Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)

5-6. szám - XLI. Hidrobiológus Napok: "Vízi ökoszisztémák (taxonómia, biodíverzitás, biomonitorozás, élőhelyek frakmentációja, inváziós fajok biológiája)" Tihany, 1999 október 6-8.

348 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2000. 80. ÉVF. 5. SZ. A balatoni Limnomysis benedeni Czern. (Crustacea: Mysidacea) testhossz-testtömeg összefüggése és oxigénfogyasztása Szalontai Krisztina

1, G.-Tóth László

1, Szabó Tünde

u, B. Muskó Ilona

1 1 MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézete, 8237. Tihany,

2 Veszprémi Egyetem Biológiai Intézete, 8200. Veszprém Kivonat: Az 1957-ben betelepített és a Balaton enyhén alkalikus (pH = 8,4-8,6) vizéhez sikeresen adaptálódott pontusi tanú-rák (Limnomysis benedeni Czern.) méret-csoportonkénti oxigénfogyasztását vizsgáltuk 15, 20 és 23°C hőmérsékleten és két különböző kémhatáson (pH = 5,4 és 8,4). A testhossz és a száraztömeg mérésével kapott tcsthossz-testtömeg összefüggés hatványgörbének adódott. A testhossz, függvényében ábrázolt fajlagos oxigénfogyasztás tendenciája szintén hatványosan változott. Méréseink szerint a 2-8 mm közötti L. benedeni oxigénfelvétele a hőmérséklettől és a pH-tól függően 1-20 pgOj mg (száraztömeg)

1 óra'

1 nagyságrendbe esik. A fiatal (kisebb méretű) egyedek fajlagos oxigénfogyasztása magasabbnak bizonyult, mint az idősebb egyedeké. A hőmérséklet emelkedésével mindkét kémhatáson növekedett az oxigénfogyasztás A kémhatás-kezelések eredményei közötti különbségek azt mutatták, hogy 23°C-on az. alacsonyabb pH szignifikáns oxigénigény-növekedést okozott, míg 15 és 20°C-on a kísérleti állatok lényegében mindkét kémhatáson azonos mennyiségű oxigént fogyasztottak. Kulcsszavak: Limnomysis benedeni Czern., oxigénfogyasztás, pH, protonpumpa Bevezetés A L. benedeni a leggyakoribb édesvízi Mysidacea faj (Bacescu 1954), amely hazánk vizeiben megtalálható a Ponto-Kaszpikus fauna visszamaradt tagjaként (Woynarovich 1952). Növények, kövek, alzatok közelében található, általában éjjel aktívabb (Woynarovich 1952). A sűrű vízinövényzetet kerüli annak szélsőséges oxigénviszonyai miatt (Woynarovich 1955), hínárosokban elvétve, nádasok közelében gyakrabban gyűjthető (Bíró és Gulyás 1974). A Balatonba 1957 tavaszán telepítették be ezt a "középrák" típusú planktonszervezetet (Woynarovich, szóbeli közlés) az egy-két éves korosztályba tartozó süllöivadék táplálékbázisának növelése érdekében (Woynarovich 1958). Azóta gyomortartalomvizsgálatok bizonyították, hogy a rákot a süllőivadék valóban jól fogyasztja, és az angolna is jelentós fogyasztója (Tölg 1959, Bíró 1974). A L. benedeni a többi rákfajnál világirodalmi szinten is lényegesen kevésbé kutatott Crustacea faj, külföldi cikkek csak a Mysidacea általános tulajdonságairól írnak (Razinkovas 1997), hazai irodalmi adatok csak elterjedésére és néhány általános tulajdonságára vonatkoznak (Woynarovich 1955), de anyagcseréjéről, környezeti hatásokkal szembeni tűrőképességéről semmi információ nem áll, anyagforgalmi szerepéről is csak szórványos ismeretek állnak rendelkezésre (Tölg 1959, Bíró 1974) Ennek pótlása érdekében vizsgálataink a L. benedeni oxigénfogyasztásváltozására irányultak 5,4 és 8,4 pH értéken, 15, 20 és 23 °C-on. Méréseinket 2-8 mm közötti nagyságú, a Balatonból, Tihanynál gyűjtött egyedckkel végeztük, 1 mm eltérésű méretcsoportok szerint. Oxigénfogyasztásukat a Winkler-féle titrimetriás oxigén-meghatározási módszerrel (Winkler 1888, Felfildy 1974) határoztuk meg. Anyag és módszer A kísérleti állatokat 1999 június és október között naponta gyűjtöttük a Tihanyi-félsziget keleti partjánál, 200 (ím lyukbőségű nyeles planktonhálóval. Ezt követően 0 9 pm pórusátmérójű üvegszűrön (GF/B) szűrt balatonvízbe helyeztük őket a következő napig tavi hőmérsékleten (±1 °C), melyen a kísérletet végrehajtottuk, laboratóriumi adaptáció és bélcsatorna kiürülés végett. A testhossz-száraztömeg összefüggés meghatározásához 7 méretcsoportban (2-8 mm közölt) 15-15 egyed hosszát mértük le sztereomikroszkóp és okulár mikrométer segítségével, két párhuzamban, majd a lemért egy edeket 24 órán át szárítottuk 60°C-on. Ezután 24 órán keresztül exikkátorban tároltuk a mintákat szobahőmérsékleten, végül lemértük a tömegüket 0.0001 g érzékenységű Scaltec analitikai mérlegen. A kapott testhossz-testtömeg összefüggésre kapott hatványfüggvény alapján kalkuláltuk az oxigénfogyasztás meghatározásához használt, ismert méretű kísérleti állatok száraz tömegét. Mindhárom hőmérsékleten (15, 20 és 23°C) és a vizsgált két pH-értéken (pH = 5,4 és 8,4) 45-50 egyedi mérést végeztünk az oxigénfogyasztás megállapításához. 2-8 mm-es méretcsoportokból kísérletenként 10-10 egyedet helyeztünk egy-egy, pontosan ismert térfogatú (119-125 ml), légmentesen zárható Erlenmcyer-lombikba. Médiumként mesterséges édesvizet használtunk a következő recept szerint (Harris és Muskó 1999): - 250 ml 1.36 g/l koncentrációjú CaSO^-oldat; - 2.5 ml 10.01 g/l koncentrációjú KHCOj-oldat; - 5.0 ml 20.03 g/l koncentrációjú MgCL;. 6HjO-oldat, és - 20.0 ml 5.84 g/l koncentrációjú NaCl-oldat ioncserélt vízzel 1000 ml-re hígítva. Az 5.4 értékű pH beállítása 0.1 Mos MES, a 8.4 értékű pH beállítása pedig 0.1 M-os AMPSO biológiai puflerek segítségével történt (Sigma), 0.1 N NaOH-oldattal. Az így elkészített oldatokat az állatok behelyezése előtt fél órán át levegőztettük az inkubáció hőmérsékletén oxigéntelítés céljából. A lombikokat az adott hőmérsékleteken (15, 20 és 23°C-on), RTE-210 típusú vízfürdős termosztátban 6 órán át inkubáltuk. Kontrollként állatok nélkül feltöltött lombikokat használtunk. Az állatok oxigénfogyasztását Felföldy (1974) nyomán kalkuláltuk. Eredmények és értékelés A L. benedeni oxigénfogyasztása a mérettől, a hőmérséklettől és a pH-tól függően 1-20 ng 0

2 mg száraztömeg'

1 óra '' közti volt. Az értékek magasabbak voltak, mint a bevonatlakó Amphipoda fajoké (Muskó el. al. 1995, Sulcliffe 1984) és hasonlóak a balatoni Zooplankton fajlagos oxigénfogyasztásához (G.-Tóth 1991). A testhossz-testtömeg és a testhossz-oxigénfogyasztás összefüggés legjobb közelítéssel hatványgörbével volt leírható (1. ábra), ami megfelel korábbi irodalmi adatoknak (Edmondson és Winberg 1971). A fiatalabb (kisebb méretű) állatok egységnyi tömegre jutó oxigénfogyasztása minden kémhatáson és hőmérsékleten magasabbnak bizonyult, mint az idősebb egyedeké. Ez alátámasztja azt a jól ismert tényt, hogy a fiatalabb egyedeknek általában gyorsabb az anyagcseréje, mint az idősebb egyedeké. Teaíhossz (mm) /. ábra: A Limnomysis benedeni Czern. testhossz-testtömeg aránya Body lenght- and dry weight relationship of Limnomysis benedeni Czern. A hőmérséklet emelkedésével minden méretcsoport oxigénfogyasztásának intenzitása nőtt (2. ábra), amely magasabb hőmérsékleten intenzivebb metabolizmust tükrözött Ez a tendencia lúgos kémhatáson szembetűnőbb volt, mint savason (2.ábra). A két vizsgált pH hatását azonos hőmérsékleteken összehasonlítva azt találtuk, hogy fiatal állatoknál savas kémhatáson nagyobb a kapott görbék meredeksége, mint lúgos kémhatáson, viszont a kifejlett egyedek oxigénfogyasztása számottevően nem különbözött egymástól egyik esetben sem (2. ábra). G.-Tóth és Zlinszky (1989) és mások vizsgálták a pH respirációs elektron transzport rendszer (ETS)-aktivitásra kiváltott hatását különböző planktonszervezetekre. Laboratóriumi kísérleteik bizonyították, hogy a pH növekedésével exponenciálisan növekszik az ETS aktivitása a zoo-, fito- és bakterioplankton, valamint az üledék és a Sphagnum fajok homogenátumaiban in vitro. Ennek látszólag ellentmondanak oxigénfogyasztási eredményeink, ám ezt magyarázhatja, hogy fiatalabb korban az állat érzékenyebb lehet a savas közeg által okozott stresszre, amit fokozott protonpumpa aktivitást követel, és ez több energiát, így több oxigént igényel. Minden bizonnyal nem a specifikus enzimaktivitás