. Экосистема Черного моря. – М.: Наук, 1992. 112 с.
Георгиев В.Т., Герасимов С.А., Попов Ю.И. Гидродинамическое состояние открытых вод северной половины Черного моря в 1992-1993 гг. // Исследование экосистемы Черного моря: Сб. науч.тр. (Министерство охраны окружающей природной среды Украины, Укр. науч. Центр экологии моря). – Вып.1. Одесса, 1994. С. 17–23.
Грузов Л.Н., Люмкис П.В, Нападовский Г.В. Исследования пространственновременной структуры планктонных полей северной половины Черного моря в 199293 гг. / Исследование экосистемы Черного моря: Сб. науч.тр. (Министерство охраны окружающей природной среды Украины, Укр. науч. Центр экологии моря). – Вып.1. Одесса, 1994. С. 94–127.
Мединец В.И., Грузов Л.Н., Орлова И.Г., Василева В.Н., Попов Ю.И. Исследование годового цикла основных элементов экосистемы северной части Черного моря // Исследование экосистемы Черного моря: Сб. науч.тр. (Министерство охраны окружающей природной среды Украины, Укр. науч. Центр экологии моря).– Вып.1. Одесса, 1994. С. 12–16.
Минкина Н.И. Пространственная вариабельность уровня энергетического обмена зоопланктона (методика оценки) // Системы контроля окружающей среды. Средства, модели и мониторинг: Сб. науч. тр. – Севастополь, 2007. С.318–324.
Минкина Н.И. Основной энергетический обмен у массовых видов копепод / Механизмы образования скоплений и функционирования планктона в экосистемах Индийского океана / Т.С. Петипа (науч. ред.) и др.; [отв. ред. Э.З. Самышев]; Рос. акад. наук, Ин-т мор. биолог. исслед. им. А.О. Ковалевского. – Белгород: КОНСТАНТА; Севастополь, 2017. Гл. 11, С. 268–291.
Минкина Н.И., Павлова Е.В. Суточные изменения интенсивности дыхания гребневика Mnemiopsis leidyi в Чёрном море // Океанология. 1995. Т.35, № 2. C. 241– 245.
Минкина Н.И., Павлова Е.В., Самышев Э.З., Гордина А.Д. Энергетический обмен икры, личинок и мальков черноморской камбалы калкан и его изменения в условиях загрязнения // Системы контроля окружающей среды. Методические, технические и программные средства: Сб. науч. тр. – Севастополь, 2006. С. 347–356.
Минкина Н.И., Самышев Э.З. Опыт оценки пространственной изменчивости энергетического обмена планктонных животных на примере желетелых Черного моря и Антарктики // Системы контроля окружающей среды. Средства, информационные технологии и мониторинг: Сб. науч. тр. / НАН Украины. МГИ: – Севастополь, 2009. С. 360–369.
Павлова Е.В. Движение и энергетический обмен морских планктонных организмов. – Киев: Наукова думка, 1987. 212 с.
Петипа Т.С. О жизненных формах пелагических копепод и вопрос о структуре трофических уровней // Структура и динамика водных сообществ и популяций. - Киев: Наук. думка, 1967. С. 108–109.
Попов А.Е. О связи интенсивности энергетического обмена водных организмов с концентрацией их массы в условиях эксперимента // Экология морских организмов. – Киев: Наук. думка, 1987. С.98–104.
Самышев Э.З. Антарктический криль и структура планктонного сообщества в его ареале. – М.: Наука, 1991. 168 с.
Самышев Э.З., Лушов А.И., Ефимов В.С. Об изменении интенсивности обмена гидробионтов в процессе адаптации к условиям опыта (на примере Idotea baltica basteri из Черного моря) // Гидробиол. журн. 1980. Т. 16, вып. 6. С. 94-96.
Сущеня Л.М. Интенсивность дыхания ракообразных. – Киев: Наук. думка, 1972.–195 с.
Хайлов К.М., Попов А.Е. Концентрация живой массы как регулятор функционирования водных организмов // Экология моря. 1983. Вып. 15. С. 3–15.
Хайлов К.М., Празукин А.В., Минкина Н.И., Павлова Е.В. Концентрация и функциональная активность живого вещества в сгущениях разного уровня организации //Успехи соврем. биол. 1999. Т. 119, № 1. – С.3–14.
Хорошилов В.С. Сезонная динамика черноморской популяции гребневика Mnemiopsis leidyi //Океанология. – 1993. –Т. 33, № 4. С. 558–562.
Шушкина Э.А., Виноградов М.Е. Изменения планктонного сообщества открытых районов Черного моря и воздействия на него гребневика мнемиопсиса (1978– 1989 гг.) // Изменчивость экосистемы Черного моря: естественные и антропогенные факторы. М.: Наука, 1991. С. 249–291.
Alcaraz M. Marine zooplankton and the metabolic theory of ecology: is it a predictive tool? // J. Plankton Res. 2016. Vol. 38, N 3. P. 762–770.
Allen J. I., Polimene L. Linking physiology to ecology: towards a new generation of plankton models // J. Plankton Res. 2011. Vol.33. P. 989–997.
Båmstedt U. ETS-activity as an estimator of respiratory rate of zooplankton populations. The significance of variations in environmental factors // J. Еxp. Mar. Biol. Ecol. 1980. Vol. 42, N 2. P. 267–283.
Barneche D., Kulbicki M., Floeter S., Friedlander A., Maina J., Allen A.P. Scaling metabolism from individuals to fish communities at broad spatial scales // Ecol. Lett. 2014. Vol. 17. P. 1067–1076.
de Bello F., Lavorel S., Díaz S., Harrington R., Cornelissen J.H.C., Bardgett R.D., Berg M.P. et al. Towards an assessment of multiple ecosystem processes and services via functional traits // Biodivers. Conserv. 2010. Vol. 19. P. 2873–2893.
Boaden P.J.S. Adaptation of intertidal sand meiofaunal oxygen uptake to temperature and population density // Sci. Mar. 1989. Vol. 53, N 2-3. P. 329–334.
Brown J.H., Gillooly J.F., Allen A.P., Savage V.M., West G.B. Toward a metabolic theory of ecology // Ecology. 2004. Vol. 85. P. 1771–1789.
Calow P. Toward a definition of functional ecology // Funct. Ecol. 1987. Vol. 1. P. 57–61.
Dodds P.S., Rothman D.H., Weitz J.S. Re-examination of the ‘3/4-law’ of metabolism // J. Theor. Biol. 2001. Vol. 209. P. 9–27.
Glazier D.S. The 3/4-power law is not universal: evolution of isometric, ontogenetic metabolic scaling in pelagic animals // BioScience. 2006. Vol. 56. P. 325–332.
Hébert M-P., Beisner B. E., Maranger R. Linking zooplankton communities to ecosystems functioning: toward an effect-trait framework (HORIZONS) // J. Plankton Res. 2016. Vol. 00. P. 1–10.
Hemmingsen A.M. Energy metabolism as related to body size and respiratory surfaces and its evolution // Rep. Steno. memorial hospital Nordisk insulin lab. Copenhagen, 1960. Vol.9. P. 7–110.
Ikeda T. The effect of laboratory conditions on the extrapolation of experimental measurements to the ecology of marine zooplankton // Mar. Biol. 1980. Vol.58, № 4. P.285–293.
Kearney M., Porter W. Mechanistic niche modelling: combining physiological and spatial data to predict species’ ranges // Ecol. Lett. 2009. Vol. 12. P. 1–17.
Kiørboe T., Hirst A.G. Shifts in mass scaling of respiration, feeding, and growth rates across life-form transitions in marine pelagic organisms // Am. Nat. 2014. Vol.183. E118–E130.
Minkina N.I., Pavlova E.V., Sazhina L.I. Diurnal rhythm on energy metabolism at different stages of development of Calanus euxinus and Acartia clausi from the Black Sea // Sixth Intern. Conf. on Copepoda. (Oldenburg-Bremerhaven, Germany, 29 July-3 Aug. 1996). Oldenburg-Bremerhaven, 1996. P. 81.
Mutlu E. Distribution and abundance of ctenophores and their zooplankton food in the Black Sea. II. Mnemiopsis leidyi // Marine Biology. 1999. Vol. 135. P. 609-613.
Tilman D., Hillerislambers J., Harpole S., Dybzinski R., Fargione J., Clark C., Lehman C. Does metabolic theory apply to community ecology? It’s a matter of scale // Ecology. 2004. Vol. 85. P. 1797–1799.