Энергетический обмен ракообразных (Amphipoda) из северных популяций (бассейн Белого Моря)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Холодноводность и низкая продуктивность водоема создают энергетически особые условия для жизни гидробионтов, усугубляемые текущим изменением климата. Были изучены температурно-зависимые показатели энергетического обмена (скорость потребления кислорода) у представителей разных экологo-биогеографических групп амфипод – арктической (Gammaracanthus loricatus), палеарктической (Gammarus zaddachi) и голарктической (G. lacustris), из прибрежного озера и литорали Белого моря. Обнаружены межвидовые различия в уровне стандартного энергетического обмена и его 1.5–2-кратное увеличение в случае хищничества амфипод.

Об авторах

Н. А. Березина

Зоологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nadezhda.berezina@zin.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 1

Список литературы

  1. Brown J.H., Gillooly J.F., Allen A.P. et al. Toward a metabolic theory of ecology// Ecology. 2004. V. 85. P. 1771–1789.
  2. Glazier D.S. Beyond the “3/4-power law”: Variation in the intra- and interspecific scaling of metabolic rate in animals// Biol. Rev. 2005. V. 80. P. 611–662.
  3. Huey R.B., Stevenson R.D. Integrating thermal physiology and ecology of ectotherms: a discussion of approaches // Integr. Comp. Biol. 1979. V. 19. P. 357–366.
  4. Pörtner H.-O. Oxygen- and capacity-limitation of thermal tolerance: a matrix for integrating climate-related stressor effects in marine ecosystems// J. Exp. Biol. 2010. V. 213. P. 881–893.
  5. Pörtner H.-O., Knust R. Climate change affects marine fishes through the oxygen limitation of thermal tolerance// Science. 2007. V. 315. P. 95–97.
  6. Angilletta M.J. Thermal adaptation: A theoretical and empirical synthesis. Oxford: Oxford University Press, 2009. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198570875.001.1
  7. Pörtner H.-O., Farrell A.P. Physiology and climate change// Science. 2008. V. 322. P. 690–692. https://doi.org/10.1126/science.1163156
  8. Magozzi S., Calosi P. Integrating metabolic performance, thermal tolerance, and plasticity enables for more accurate predictions on species vulnerability to acute and chronic effects of global warming// Glob. Chang. Biol. 2015. V. 21. P. 181–194.
  9. Penk M., Irvine K., Donohue I. Ecosystem-level effects of a globally spreading invertebrate invader are not moderated by a functionally similar native// J. Anim. Ecol. 2015. V. 84. P. 1628–1636. https://doi.org/10.1111/1365-2656.12402
  10. Peck L.S., Morley S.A., Richard J., Clark M.S. Acclimation and thermal tolerance in Antarctic marine ectotherms// J. Exp. Biol. 2014. V. 217. P. 16–22.
  11. Berezina N., Kalinkina N., Maximov A. Distribution and functional ecology of malacostracan crustaceans in Russian northern and arctic lakes // Lake Water: properties and uses (Case studies of hydrochemistry and hydrobiology of lakes in northwest Russia). Eds. Pokrovsky O.S., Bespalaya Y., Shirokova L.S., Vorobyeva T.Y. New York: Nova Science Publishers, 2021. P. 229–248.
  12. Pörtner H.-O. Climate variations and the physiological basis of temperature dependent biogeography: systemic to molecular hierarchy of thermal tolerance in animals// Comp. Biochem. Physiol. Part A. 2002. V. 132. P. 739–761.
  13. Peck L.S. Ecophysiology of Antarctic marine ectotherms: limits to life// Ecological studies in the Antarctic sea ice zone. Eds. Arntz W.E., Clarke A. Berlin, Heidelberg: Springer, 2002. P. 221–230. https://doi.org/10.1007/978-3-642-59419-9_29
  14. Guderley H. Metabolic responses to low temperature in fish muscle// Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. 2004. V. 79. P. 409–427.
  15. Scholander P.F., Flagg W., Walters V., Irving L. Climatic adaptation in Arctic and tropical poikilotherms// Physiol. Zool. 1953. V. 26. P. 67–92. https://doi.org/10.1086/PHYSZOOL.26.1.30152151
  16. Wohlschlag D.E. Respiratory metabolism and ecological characteristics of some fishes in McMurdo Sound, Antarctica // Antarct. Res. Ser. Am. Geophys. Union. 1964. V. 1. P. 33–62.
  17. Berezina N.A., Strelnikova A.P., Maximov A.A. The benthos as the basis of vendace, Coregonus albula, and perch, Perca fluviatilis, diets in an oligotrophic sub-Arctic lake// Polar Biol. 2018. V. 41. P. 1789–1799.
  18. Økland F., Økland J.A.N., Økland K. et al. The unexpected discovery of a brackish water amphipod, Gammarus zaddachi Sexton, 1912, found isolated at 150 m depth in an inland freshwater lake in Norway. Crustaceana. 2011. V. 84. P. 701–706. https://doi.org/:10.2307/23034318.
  19. Винберг Г.Г. Зависимость энергетического обмена от массы тела у водных пойкилотермных животных // Журн. общ. биол. 1976. Т. 37. С. 56–70.
  20. West G.B., Brown J.H., Enquist B.J. A general model for the origin of allometric scaling laws in biology // Science. 1997. V. 276. P. 122–126.
  21. Glazier D.S. A unifying explanation for diverse metabolic scaling in animals and plants // Biological Reviews. 2010. V. 85. P. 111–138.
  22. Сущеня Л.М. Интенсивность дыхания ракообразных. Киев: Наукова думка, 1972. 195 с.
  23. Daan S., Tinbergen J.M. Adaptations and life histories // Behavioural ecology: an evolutionary approach. Eds. Krebs J.R., Davies N.B. Oxford: Blackwell Science, 1997. P. 311–333.
  24. Kozłowski J., Konarzewski M., Gawelczyk A.T. Cell size as a link between noncoding DNA and metabolic rate scaling // Proc. Nation. Acad. Sci. 2003. V. 100. P. 14 080–14 085. https://doi.org/10.1073/pnas.2334605100
  25. Иванова Л.М. Скорость потребления кислорода донными беспозвоночными // Труды ВНИРО. 1973. Т. 130. С. 159–172.
  26. Ивлева И.В. Температура среды и скорость энергетического обмена у водных животных. Киев: Наукова думка, 1981. 232 с.
  27. Arakelova K.S., Chebotareva M.A., Zabelinskii S.A. Adaptive changes in oxygen consumption rate and lipid metabolism in Littorina saxatilis at parasitic invasion // J. Evol.Biochem.Physiol. 2003. V. 39. P. 519–528.
  28. McFeeters B.J., Xenopoulos M.A., Spooner D.E. et al. Intraspecific mass-scaling of field metabolic rates of a freshwater crayfish varies with stream land cover // Ecosphere. 2011. V. 2. №13. https://doi.org/10.1890/ES10-00112.1
  29. Vereshchagina K., Kondrateva E., Mutin A. et al. Low annual temperature likely prevents the Holarctic amphipod Gammarus lacustris from invading Lake Baikal // Sci. Rep. 2021. V. 11. 10532. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89581-x
  30. Jakob L., Axenov-Gribanov D.V., Gurkov A.N. et al. Lake Baikal amphipods under climate change: thermal constraints and ecological consequences // Ecosphere 2016. V. 7. e01308.
  31. Halcrow K., Boyd C.M. The oxygen consumption and swimming activity of the amphipod Gammarus oceanicus at different temperatures // Comp. Biochem. Physiol. 1967. V. 23. №1. P. 233–242.
  32. Bozinovic F., Pörtner H.O. Physiological ecology meets climate change // Ecol. Evol. 2015. V. 5. P. 1025–1030.

Дополнительные файлы


© Н.А. Березина, 2023