Сравнительный анализ строения ротовых конечностей двух видов рода Epischura (Copepoda, Calanoida) из озер с разным трофическим статусом

Abstract

Планктонные копеподы из-за своей связующей роли между первичной продукцией и консументами более высоких порядков часто являются ключевым компонентом пищевой сети лимнических экосистем. Многие исследования указывают на сильную связь между пищевым статусом и структурой ротовых частей у копепод. Ранние исследования отнесли представителей рода Epischura к разным группам по способу захвата пищи. Предполагалось, что виды, обитающие на территории Азии, приспособлены к питанию только фитопланктоном. В данной работе мы сравнили тонкую морфологию ротовых частей азиатских видов Epischura baikalensis и E. chankensis, живущих в разных экологических условиях. Промеры проводились с использованием электронной и световой микроскопии. Средние длины ячеек сетки для сбора пищи, образованной сетулами на вторых максиллах (Mх2), составляли 3,2 мкм для E. chankensis и 9,1 мкм для E. baikalensis. Рассчитанная площадь, предположительно покрываемая первыми максиллами (Мх1), составляла 13215 мкм2 и 66470 мкм2 соответственно. Сила сопротивления при движении одной сеты для E. baikalensis в десять раз выше, чем у E. chankensis. По результатам расчетов гидродинамических характеристик на основании промеров эти виды не имеют возможности отфильтровать пищевые частицы и захватывают их, подгоняя к ротовому отверстию. Обнаруженная нами значительная разница в длине ротовых придатков свидетельствует о лучшей приспособленности E. baikalensis к обитанию в олиготрофном водоеме. Удлинение конечностей увеличивает площадь рецепции и возможности эффективного захвата мелких частиц. При мелкой и малочисленной пище выгоднее наличие длинных конечностей, даже если они увеличивают затраты на движение ими

Planktonic copepods, being a connecting link between primary production and higher order consumers, are often a key component of the food net in limnetic ecosystems. Many studies indicate a strong relationship between feeding mode and the structure of the mouthparts of copepods. Early studies attributed members of the genus Epischura to different groups according to their feeding mode and assumed that the species inhabiting the territory of Asia were only adapted to feeding on phytoplankton. We compared the fine morphology of the mouthparts of the Asian species, Epischura baikalensis and E. chankensis, living in different environments. The measurements were made using electron and light microscopy. The mesh sizes of the food capture net formed by the setae and setules ranged between 3.2 μm for E. chankensis and 9.1 μm for E. baikalensis. The area presumably covered by the first maxillae was 13215 μm2 and 66470 μm2, respectively. The resistance force of one seta is ten times higher for E. baikalensis than for E. chankensis. According to the results of calculations of hydrodynamic characteristics based on Reynolds number, these species are unable to filter food particles, but they capture them by drawing them into the mouth. The significant difference in the length of the oral appendages indicates that E. baikalensis is better adapted to living in an oligotrophic lake. For feeding on small particles at low concentrations, it is more beneficial to have long oral appendages even at high energy costs