بخشی از مقاله
مقدمه
مهمترین زئوپلانکتونها فیلترکننده در یک اکوسیستم آب شیرین اساساً شامل پروتوزوئرها (Protozoa)، روتیفرها
(Rotifers)، کلادوسرها (Cladocerans) و کوپهها
(Copopodes) میباشند 11)، 12 و .(28 کلادوسرها و روتیفرها از نظر فراوانی، توده زنده و تولید در بدنه آبهاي شیرین غالبیت دارند. تراکم و تنوع کلادوسرها، کوپه پودها و روتیفرها تحت تاثیر عوامل زیستی و غیر زیستی می باشند. در میان عوامل زیستی تراکم و تنوع
فیتوپلانکتون بطور موثري ترکیب و فراوانی زئوپلانکتونها را تحت تاثیر قرار میدهد .(8)
جلبکها بدلیل قرارگرفتن در ابتداي زنجیرة غذایی اکوسیستم هاي آبی و نقش اساسی آنها در تولیدات اولیه، از اهمیت ویژة اي برخوردارند. بخش وسیعی از جلبکهاي آبزي را انواع تک سلولی آنها تشکیل می دهد و فقط درصد معدودي از آنها را جلبکهاي پرسلولی که گاهی طول آنها به 50 متر یا بیشتر می رسد بوجود میآورند.
267
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 3، 1392
عوامل اصلی رشد و نمو این جلبکها نور، گازکربنیک و مواد معدنی موجود در آب می باشند. حداکثر میزان تولید در چرخه اکوسیستمهاي آبی مربوط به جلبکها می باشد.
در ادامه زنجیرة غذایی در اکوسیستم هاي آبی، زئوپلانکتونها قرار دارند. این موجودات غالبا از جلبکها تغذیه می کنند. در آبهاي شیرین دافنیها که در گذشته در حوضها و آب انبارها به وفور یافت می شدند، معروفترین
نوع زئوپلانکتون یا جانوران معلق در آب را تشکیل
می دهند. رابطه تغذیهاي بین زئوپلانکتونها و فیتوپلانکتونها از اهمیت زیادي برخوردار است. ورود مواد مغذي از طریق فاضلابهاي شهري، صنعتی، خانگی و... به آبهاي جاري و انتقال آنها به آبگیرها، تالابها و دریاچه ها موجب رشد بیش از حد فیتوپلانکتونها (Algal bloom) در
اکوسیستمهاي مختلف آبی میگردد که این مسئله
اختلافات زیادي براي سایر آبزیان بوجود می آورد .(2) که در این میان زئوپلانکتونها بدلیل قابلیت تغذیه از فیتوپلانکتونها حائز اهمیت هستند. از طرفی قابلیت جذب
مواد مغذي توسط فیتوپلانکتونها به ما این امکان را
می دهد که از این ویژگی آنها در تصفیه فاضلابها و پسابهاي مختلف استفاده نمائیم و سپس جهت کنترل جمعیت فیتوپلانکتونها میتوان از زئوپلانکتونها بهرهگیري نمود (تصفیه زیستی) .(2) از سوي دیگر بدلیل قرارگرفتن فیتوپلانکتونها و زئوپلانکتونها در ابتداي زنجیرة غذایی اکوسیستمهاي آبی، هر یک از این موجودات داراي مقادیر بالایی مواد غذایی گوناگون میباشند که می توان پس از کشت و تکثیر انبوه آنها بصورت مصنوعی، این مواد مغذي را جهت تامین بخشی از نیازهاي بشر در حال حاضر از آنها استخراج نمود که در این بین فیتوپلانکتونها بدلیل دارا بودن مقادیر زیادي از پروتئین و ویتامینها متعدد از اهمیت ویژهاي برخوردار میباشند. همچنین با کشت انبوه زئوپلانکتونهایی نظیر دافنی میتوان از آنها جهت تغذیه بچه ماهیان در مراحل لاروي استفاده نمود که در این بین شناسایی و مطالعه روي زئوپلانکتونهایی که ارزش
تغذیه اي برتر و بهتري دارند، از جایگاه ویژهاي برخوردار است. از میان مهمترین زئوپلانکتونهاي فیلترکننده در یک اکوسیستم آبی (Rotifer, Cladoser, Copepoda)
کلادوسرها بدلیل تولیدمثل مهمترین گروه محسوب می-
گردند که در بیشتر ایام سال به روش بکرزایی تولیدمثل مینمایند و این حالت تنها در شرایط کمبود مواد غذایی به تولیدمثل جنسی با ظهور جنس نر و تولید تخم زمستانه
(Resting eggs) تغییر مییابد. دافنی ماگنا ( Daghnia (magna از گونههاي مهم کلادوسرها بوده و به علت تولیدمثل به روش بکرزایی جمعیت آن به سرعت افزایش مییابد .(24) تولید و نگهداري جمعیت متراکمی از دافنی که داراي پروتئین بالایی است میتواند به عنوان یک منبع غذایی با کیفیت بالا براي تولید تجاري تعداد زیادي از موجودات آبزي پرورشی مخصوصا ماهی مورد استفاده قرار گیرد 18) و .(24 با توجه به موارد اشاره شده در فوق
و همچنین نقش اساسی دافنیها در کنترل فیتوپلانکتونها، تولید و کنترل جمعیت آنها در دریاچه، استخرهاي پرورشی
و آب بندانها و علی الخصوص نقش کلیدي کلادوسرهاي بزرگ فیلترکننده و همچون دافنی روي بیومس جلبکی، چرخه مواد غذایی و ساختمان فیتوپلانکتون در اکوسیستم-
هاي آبی بر آن شدیم که این تحقیق را در ارتباط با میزان بلعیدن، فیلتراسیون و تغذیه دافنی ماگنا از جلبکهاي آنابنافلوس-آکوا و اسیلاتوریا آفریکانوم بررسی نمائیم.
مواد و روشها
در این تحقیق جلبکهاي سبز آبی آنابنافلوس-آکوا
(Anabaena flos-aquae) و اسیلاتوریا آفریکانوم
(Oscillatoria africanum) مورد استفاده قرار گرفت. این جلبکها بصورت مجزا در ظروف کشت 500 میلی لیتري حاوي محلول کشت نظیر Z-8 و یا BG-11 کشت و در شرایط آزمایشگاهی با رژیم نوري 14 ساعت روشنایی و
10 ساعت تاریکی، دماي استاندارد 22±2 درجه سانتیگراد و 7/2 pH تا 7/5 نگهداري شدند .(19) گونه دافنی ماگنا
268
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 3، 1392
(Daghnia magna) که از کلادوسرهاي مهم است، در تحقیق حاضر به عنوان زئوپلانکتون فیلترکننده از جلبکهاي مذکور مورد استفاده قرار گرفت. قبل از شروع آزمایش دافنیها در آکواریومهاي 20 لیتري حاوي آب فاقد کلر قرار گرفتند و روزانه خصوصیات زیستی آنها (میزان بقاء، میزان تحرك، رشد) تحت کنترل قرار گرفت. قبل از شروع آزمایش در 5 عدد بشر استریل حاوي آب فاقد کلر، تعدادي دافنی ماگنا با سایز بزرگ و تقریبا هم اندازه انتقال داده شد. سپس مقدار غلظت جلبک محاسبه شده براي هر تیمار را به ظروف حاوي آب فاقد کلر که قبلاً به منظور هم دما شدن در آزمایشگاه قرار گرفته بود، اضافه گردید.
نحوه محاسبه میزان جلبک براي هر تیمار بدین شرح بود که ابتدا با استفاده از روش لگاریتمیک میزان جلبک مورد نیاز براي هر تیمار بین غلظتهاي 3 تا 12 میلی گرم در لیتر محاسبه شد. این میزان با متوسط تراکم فیتوپلانکتونهاي موجود در شرایط طبیعی مانند استخرها و دریاچهها تقریبا مشابه است به نحوي که میتوان نتایج حاصله را با شرایط طبیعی مقایسه نمود. پس از محاسبه، حجم جلبک مورد نیاز براي هر تیمار بترتیب 3، 4/25، 6، 8/5 و 12 میلی گرم در لیتر بدست آمد. در ادامه بمنظور تعیین غلظت مورد استفاده از هر جلبک، یک عدد فیلتر 0/45 میکرون (که به مدت 2 ساعت در آون با دماي 105 درجه سانتیگراد قرار گرفته بود) وزن کرده و سپس 10 میلی لیتر از جلبک مورد نظر موجود در محیط کشت را برداشته و به کمک وکیوم از فیلتر عبور داده و فیلتر را مجدد در آون خشک نموده و وزن آن یادداشت شد. در نهایت با استفاده از تفاضل وزن خشک اولیه و ثانویه فیلتر، میزان غلظت جلبک در هر میلی لیتر محاسبه و با ضرب عدد بدست آمده در میزان غلظت جلبک مورد نیاز در هر تیمار که با روش لگاریتمیک قبلا محاسبه گردیده بود، غلظت جلبک مورد نیاز در هر ارلن بدست آمد. سپس جهت فیکس کردن نمونهها به هر یک از لولههاي آزمایش 1 میلی لیتر فرمالین 4 درصد اضافه شد. به هر یک از تیمارها تعدادي دافنی اضافه نموده و آنها
ار روي دستگاه مخصوصی که داراي یک صفحه مدور بوده که توسط یک محور افقی به یک الکتروموتور متصل شده، نصب نمودیم. چرخش صفحه مدور مانع از ته نشین شدن جلبکها شده و سبب میشود تا دائما در دسترس دافنیها باشند. 2 میلی لیتر از نمونه ها را در محفظههاي شمارش 2
میلی لیتري ریخته و پس از 24 ساعت که جلبکها کاملا رسوب نمودند، نمونههاي قبل و بعد از آزمایش با میکروسکوپ شمارش شدند. آزمایش هر جلبک در 3
تکرار انجام شد و پس از محاسبه تعداد سلول در قبل و بعد از هر آزمایش، از تعداد سلولها در قبل و بعد از هر آزمایش بطور مجزا میانگین گرفته و از روي میانگین تعداد سلول در 3 تکرار و از طریق اختلاف میزان جلبک در قبل و بعد از آزمایش، میزان فیلتر کردن (F; µ/ind/h)، بلعیدن
(I; cell/ind/h) و تغذیه (mg/ind/h) دافنی ها با استفاده از
(Gauld, 1951) محاسبه گردید و از روابط زیر استفاده شد.
1- F=V(lnC0-lnCt)/nt-A
2- A=lnC0-lnCt/t
3 - I = F √C0 * C t
4-SGR = (Ln Nt – Ln N0 )/t (Krebs , 1985)
در رابطه F :1 میزان فیلتر کردن، C0 و Ct بترتیب غلظت اولیه و نهایی جلبک (سلول در میکرولیتر)، V حجم آب محتوي هر تیمار (میلی لیتر) و n تعداد دافنی در هر تیمارو همچنین t زمان اجراي آزمایش بر حسب ساعت و A
ضریب تصحیح می باشد.
در رابطه A :2 ضریب تصحیح براي تغییرات حاصله در شاهد با غلظتهاي نهایی Ct پس از زمان t می باشد.
در رابطه :3 عبارت √C0 * C t میانگین هندسی غلظت جلبک در مدت زمان t ، F میزان فیلتر کردن و I میزان بلعیدن می باشد.
در رابطه SGR :4 نرخ رشد ویژه (Specific growth rate)، :Nt تراکم نهایی دافنی بعد از دوره پرورش (بر حسب
269
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 3، 1392
تعداد در میلی لیتر)، :N0 تراکم اولیه دافنی (بر حسب تعداد در میلی لیتر)، :t دوره پرورش 10) روز). جهت محاسبه این شاخص روزانه 2 تا 3 نمونه 1 میلی لیتري از هر ظرف نمونه برداشته و میزان آن تخمین زده شد .(15)
جهت تعیین فاکتور خوش خوراکی جلبکها براي دافنی در این آزمایشات از تقسیم میزان تغذیه دافنی از یک جلبک در سطوح مختلف غذایی، بر میزان تغذیه از جلبک دیگر و در همان سطوح، این شاخص نیز محاسبه گردید .(29)
جهت آنالیز آماري اطلاعات، ابتدا نرمالیته دادهها با استفاده از آزمون کلموگراف-اسمیرنف بررسی گردید. جهت بررسی وجود یا عدم وجود اختلاف معنیدار بین تیمارهاي مختلف در هر یک از فاکتورهاي مورد بررسی (نرخ فیلتر کردن، بلعیدن و تغذیه، نرخ رشد ویژه و بازماندگی دافنی ها) از آزمون دانکن در سطح اطمینان 95 درصد از نرم افزار SPSS استفاده شد.
جدول -1 مقایسه میانگین شاخص هاي تغذیه اي دافنی ها در اثر تغذیه با جلبک هاي سبزآبی
جلبک غلظت تراکم دافنی نرخ فیلتر میزان بلعیدن میزان تغذیه میزان خوش
جلبک((mg/l (ind/ml) کردن (cell/ind/h) (mg/ind/h) خوراکی
(ʽl/ind/h) جلبک
3 52613 435±47 a 18569±622 a 0/4±0/02 a 1/42±0/3a
اسیلاتوریا 4/25 71105 428±42/5 a 12386±585 a 0/27±0/02 a 1/1±0/2a
افریکانوم 6 92686 295±24 a 11860±596 a 0/26±0/01 a 1/14±0/2a
8/5 138112 177±25 b 11223±579 b 0/24±0/01 b 0/96±0/04b
12 224286 100±17/7 b 10683±492 b 0/23±0/01 b 0/96±0/05b
3 260552 798±60/2 a 70861±992 a 0/28±0/03 a 1/31±0/2a
آنابنا فلوس- 4/25 360292 482±46/3 a 68869±885 a 0/27±0/03 a 1/03±0/2a
آکوا 6 498927 302±35/9 a 65166±755 a 0/26±0/01 a 1/1±0/3a
8/5 636457 217±22/8 b 62219±712 b 0/25±0/01 b 0/96±0/04b
12 880234 123±22/3 b 51020±652 b 0/2±0/01 b 0/95±0/05b
* حروف انگلیسی متفاوت بیانگر وجود تفاوت معنی دار بین تیمارها می باشد .(P<0.05)
** اعداد بصورت میانگین±انحراف معیار بیان شده اند.
نتایج اسیلاتوریا افریکانوم و آنابنا فلوس-آکوا تغذیه شدند،
جدول 1 و 2 مقایسه میانگینهاي برخی شاخصهاي مشاهده گردید.
همچنین میزان فیلتر کردن، بلعیدن و تغذیه دافنی ماگنا از
تغذیه اي و رشد دافنیهاي تغذیه شده با دو جلبک سبز
آبی آنابنافلوس-آکوا و اسیلاتوریا آفریکانوم را نشان جلبک هاي سبز آبی با افزایش غلظت آنها بطور معنیداري
می دهند. حداکثر تراکم جمعیت دافنیها بطور معنیداري کاهش یافت .(P<0.05) بطوري که حداکثر مقدار این
P<0.05 ). نتایج تحقیق شاخصها (بترتیب 798 ±60/2، 70861±992 و
تحت تاثیر نوع جلبک قرارداشت ( (0/4±0/02 در غلظت 3 میلی گرم در لیتر و حداقل مقدار
حاضر نشان داد که حداکثر میانگین تراکم دافنیها ind/ml
224286 و ind/ml 880234 بترتیب زمانی که با جلبک آنها (بترتیب 100± 17/7، 10683±492 و (0/2±0/01 در
270
مجله پژوهشهاي جانوري (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 3، 1392
غلظت 12 میلی گرم در لیتر مشاهده گردید. حداکثر نرخ همچنین، بین دادههاي بدست آمده از تراکم جلبک و نرخ
رشد ویژه (Specific Growth Rate) دافنیها (0/5±0/02) رشد ویژه دافنی یک رابطه رگرسیونی ترسیم گردید که
در اثر تغذیه با جلبک آنابنا فلوس- آکوا (در غلظت 4/25 نشان دهنده رابطه معکوس بین آنها بود و همانطور که در
میلیگرم در لیتر) مشاهده شد (P<0.05) و میزان بازماندگی نمودارهاي 1 و 2 مشاهده می گردد با افزایش تراکم
دافنیها در بین تغذیه با دو جلبک مذکور، اختلاف جمعیت دافنیها از میزان نرخ رشد ویژه آنها کاسته
معنی داري وجود نداشت .(P>0.05) می شود.
جدول – 2 مقایسه میانگین شاخص هاي نرخ رشد ویژه و درصد بازماندگی دافنی هاي تغذیه شده با جلبکهاي سبز آبی
جلبک غلظت جلبک نرخ رشد ویژه دافنی بازماندگی دافنی
(mg/l) (SGR) (درصد)
3 0/41±0/03 b 95/06±1/8a
اسیلاتوریا افریکانوم 4/25 0/42±0/03 a 92/75±2/03a
6 0/32±0/02 b 92/6±6/8a
8/5 0/27±0/01c 91/31±2/48a
12 0/23±0/01c 88/56±2/67a
3 0/46±0/02 b 93/43±2/2a
آنابنا فلوس- آکوا 4/25 0/5±0/02 a 93±3/2a
6 0/4±0/01 b 91/3±2/4a
8/5 0/31±0/01c 86/8±2/3a
12 0/29±0/01c 85/3±2/7a
* حروف
انگلیسی متفاوت بیانگر وجود تفاوت معنی دار بین تیمارها می باشد .(P<0.05) ** اعدا بصورت میانگین±انحراف معیار بیان شده اند.
نرخ رشد ويژه دافنی
