Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.

158 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 6. SZ. Kalorimetriás vizsgálatok eredményeinek elemzése szitakötőknél (odonata) Prill Éva' - Farkas Anna

1 - Jakab Tibor

2 - Nagy Sándor Alex

1 - Dévai György

1 'Debreceni Egyetem, TEK, TTK, Hidrobiológiái Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. 2Kossuth Lajos Gimnázium, 5350. Tiszafüred, Baross Gábor út 36. Kivonat: A Debreceni Egyetem Hidrobiológiái Tanszékén a Magyar Odonatológiai Adatbázis keretében elkezdődött a hazai szitakötők a nyagforgalmi sajátosságaira és szerepére vonatkozó adatok gyűjtése és elemzése. A program keretében először a testméretet és a testtömeget tanulmányoztuk, majd megkezdtük a kalorimetriás vizsgálatokat is. Cikkünkben először az oxigénbombás kaloriméterrel (Parr 1341 Plain Oxygen Bomb Calorimeter, Parr Instrument Company, Moline, Illinois, USA) történő mérések kivitelezési módját ismertetjük, majd eddigi eredményeink közül a következőket mutatjuk be. Összehasonlítjuk a kalóriatartalmat a nagy-szitakötők (Anisoptera) négy családjának egy-egy tipikus fajánál (Aeshnidae: Anaciaeschna isosceles, Gomphidae: Gomphus vulgatissimus, Corduliidae: Cordulia aeneaturfosa, Libellulidae: Libellula fulva) mindkét ivarú egyedek esetében; egy családon (Aeshnidae) belül három alcsalád egy-egy tipikus fajánál (Brachytroninae: Brachytron pratense, Aeshninae: Aeshna affinis, Anactinae: Anax parthenope) mindkét ivarú egyedek esetében; egy nem (Libellula) mindhárom hazai fajánál (L. depressa, L. fulva, L. quadrimaculatá) a hím ivarú egyedek esetében; egy fajnál (Anaciaeschna isosceles) pedig mindkét fejlődési stádium (lárva és imágó) mindkét ivarú példányaihoz tartozó egyedek esetében. Végül összefüggést keresünk a testméretekre, a testtömegre és a kalóriatartalomra vonatkozó adatsorok között. Azt tapasztaltuk, hogy a testtömeg jelentős mértékű változása a testméretek viszonylag csekély mértékű változását vonja maga után. A kalóriatartalom és a testtömeg közötti összefüggés viszont szoros, s a taxonok, az ivarok és a fejlődési stádiumok szerinti eltérések is jól követhetők. Kulcsszavak: kalorimetria, energiatartalom, testméret, testtömeg, szitakötők (Odonata), lárva, imágó, hím, nőstény. Bevezetés A Debreceni Egyetem Hidrobiológiái Tanszékén a Magyar Odonatológiai Adatbázis keretében elkezdődött a hazai szitakötők anyagforgalmi sajátosságaira és szerepére vonatkozó adatok gyűjtése és elemzése. A program keretében először a testméretet és a testtömeget tanulmányoztuk (Farkas et al. 2007), majd megkezdtük a kalorimetriás vizsgálatokat is. Vizsgálatainknál egyrészt a hazai fajok alap-adatsorának összeállítását, másrészt faji, ivari és populációs szintű eltérések kimutatását tűztük ki célul. Anyag és módszer Munkánk során 9 faj egyedeinek (Aeshna affinis, Anaciaeschna isosceles, Anax parthenope, Brachytron pratense, Cordulia aeneaturfosa, Gomphus vulgatissimus, Libellula fulva, L. depressa, L. quadrimaculata,) testméret adatait, nedves és száraz testtömeg értékeit és energiatartalmát vizsgáltuk. A taxonok nevének írásánál Dévai (1978) munkáját követjük. Az egyedek energiatartalmát tanulmányozó módszer alapvetően fizikai és kémiai méréseken alapul. A kaloriméter a külvilágtól hőszigetelt berendezés, amelyben az adott hőeffektus hőmérséklet- vagy halmazállapot-változást idéz elő. A kaloriméter segítségével mérhető hőmérsékletváltozásból következtethetünk vissza a vizsgált egyedek kalóriatartalmára (Mortimer és Moore 1971). Általános formában a kaloriméterben keletkezett hő a következőképpen adható meg: Q = C At, ahol C a kaloriméter hőkapacitása, At a mérés során történt hőmérséklet-változás °C-ban. Vizsgálatainkhoz a Parr 1341 típusú oxigénbombás kalorimétert (Parr 1341 Plain Oxygen Bomb Calorimeter, PanInstrument Company, Moline, Illinois, USA) használtuk (1. ábra). A berendezést benzoesawal kalibráltuk. A hőkibocsátás megfelelően alacsony (8000 kalória alatti) értéken belül tartása miatt 0,1 gramm nagyságú (a gyakorlatban többnyire két vagy három egyedet tartalmazó) mintákkal dolgoztunk. A mintákat 80 °C-on tömegállandóságig szárítottuk és homogenizáltuk. A bombában 30 atmoszféra töltési nyomást biztosítottunk oxigéngáz segítségével, ezért az égések tökéletesnek tekinthetők. A bombában képződő savak mennyiségét titrálással határoztuk meg, s a képződésükhöz szükséges hővel korrekciót alkalmaztunk. Hasonlóan jártunk el az elégett gyújtóvezeték átalakulásából származó hő esetében is (2. ábra). 1. ábra. A Parr 1341 típusú oxigénbombás kaloriméter felépítése TIME - MINUTE! HQ = t W - ei-e;- ea m t = tc - ta- r, (b-a) - r

2 (c-b) ei= salétromsav képződésére vonatkozó korrekció e

2= kénsav képződésére vonatkozó korrekció e

3= gyújtó vezeték égéshőjére vonatkozó korrekció 2. ábra. A hőmérséklet-változások görbéje és a kalóriatartalom/gramm értékek meghatározásához használt összefüggés Eredmények és értékelésük A testméretekre (a fej és a fejpajzs szélessége, a szemek és a csáptőízek közötti távolság, a comb hossza) és a száraz testtömegre vonatkozó adatok elemzésénél azt tapasztaltuk, hogy a testtömeg jelentős mértékű változása a testméretek viszonylag csekély mértékű változását vonja maga után.