نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اصفهان

2 هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

این تحقیق با هدف تاثیررژیم های مختلف نوری و جیره های جلبکی بطور ترکیبی بر میزان رشد و تولید در C. quadrangula انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل 4 رژیم نوری : 4L:4D (4 ساعت نور: 4 ساعت تاریکی)، 6L:6D ، 8L:8D و 12L:12D و 2 جیره جداگانه جلبک سبز Scenedesmus quadricauda و Chlorella vulgaris بود که بصورت یک طرح کاملا تصادفی با 6 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تراکم جمعیت، میزان رشد ویژه و زمان دوبرابر شدن جمعیت C. quadrangula درتیمارهای مختلف آزمایش شده تفاوت معنی داری دارد (05/0>P). میانگین بالاترین تراکم آنتن منشعب C. quadrangula تغذیه شده با جلبک S. quadricauda در تیمارهای 4L: 4D ، 6L:6D ، 8L:8D و 12L:12D به ترتیب 9/50 ± 1000 (میانگین± خطای استاندارد)، 3/57 ± 4/571، 3/62 ± 5/690 و 7/ 58± 1000 فرد در لیتر در حالیکه این تیمارها با جلبک C. vulgaris به ترتیب برابر 0/46± 9/1642، 2/72 ± 9/2261، 0/75 ± 8/1023 و 3/80 ± 1/2619 فرد در لیتر در دوره آزمایش به دست آمد. همچنین میانگین میزان رشد ویژه بدست آمده در تیمارهای مختلف دامنه ای از 04/0 تا 11 /0 در روز داشت. این تحقیق مبین ان است که C. quadrangula قابلیت پرورش در رژیم های مختلف نوری و همچنین جیره های جلبکی را دارد اما می توان با استفاده ازترکیب شرایط پرورش 12L:12D و جلبک C. vulgaris مناسب ترین عملکرد را فراهم نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Combined Effect of Light Regimes and Microalgal Diets on Growth and Production of a Freshwater Cladoceran, Ceriodaphnia quadrangula

نویسندگان [English]

  • delaram taghavi 1
  • Omidvar Farhadian 2

چکیده [English]

One of the freshwater cladocerans is Ceriodaphnia quadrangula. This species can be considered as one of the most suitable live foods because of wide range tolerance to water temperature and light characters as well as its culture using microalgal species. This research aimed to investigate the combined effect of different light regimes and algal diets on growth and production of C. quadrangula. The experimental treatments including 4 light regimes: 4L: 4D (4 hours light: 4 hours dark), 6L:6D, 8L:8D, and12L:12D, and 2 green mono-algal diets of Scenedesmus quadricauda and Chlorella vulgaris which carried out using completely randomized designs with 6 replicates. Results showed that population density, specific growth rate (SGR) and doubling time (Dt) were significantly different between examined treatments (P<0.05). The highest mean population density of C. quadrangula fed on S. quadricauda were 1000 ± 50.9 (Mean ±standard error), 571.4± 57.3, 690.5 ± 62.3, and 1000 ± 58.7 individuals/L in treatments of 4L: 4D, 6L:6D, 8L:8D and12L:12D, respectively, while these treatments using C. vulgaris correspondingly were 1642.9 ± 46.0, 2261.9 ± 72.2, 1023.8 ± 75.0 and 2619.1 ± 80.3 ind. L-1 during experiment period. In addition, mean SGR obtained in different treatments had range between 0.04 to 0.11 day-1. This research illustrated that C. quadrangula had culture capabilities on different light regimes and algal diets, but culture combined conditions of 12L: 12D and C. vulgaris could be prepared for its better performance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zooplankton
  • Environmental conditions
  • Ceriodaphnia
  • microalgae

تاثیر ترکیبی رژیم‌های نوری و جیره­های غذایی جلبکی بر رشد و تولید در آنتن منشعب آب شیرین  Ceriodaphnia quadrangula

دلارام تقوی، امیدوار فرهادیان*، نصرالله محبوبی صوفیانی و یزدان کیوانی

دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده منابع طبیعی، گروه شیلات

تاریخ دریافت: 26/10/90             تاریخ پذیرش: 25/5/91

چکیده

یکی از آنتن منشعب‌های آب شیرین گونه Ceriodaphnia quadrangula است. این گونه را می­توان به عنوان یکی از مناسب‌ترین غذاهای زنده در نظر گرفت­، زیرا دامنه تحمل وسیعی به خصوصیات دمایی و نوری آب و همچنین پرورش با استفاده از جلبک‌های میکروسکوپی دارد. این تحقیق با هدف تاثیر رژیم­های مختلف نوری و جیره‌های جلبکی به طور ترکیبی بر میزان رشد و تولید در C. quadrangula انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل 4 رژیم نوری­:  4L:4D­(4 ساعت نور: 4 ساعت تاریکی)، 6L:6D ، 8L:8D و12L:12D و2 جیره جداگانه جلبک سبز Scenedesmus quadricauda و
Chlorella vulgaris بود که به صورت یک طرح کاملاً تصادفی با 6 تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تراکم جمعیت، میزان رشد ویژه و زمان دوبرابر شدن جمعیتC. quadrangula در تیمارهای مختلف آزمایش شده تفاوت معنی­داری دارد (05/0>P). میانگین بالاترین تراکم آنتن منشعبC. quadrangula تغذیه شده با جلبک S. quadricauda در تیمارهای 4L: 4D، 6L:6D، 8L:8D و 12L:12D به ترتیب 9/50 ± 1000 (میانگین± خطای استاندارد)، 3/57 ± 4/571، 3/62 ± 5/690 و 7/ 58± 1000  فرد در لیتر در حالیکه این تیمارها با جلبک  C. vulgaris به ترتیب برابر0/46± 9/1642، 2/72 ± 9/2261، 0/75 ± 8/1023 و3/80 ± 1/2619 فرد در لیتر در دوره آزمایش  به دست آمد. همچنین میانگین میزان رشد ویژه بدست آمده در تیمارهای مختلف دامنه‌ای از 04/0 تا 11/0 در روز داشت. این تحقیق مبینان است که C. quadrangula قابلیت پرورش در رژیم‌های مختلف نوری و همچنین جیره‌های جلبکی را دارد اما می‌توان با استفاده از ترکیب شرایط پرورش 12L:12D و جلبک C. vulgaris مناسب‌ترین عملکرد را فراهم نمود.

واژه‌های کلیدی: زئوپلانکتون، شرایط محیطی، Ceriodaphnia ، جلبک‌های میکروسکوپی

* نویسنده مسئول، تلفن: 03133913564، پست الکترونیکی: omfarhad@cc.iut.ac.ir

مقدمه

 

غذاهای زنده به دلیل داشتن پارامترهای ضروری برای افزایش رشد، بقاء بیشتر و افزایش سطح ایمنی موجودات دارای اهمیت هستند (9 و 11). مطالعات بسیاری در ارتباط با اثر دما، شوری، تغذیه و غیره بر زئوپلانکتونها در ارتباط با جنبه‌های مختلف زیست­شناسی آن­ها صورت گرفته و نتایج مختلف و قابل توجهی به دست آمده است. یکی از مهم‌ترین این عوامل اثر نور و جیره غذایی جلبکی و یا ترکیبی از این عوامل است (1و 2). نور به عنوان یکی از فاکتورهای مهم در تولیدمثل زئوپلانکتونها (8، 26و33) است بطوریکه بعضی از آنها به نور حساس­­­اند و این حقیقت دانشمندان را بر آن داشته که به تحقیق بر روی ارتباط حساسیت زئوپلانکتونها به نور و ویژگی‌های آن بپردازند (20). از سوی دیگر، جلبک‌های میکروسکوپی (Microalgae) غذای اصلی زئوپلانکتون­ها هستند. کیفیت غذایی این جلبک‌ها به­وسیله اندازه سلول، قابلیت هضم دیواره سلولی، سمیت و ترکیبات تشکیل­دهنده جلبک تعیین­ می­گردد (13). کشت­های آزمایشگاهی گونه­های زئوپلانکتونی، به­ویژه کلادوسرها و روتیفرها، عموماً توسط جلبک­های سبز Chlorophycea نظیر گونه‌های
Chlorella vulgaris وScenedesmus acutus انجام شده است (29). از نقطه نظر کیفیت، اگر چه گونه‌های جنسChlorella  و Scenedesmus دارای سطوح نسبتاً مشابهی از اسیدهای چرب اشباع نشده، به خصوصω3 وω6 هستند، اما به­طور کلی گونه‌های جنس Scenedesmus از لحاظ چربی­ها، پروتئین­ها، نیتروژن، و سطوح فسفر غنی­تر است (4).

آنتن منشعب‌ها به لحاظ قابلیت دسترسی در اکوسیستم‌های آبی، وجود اندازه‌های متفاوت، سرعت تکثیر و تولید بالا، ارزش غذایی بسیار بالا، محتوی بالای آنزیم‌های گوارشی و انرژی بالا، قابلیت پرورش ارزان، تحمل بالای آنتن منشعب‌ها به تغییرات محیطی از قبیل دما و فتوپریود باعث شده تا آن‌ها به عنوان یکی از زئوپلانکتون های پرطرفدار برای مطالعات بیولوژیکی و آبزی پروری مورد استفاده قرار گیرد (3، 18و40). پارامترهای محیطی شامل دما، تغذیه،  شوری، دوره‌های نوری، طیف نور از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار بر عادات و رفتارهای موجودات آبزی از جمله زئوپلانکتون­ها می‌باشند. هرگونه تغییر در یکی از این عوامل سبب تغییرات بسیار چشمگیر در این موجودات می‌گردد. از میان این عوامل نور و غذا از فاکتورهایی هستند که می­توانند بر بیولوژی و فیزیولوژی زئوپلانکتون­ها به طور انفرادی و بر اکولوژی آن‌ها در جمعیت‌ها مؤثر باشند. با توجه به اینکه مطالعه خصوصیات فردی و جمعیتی بسیاری از موجودات در طبیعت تابع تاثیرات متقابل بسیاری از پارامترهای محیطی و زیستی است­، از این رو مطالعه در شرایط آزمایشگاهی و کنترل شده به عنوان یکی از مهم‌ترین روش‌ها در بررسی موجودات از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است. جنس Ceriodaphnia از آنتن منشعب‌هایی خانواده Daphnidae است که پراکنش جهانی دارد و تقریباً همه گونه­های این جنس در محدوده‌ای از آسیا، اروپا و آمریکای جنوبی پراکنش دارند (6). گونه‌های این جنس نقش بسیار مهمی در تغذیه لاروآبزیان و افزایش میزان بقاء و رشد آن‌ها دارد. برای مثال گونهCeriodaphnia quadrangula از جمله گونه‌هایی است که معمولا در آبگیرها و استخرهای پرورش ماهی به طور همزیست با سایر اعضاء زئوپلانکتونهای آب شیرین وجود دارد. خصوصیاتی از جمله تحمل شرایط دمایی و نوری و پرورش با انواع غذاهای جلبکی و غیرجلبکی و همچنین اندازه مناسب این گونه را به عنوان یکی از مهم‌ترین غذاهای زنده در آبزی پروری مطرح کرده است (3و18). در این خصوص مطالعات در مورد تاثیرات متقابل عوامل محیطی و تغذیه‌ای به طور توائم در شرایط آزمایشگاهی بر رشد و تولید زئوپلانکتونها و به خصوص آنتن منشعب‌ها کمتر انجام شده است و حجم بسیاری از منابع به مطالعات عوامل به صورت انفرادی اختصاص یافته است. این تحقیق با هدف تعیین میزان رشد و تولید در آنتن منشعب آب شیرین
C. quadrangula تحت رژیم‌های مختلف نوری غیرطبیعی (27و28) در ترکیب با غذاهای جلبکی به منظور افزایش تولید و بهره­وری از این غذای زنده انجام شد. به عبارت دیگر در این پژوهش این فرضیه را که تغییر در تعداد پالس های نوری در هر 24 ساعت موجب کوتاه­تر شدن فواصل تولیدمثل می شود با تاکید بر تراکم جمعیت
C. quadrangula مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روشها 

روش آزمایشگاهی کشت جلبک­ها: جلبک­های سبز Scenedesmus quadricauda و C. vulgaris در ارلن­های 2 لیتری با استفاده از محیط کشت BBM (Bold’s Basal Medium) بر طبق ترکیبات بیان ­شده توسط Nichols و Bold در سال 1965 کشت یافتند (25) (تصویر1- الف). شرایط پرورش این گونه­های جلبکی شامل آب شیرین فیل‌تر و اتوکلاو شده، دمای Cº1±23، دوره نوری 12:12 ساعت تاریکی:روشنایی، شدت نور 60 میکرومول فوتون بر مترمربع در ثانیه، pH  آغازین 9/6 و اکسیژن محلول بالای 5 میلی­گرم در لیتر بود. جلبک­ها در فاز رشد سریع از طریق سانتریفیوژ کردن مورد برداشت قرار گرفت. برای برداشت جلبک­ها، از دستگاه سانتریفیوژ (مدلCenturion Scientific Ltd) با سرعت 3000 دور در دقیقه برای مدت 5 دقیقه جهت متراکم کردن جلبک­ها استفاده گردید. جلبک­ها بعد از سانتریفیوژ در دمای 4 درجه سانتی­گراد نگهداری ­شدند تا جهت تغذیهC. quadrangula مورد استفاده قرار گیرند. تراکم کشت­های جلبکی و مقادیر جلبک جهت تغذیهC. quadrangula و کنترل میزان آن­ها در دوره آزمایش، با استفاده از لام هموسایتومتر (mm2/0× mm0625/0) و میکروسکوپ اینورت (مدل Ceti Belgium) بر اساس روش1975) Chakroff (Martinez & (22) بعد از اینکه به نمونه­ها محلول لوگول آیودین (1/0 میلی­لیتر در 3 میلی­لیتر نمونه) اضافه­گردید، تعیین شد.

روش تهیه استوک اولیه C. quadrangula: به منظور تهیه استوک اولیه آنتن منشعبC. quadrangula تخم‌های نهان­زی (Ephipium) این گونه که دارای رنگ کاهی تا متمایل به زرد کم رنگ بود بر اساس کلید شناسایی (36 و 38) و دارای ابعاد 35/0- 27/0 میلی­متر، مدور و دارای یک تخم بود در فصل زمستان از سطح دریاچه سد حنا واقع در 20 کیلومتری شهرستان سمیرم، استان اصفهان در سال 1389 جمع­آوری و سپس به آزمایشگاه گروه شیلات دانشگاه صنعتی اصفهان انتقال داده ­شد. در ابتدا تخم‌های نهان­زی­های C.quadrangula در آزمایشگاه پس از فراهم نمودن شرایط مناسب تفریح گردید (500 میلی­گرم سیست در 1 لیتر آب فیل‌تر و اتوکلاو شده)، سپس این گونه از سایر نمونه‌ها جداسازی و خالص سازی شد. پس از آن  در ظروف 10 لیتری در دمای Cº 2±22 همراه با هوادهی ملایم ذخیره­سازی گردید (14، 21، 23، 32و 39).
C. quadrangula با استفاده از مخلوطی از جیره دو نوع جلبک S. quadricauda و C. vulgaris به صورت روزانه غذادهی شد و اجازه داده شد تا 50 مرتبه در جمعیت تجدید نسل انجام­شد. برای اطمینان از شناسایی این گونه نمونه­برداری از ماده­های پارتنوژنتیک خالص سازی شده توسط کلید شناسایی Fernando در سال 2002 صورت گرفت (12). بر این اساس این گونه با نداشتن رستروم، خار دمی و همچنین داشتن یک سینوس (تورفتگی) گردنی از سایر آنتن منشعب ها متمایز می­شود. 

تیمارها و روش انجام آزمایش: در این تحقیق تیمارهای از ترکیب 4 رژیم نوری شامل 4L:4D (4 ساعت نور:4 ساعت تاریکی)، 6L:6D، 8L:8D و12L:12D و2 جیره جلبک سبز S. quadricauda وC. Vulgaris  به منظور پرورش آنتن­منشعب آب شیرین C. quadrangula به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب یک طرح کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور آماده سازی دوره‌های نوری مناسب در تیمارها، چهار اتاقک مناسبی به ابعاد مساوی و شرایط کاملاً یکسان ساخته شد و با لامپ فلورسنت با نور مهتابی تجهیز گردید تا در تمام اتاقک‌ها شدت نور مناسب 60 میکرومول فوتون بر متر­مربع بر­ثانیه ثابت تنظیم شود (تصویر1- ب). سقف، دیوارها با پلاستیک مشکی پوشانده­ شد تا از ورود نور به فضای داخل اتاقک­ها جلوگیری گردد. به منظور تغییرات تنظیم شده زمانی در هریک از تیمارها ( مثلاً 4 ساعت نور و سپس 4 ساعت تاریکی در تیمار4L:4D) از 4 عدد ساعت فرمان (تنظیم شده با ساعت فرمانFur Aussen-geeignet  مدل IP44 ، ساخت آلمان) هر کدام به طور اختصاصی برای یک تیمار در تمام دوره آزمایش استفاده شد. پس از تنظیم شرایط مطلوب اتاقک‌ها در هریک از تیمارهای آزمایشی، تعداد 200 فرد از آنتن منشعب
 C. quadrangula در هر لیتر از ظروف آزمایشگاهی (قطر= 18 سانتی متر، ارتفاع= 30 سانتی­متر) هر کدام با 6 تکرار به طور تصادفی از استوک آماده شده
C. quadrangula مورد جداسازی قرار گرفت. سپس­، ظروف آماده شده به طور تصادفی بین اتاقک‌های متفاوت به لحاظ رژیم‌های نوری به طور همزمان توزیع شد (تصویر 1-ج ، د). آب مورد استفاده جهت نگهداری و انجام آزمایشات از آب شهر پس از فیل‌تر کردن و اتوکلاوه نمودن (دمای 121 درجه سانتی­گراد به مدت 15 دقیقه) تامین شد. آب مورد استفاده دارای سختی کل 135 میلی­گرم در لیتر از کربنات کلسیم و عاری از هرآلودگی شیمیایی و غیره بود. به منظور اطمینان از عدم وجود کلر در آب از هوادهی به مدت لااقل 5 ساعت استفاده گردید و از محلول یدید پتاسیم و چسب نشاسته برای اطمینان بیشتر از آب مورد استفاده قبل اتوکلاوه نمودن استفاده گردید. پس از قرار گرفتن ظروف آزمایشی در شرایط نوری تیمار شده، کار تغذیه به وسیله جلبک‌های متراکم شده و آماده شده از قبل با لحاظ نمودن تصادفی بودن در هر اتاقک با استفاده از جلبک‌هایS. quadricauda وC. Vulgaris  به ­ترتیب با غلظت‌های104×45 سلول در هر میلی­لیتر و106×6/1 سلول در هر میلی­لیتر در آغاز آزمایش انجام ­شد (23، 32و 39). مقدار تعویض آب 20 درصد قبل از غذادهی بود که هر 3 روز یکبار انجام می­شد. تراکم جمعیت C. quadrangula در هر واحد آزمایشی هر دو روز یکبار تعیین گردید و میزان غذادهی بر اساس تراکم جمعیت  C. quadrangulaو همچنین غلظت جلبک‌ها در ظروف آزمایش مورد کنترل قرار گرفت تا اطمینان حاصل شود که میزان غذا دهی در محدود مازاد نیاز (ad libitum) جمعیت باشد آزمایش برای یک دوره 30 روزه تنظیم گردید و تلاش گردید تا شرایط آزمایش در طی دوره آزمایش شامل شامل دمای آب  Cº 2±22 درجه سانتی­گراد، شدت نور 60 میکرومول­فوتون­بر­متر­مربع بر­ثانیه، pH آغازین1/7 و اکسیژن محلول بیش از5 میلی­گرم در لیتر تا سر حد امکان ثابت نگه داشته شود. در تمام طول آزمایش از هواده جهت چرخش آب و تامین اکسیژن مورد نیاز استفاده گردید. اکسیژن محلول و دما با استفاده از اکسیژن­متر دارای دماسنج (YSI 57) و pH با استفاده از pH متر دیجیتال (Schottgerate مدل666221، ساخت آلمان) اندازه­گیری­شد.

 در دوره آزمایش و پرورش شمارش C. quadrangula با نمونه­برداری از واحدهای آزمایشی در شرایط حداقل نور هر دو روز یکبار انجام شد و سپس با استفاده از لام باگاروف (Bogorov’s chamber) تراکم جمعیت تخمیین زده شد. میزان رشد ویژه جمعیت (SGR) براساس (1984) Ikeda & Omori با استفاده از فرمول  زیر محاسبه ­شد (2و26). در این رابطه SGR میزان رشد ویژه جمعیت برحسب در روز، N0 و Nt به ترتیب تراکم جمعیت در آغاز و پایان دوره پرورش می­باشد. همچنین زمان دو برابر شدن جمعیت (Dt) از فرمول (1986) & Al-Khars James  محاسبه گردید (2، 13 و 15). در این فرمول Dt زمان دو برابر شدن جمعیت و SGR میزان رشد ویژه می­باشد.

تجزیه و تحلیل داده ها و آنالیز آماری : به منظور تجزیه و تحلیل‌های آماری ، داده­ها با آنالیز واریانس دو طرفه بررسی گردید. تفاوت بین میانگین­ها با استفاده از آزمون چند دامنه دانکن با هم مقایسه­گردید (Zar, 1984) (41). تمام آنالیز­ها در سطح معنی­دار05/0 با استفاده از نرم­افزار آماری SPSS, version 16 (35) انجام­شد.

نتایج

نتایج حاصل از آنالیز واریانس دو طرفه اثر رژیم­های مختلف نوری و جیره­های جلبکی در جدول 1 ارائه ­شده­است. نتایج نشان داد که تیمارهای مختلف از رژیم‌های نوری وجیره­های جلبکی بر تراکم جمعیت، میزان رشد ویژه و زمان دو برابر شدن جمعیت C. quadrangula تفاوت معنی­داری دارند (05/0>P). میانگین بالاترین تراکم آنتن منشعب C. quadrangula تغذیه شده با جلبک S.quadricauda در رژیم‌های نوری 4L: 4D (4 ساعت نور: 4 ساعت تاریکی)، 6L:6D، 8L:8Dو 12L:12D به ترتیب 9/50 ± 1000 (میانگین± خطای استاندارد)، 3/57 ± 4/571، 3/62 ± 5/690 و 7/ 58± 1000 فرد در لیتر در حالیکه این رژیم‌ها با جلبک C. vulgaris به ترتیب برابر 0/ 46± 9/1642، 2/72 ± 9/2261، 0/75 ± 8/1023 و 3/80 ± 1/2619  فرد در لیتر در دوره آزمایش به دست آمد (شکل 1- A). میانگین میزان رشد ویژه محاسبه شده در رژیم‌های نوری 4L: 4D (4 ساعت نور: 4 ساعت تاریکی)، 6L:6D، 8L:8Dو 12L:12D به ترتیب با جلبک S.­­­quadricauda برابر 00/0 ± 07/0، 00/0 ± 04/0، 00/ 0 ± 06/0 و 00/0 ± 07/0 در روز بود در حالی که در تغذیه با C.­vulgaris به ترتیب برابر با 00/0 ± 09/0، 00/0±10/0، 00/0±07/0 و 00/0±11/0 در روز به دست آمد (شکل1 –B). همچنین زمان دو برابر شدن جمعیت در رژیم­های نوری یاد شده تغذیه شده توسط جلبک سبز
S. quadrangula به ترتیب 3/0 ± 5/9، 5/1 ± 7/16، 1/1 ± 9/12 و 4/0 ± 4/10 و در C. quadrangula تغذیه شده با C. vulgaris برابر 1/0 ± 9/7، 1/0 ± 9/6، 4/0 ± 5/9 و 1/0 ± 5/6 به دست آمد (شکل 1 -C)، که بیانگر کوتاه بودن این دوره با جلبک C. vulgaris است. میانگین تراکم جمعیت در روزهای مختلف از پرورش
 C. quadrangulaدر شکل2- A و 2- B برای تیمارهای مختلف آزمایشی ارائه شده است. دینامیک جمعیت در تمامی تیمارها روند مشابهی در دو هفته نخست (حدود14 روز) نشان دادند در حالیکه پس از آن (به طور متوسط بین روزهای 16 تا 24) جمعیت یک جهش ناگهانی داشت و اوج افزایش تراکم رخ داد.

 

جدول 1- آنالیز واریانس دوطرفه رژیم­های نوری (4L:4D ، 6L:6D ، 8L:8D و 12L:12D) و جیره­های جلبکی (quadricauda S. و
 C. vulgaris) بر فاکتورهای مختلف در جمعیت آنتن­منشعب آب شیرین C. quadrangula.

فاکتور

منابع تنوع

درجه آزادی

مجموع مربعات

میانگین مربعات

میزان F

سطح معنی­دار

 

 

تراکم جمعیت

تیمار

7

107×35/2

3/3360301

9/164

*

     رژیم­نوری

3

8/5511904

6/1837301

2/90

*

     جیره جلبکی

1

107×37/1

107×37/1

0/676

*

 رژیم­نوری×جیره جلبکی

3

9/4234693

6/1411564

3/69

*

خطا

40

0/815068

7/20376

 

 

کل

47

107×43/2

 

 

 

 

 

میزان رشد ویژه

تیمار

7

02/0

00/0

80/74

*

      رژیم­نوری

3

00/0

00/0

67/29

*

     جیره جلبکی

1

01/0

01/0

09/338

*

رژیم­نوری× جیره جلبکی

3

00/0

00/0

18/32

*

خطا

40

00/0

5-10×83/3

 

 

کل

47

02/0

 

 

 

 

 

زمان دوبرابرشدن

تیمار

7

1/485

3/69

4/27

*

    رژیم­نوری

3

4/103

5/34

6/13

*

    جیره جلبکی

1

5/266

5/266

2/105

*

رژیم­نوری× جیره جلبکی

3

3/115

4/38

2/15

*

خطا

40

3/101

5/2

 

 

کل

47

4/586

 

 

 

* در سطح 05/0 دارای اختلاف معنی­داری (05/0>P) و ns: فاقد اختلاف معنی­دار (05/0<P)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


تصویر 1-  تصویر بخش هایی از مراحل انجام کار، کشت های جلبکی (الف)، اتاقک مناسب نوری (ب) ، کشت های انجام شده در این تحقیق (ج، د) .

 

 

 

 

 

 

 

 

     
   
 
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 1-  میانگین  (± خطای استاندارد) تراکم جمعیت (A) ، میزان رشد ویژه (B) ، و زمان دوبرابر شدن  جمعیت(C) در آنتن منشعب آب شیرین Ceriodaphnia quadrangula پرورش یافته  از ترکیب رژیم های نوری مختلف و رژیم های مختلف تغذیه جلبکی.  ستونهای دارای لااقل یک حرف مشابه اختلاف معنی داری در سطح 05/0 با هم ندارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 2-  میانگین  (± خطای استاندارد) تراکم جمعیت (فرد در لیتر) در روزهای مختلف پرورش  آنتن منشعب آب شیرین Ceriodaphnia quadrangula  در رژیم های مختلف نوری و رژیم های مختلف تغذیه جلبکی.

 

بحث و نتیجه­گیری

نور و غذا دو فاکتور مهم و کلیدی تاثیرگذار در روند فعالیت‌های زیستی و تولید مثلی در زئوپلانکتونها هسنتد (1و2). در این مطالعه تاثیر ترکیبی دوره‌های مختلف نوری و جیره‌های جلبکی در آنتن منشعب آب شیرین
C. quadrangula بررسی شد و یافته‌های ما نشان داد که بین تیمارهای آزمایش شده از نظر تولیدمثل و افزایش تولید و میزان رشد جمعیت تفاوت معنی­داری وجود دارد (P<0.05). نتایج مطالعات قبلی نیز مبین آن است که وجود یا عدم وجود نور بر پویایی جمعیت، تولیدمثل و تکامل در آنتن منشعب‌ها تاثیر­ دارد و باروری کشت‌های زئوپلانکتونی اساساً به وسیله محدوده­ای از فاکتور­ها، شامل جیره غذایی، تراکم آغازین کشت و شرایط محیطی مثل دوره ­نوری، دما و شوری کنترل می‌شود (1، 2، 5، 10، 16، 17، 19، 31و36). 

نتایج این پژوهش نشان داد که پرورش C. quadrangula درتمامی تیمارهای مورد آزمایش به خوبی امکان پذیر است و این گونه به تغییرات دوره نوری در رژیم‌های غذایی سازگاری بالایی دارد. میانگین بالاترین تراکم، بالاترین میزان رشد ویژه و کوتاه­ترین زمان دو برابر شدن جمعیت C. quadrangula به­ ترتیب برابر3/80 ± 0/2619 فرد در لیتر،00/0 ± 10/0 فرد در روز و 1/0 ± 5/6 در رژیم نوری 12L:12D با جلبک C. vulgaris بدست آمد. تراکم جمعیت تا روز14 آزمایش نسبتا یکنواخت بود. یکی از دلایل را می­توان به سازش جمعیت این گونه به شرایط محیطی و نوری و همچنین غذاهای جلبکی نسبت داد. از طرف دیگر، در این مدت جمعیت دارای رشد نسبی بوده و برای رسیدن به اوج تراکم جمعیت آماده می­شود. جهش ایجاد شده در بین جمعیت تیمارها در این تحقیق از روز 16 تا 24 آزمایش را می­توان به اوج تولیدمثل جمعیتی در کشت­ها نسبت داد که معمولاً پس از این مدت کمبود فضا، افزایش مواد دفعی و رقابت از میزان تراکم جمعیت می­کاهد. تفاوت‌ها در تراکم­های جمعیت C. quadrangula به دست آمده در این تحقیق، یا به عبارتی کاهش تراکم جمعیت در تیمارهای 8L:8D و 4L:4D تغذیه شده به وسیله جلبک C. vulgaris، را می­توان در تاثیرات دوره‌های نوری و جلبک‌های مورد استفاده جستجو نمود. کاهش بقاء نوزادان حاصل شده در مراحل اولیه تکامل و لاروی، و یا به عبارت دیگر ضعیف و کم تحرک بودن اکثر زاده­های تولید شده شامل نوزادان (Neonate brood) سبب تاخیر زیاد در مراحل رشد می‌شود که این مسئله خود موجب مرگ­و­میر تدریجی شده و موجبات کاهش افراد بالغ در جمعیت فراهم می‌شود. در تحقیقی Camus و  Zengدر سال 2008 (9) بیان ­کردند تکامل Acartia sinjiensis را وابسته به دوره­ نوری دانسته و بیان کردند که تکامل تحت دوره­های نوری با دوره­های نوردهی طولانی­تر، کوتاه‌تر است. آن‌ها پیشنهاد دادند که با تغییرات در رژیم دوره نوری می‌توان تکامل ناپلیایی (Naupliar development) را در این پاروپایان کنترل نمود و در مدیریت تفریحگاه ازآن بهره‌مند شد (9). همچنین این امکان وجود دارد که تفاوت­های ایجاد شده نتیجه کوتاه شدن طول ­عمر در بالغین در تیمارهای 4L:4D و 8L:8D باشد. در نتیجه تعداد بالغینی که در زمان تولیدمثل حضور دارند کم­تر است و تعداد افراد تولیدی و متعاقب آن تراکم جمعیت کاهش می­یابد. آن‌ها همچنین تاکید نمودند که طول­ زندگی کوتاه­تر در بالغین پرورش یافته در معرض نور دائم و بدون وقفه نسبت به سایر رژیم‌های نوری می‌تواند از دیگر دلایل احتمالی در کاهش تعداد جمعیت باشد (9). عامل مهم و تاثیرگذار دیگر در این تحقیق نوع جیره غذایی بکار رفته است که در تیمارهای مورد آزمایش به هم تفاوت دارد. کیفیت و کمیت جلبک‌ها بر میزان رشد و تولید مثل در زئوپلانکتونها تاثیرگذار است که می‌تواند دینامیک جمعیت و میزان رشد ویژه را تغییر دهد. در این مطالعه عملکرد جلبک‌های S. quadricauda و C. vulgaris در رژیم‌های نوری مختلف بر تولید جمعیت و رشد آن در
C. quadrangula مناسب بود اما عملکرد مناسب‌تر با جلبک سبز C. vulgarisبدست آمد.

جلبک‌های میکروسکوپی که در شرایط کنترل شده مورد استفاده قرار می‌گیرند، چنانچه در زمان مناسب از فاز رشد برداشت شود و در زمان کوتاه و حداقل پس از متراکم نمودن (برای مثال کمتر از 4 روز) توسط زئوپلانکتونها مصرف شوند می‌تواند جمعیت را مورد حمایت قرار داده و باعث تشکیل جمعیت شود. در این تحقیق چنین مواردی تا سرحد امکان رعایت شد و جمعیت مورد نظر با هر دو گونه جلبک مورد استفاده کارائی مناسب را نشان داد. البته گونه آنتن منشعب C. quadrangula توانایی مناسبی در فیلتر نمودن جلبک‌های میکروسکوپی به خصوص جلبک‌های سبز دارد. با توجه به این که پرورش آنتن منشعب در رژیم‌های نوری مختلف و ترکیبی از جلبک‌ها مورد استفاده قرار گرفت، این واقعیت استنباط می‌شود که میزان و شدت فیلتراسیون جلبک‌ها دچار تغییرات قابل ملاحظه‌ای شده است. برای مثال میزان فیلتراسیون تابع اندازه جلبک است و به نظر می‌رسد که بهبود جمعیت با جلبک ریزتر C. vulgaris به لحاظ سهولت فیلتراسیون و افزایش کارائی آن باشد (7). در مطالعه‌ای که توسط Pena-Aguado و همکاران (2005) انجام شد آن‌ها نشان دادند که آنتن منشعب  Moina macrocopa  وروتیفر Brachionus  rubens در پرورش با جلبک سبز Chlorella کارائی مناسب‌تری در مقایسه باجلبک Scenedesmus داشت. آن‌ها همچنین گزارش دادند که روتیفر Brachionus calyciflorus و آنتن منشعب Ceriodaphnia dubia تفاوت معنی­داری در میزان رشد ندارند به شرطی که زیست توده جلبکی مورد استفاده برای هردو زئوپلانکتون یکسان در نظر گرفته شود (29). از سوی دیگر، کیفیت جلبک‌ها بسیار مهم است و می‌تواند بر رشد و عملکرد بعضی از آنتن منشعب‌ها تاثیر داشته باشد. برای مثال در مطالعه‌ای که توسط Nandini و Sarma در سال 2000 انجام شد آن‌ها بیان نمودند که آنتن منشعب آب شیرین، Daphnia laevis تغذیه شده با C. vulgaris، زمان تولیدمثل کوتاه­ترو میزان رشد ویژه بالاتری را نسبت به پرورش با جلبک سبز- آبی Microcyctis aeruginosa دارند (24). به طور نسبتاً مشابهی مشخص گردید که آنتن منشعب کوچک جثه Moina macrocopa در پرورش­ با S. quadricauda، نیاز به زمان بیشتر (3- 4 روز زیادتر) برای بلوغ در مقایسه با استفاده از جلبک ریزتر C. vulgaris دارد. البته از نظر میزان تولیدمثل و تعداد زاده‌ها در هر دوره،  Moina macrocopa تغذیه شده با
 S. quadricauda نسبت به هنگامی­که با کلرلا تغذیه شد، در حدود 10-11 فرد به ازاء هر ماده بیشتر بود (14). علاوه بر موارد گفته شده Martinez-Jeronimo  و  Gutierrez-Valdivia در سال 1991 و Nandini و Sarma در سال 2000 نیز گزارش کردند که طول عمرآنتن منشعب  Moina macrocopaدر تغذیه با Scenedesmus incrassatulus، Ankistrodesmus convolutes و
C. vulgaris به ترتیب 20 ، 16 و52/8 روز بود و نتیجه­گیری کردند که نوع جیره جلبکی می‌تواند بر طول عمر افراد بالغ شده تاثیر داشته باشد (21 و 24). بنابراین می‌توان گفت که ترکیب رژیم‌های نوری و جیره‌های جلبکی برمیزان هم آوری مولدین پارتنوژنز بالغ شده در تیمارها تاثیر می‌گذارد. پرآوری یا کم­آوری مولدین عکس­العملی­است که به شرایط نوری و تغذیه‌ای نشان­می­دهند. کم­آوری در نتیجه هریک از رژیم­های نوری فوق می­تواند سبب کاهش در اندازه جمعیت گردد. یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار می­تواند به ظروف و مقیاس کشت
(culture scale) حاوی C. quadrangula مرتبط باشد. تیمارهای نوری استفاده شده همواره تاثیراتی متقابل بر روی جلبک­هایی مورد استفاده در محیط کشت دارند این اثرات می­تواند شامل تغییر شکل، ایجاد کلنی، تشکیل خار و زوائد، میزان شناوری و یا غوطه­وری و میزان تحرک جلبک‌ها در رژیم­های نوری همچنین تغییرات بیوشیمیایی نظیر تغییر در پروفیل اسیدچرب، پروتئین­ها، کربوهیدرات­ها در جلبک‌ها شود (30، 34، 37 و 42)، که هر کدام از این عوامل می­تواند در رشد و تولیدمثل در جمعیت آنتن منشعب C. quadrangula بخشی از تفاوت‌های موجود را توجیه نماید. به طورکلی می‌توان نتیجه­گیری نمود که آنتن منشعب C. quadrangula خصوصیات و توانایی­های مهمی در پاسخ به رژیم‌های ترکیبی نوری و جلبکی دارد که می‌تواند آن را به عنوان یک گونه پرورشی در صنعت غذای زنده برای لارو ماهیان و میگوها و همچنین به عنوان یک گونه مناسب در آزمایشات تاثیرات آلاینده‌ها و آزمایشات توکیسکولوژی مطرح نمود.

سپاسگزاری

بدین وسیله از معاونت پژوهش و فناوری دانشگاه صنعتی اصفهان و دانشکده منابع طبیعی به لحاظ فراهم نمودن اعتبار پژوهشی  و تسهیلات لازم تشکر و سپاسگزاری می‌گردد.

1. احمدی فرد، ن.، عابدیان کناری، ع.، و فلاحی کپور چالی، م.، 1387. اثر مقدار و نوع غذای جلبکی بر اندازه بدن و تخم جمعیت روتیفر آب شیرین Brachionus clayciflorus تالاب انزلی. مجله زیست شناسی ایران، جلد 21، شماره 3، صفحات 382- 392.

2. فرهادیان، ا.، 1390. رشد و تولید در سیکلوپوئید پاروپای Microcyclops varicans. مجله زیست شناسی ایران، جلد 24، شماره 4،  ص 549- 557.

 

3. Adeyemo, A. A., Oladosu, G. A., and Ayinla, A. O., 1994. Growth and survival of fry of African catfish spesies, Clarias gariepinus, Burchell, Hetrobranchus bidorsalis geoffey and Heteroclarias reared on Moina dubia in comparison with other first feed sources. Aquaculture, 119: 41- 45.

4. Ahlgren, G., Inga-Britt, G., and Boberg, M., 1992. Fatty acid content and chemical composition of freshwater microalgae. Journal of Phycology, 28, 37–50.

5. Ambler, J. A., 1986. Effect of food quantity and quality on egg production of Acartia tonsa Dana from East Lagoon, Galveston, Texas. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 23: 183- 196.

6.  Balcer, M. D., Korda, N. L., and Dodson, S. I., 1984. Zooplankton of the great lakes: A guide to the identification and ecology of the common crustacean species. University of Wisconsin Press, Madison, Wisconsin, PP: 58- 60.

7. Brett, M. T., and Muller-Navarra, D. C., 1997. The role of highly unsaturated fatty acids in food web processes. Freshwater Biology.38: 483-499.

8. Buikema, A. L., 1973. Some effect of light on the growth, molting, reproduction and survival of the cladoceran, Daphnia pulex. Hydrobiologia, 41: 391- 418.

9. Camus, T., and Zeng, C., 2008. Effects of photoperiod on egg production and hatching success, naupliar and copepodite development, adult sex and life expectancy of the tropical calanoid copepod Acartia sinjiensis. Aquaculture, 280: 220-226.

10. Castro-Longoria, E., 2003. Egg production and hatching success of four Acartia species under different temperature and salinity regimes. Journal of Crustacean Biology. 23: 89- 299.

 11. Farhadian[91] , O., Yusoff, F. M., Mohamed, S., and Saad, C. R., 2009. Use of cyclopoid copepod Apocyclops dengizicus as live feed for Penaeus monodon postlarvae. Journal of the World Aquaculture Society. 40: 22-32.

12. Fernando, C. H., 2002. A Guid to tropical freshwater zooplankton. Backhuys Publisheres, Leiden, The Netherlands.

13. Gulati, R. D., and DeMott, W., 1997. The role of food quality for zooplankton: remarks on the state of the art, perspectives and priorities. Freshwater Biology. 38: 731–738.

14. Ismail, H. N., Qin, J. G., and Seuront, L., 2011. Dietary responses of the brackish cladoceran Daphniopsis australis fed on different algal species. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 409: 275- 282.

15. James[92] , C. M., and Al-Khars, A. M., 1986. Studies on the production of planktonic copepods for Aquaculture. Syllogeus, 58: 333-340.

16. Klepper, G. S., Burkart, C. A., and Houchin, L., 1998. Nutrition and the regulation of egg production in the calanoid copepod Acartia tonsa. Limnology and Oceanography. 43: 1000- 1007.

17. Koski, M., and Kuosa, H., 1999. The effect of temperature, food concentration and female size on the egg production of the planktonic copepod Acartia bifilosa. Journal of Plankton Research. 21: 1779- 1789.

18. Kumar, S., 2002. Role of water quality and food on survival, growth and digestive enzyme profile of carp larvae cultured in recirculating systems. Ph.D. Thesis, University of Delhi, Delhi, India.

19. Leandro, S. M., Tiselius, p., and Queiroga, H., 2006. Growth and development of nauplii and copepodites of the estuarine copepod Acartia tonsa from southern Europe (Ria de Aveiro, Portugal) under saturating food conditions. Marine Biology. 150: 121- 129.

20. Lumer, H., 1931. The reactions of certain cladocera to colored lights of equal intensity. Oxford University Press. 8: 396.

21. Martinez-Jeronimo, F., and Gutierrez-Valdivia, A., 1991. Fecundity, reproduction and growth of Moina macrocopa fed different algae. Hydrobiologia. 222: 49- 55.

22. Martinez[93] , M. P., and Chakroff, J. B. P., 1975. Direct phytoplankton counting technique using using the hemacytometer. Philippine Agriculture Science, 59: 43-50.

23. Nandini, S., and Sarma, S.S.S., 2003. Population growth of some genera of cladocerans in relation to algal food (Chlorella vulgaris) levels. Hydrobiologia, 491: 211- 219.

24. Nandini, S., and Sarma, S. S. S., 2000. Life table demography of four cladoceran species in relation to algal food (Chlorella vulgaris) density. Hydrobiologia, 435:117-126.

25. Nichols, H. W., and Bold, H. C., 1965. Trichorsarcina polymorpha gen. et sp. nov. Journal of phycology. 1: 34-38.

26. Omori, M., and Ikeda, T., 1984. Methods in zooplankton ecology. John Wiley and Sons Inc., New York, 332P.

27. Peck, M. A., Ewest, B., Holste, L., Kanstinger, P., and Martin, M., 2008. Impacts of light regime on egg harvests and 48-h egg hatching success of Acartia tonsa (Copepoda: Calanoida) within intensive culture. Aquaculture, 275: 102-107.

28. Peck, M. A., and Holste, L., 2006. Effects of salinity, photoperiod and adult stocking density on egg production and egg hatching success in Acartia tonsa (Calanoida: Copepoda): optimizing intensive cultures. Aquaculture, 255: 341-350.

29. Pena-Aguado, F., Nandidi, S., and Sarma, S. S. S., 2005. Differences in population growth of rotifers and cladocerans raised on algal diets supplemented with yeast, Limnologica 35: 298-303.

30. Richmond, A., 1986. Cell response to environmental factors. In A. Richmond, editor, Handbook of Microalgal Mass Culture. CRC, Boca Raton, PP: 69- 106.

31. Rodriguez, V., Guerreo, F., and Bautista, B., 1995. Egg production of individual copepods of Acartia graniSars from coastal waters: seasonal and diel variability. Journal of Plankton Research. 17: 2233- 2250.

32. Savas, S., and Erdogan, O., 2006. The effect of food (Scendesmus acuminatus (Von Lagerheim) R.H. Chodat) densities and temperature on the population growth of the cladoceran Ceriodaphnia quadrangula (Muller, 1785). Journal of Fisheries & Aquatic Sciences, 23:113- 116.

33. Segal, E., 1970. Light invertebrates. In: O. Kinne, editor, London, Wiley-Interscience.  Marine Ecology 1: 159-211.

34. Seyfabadi, J., Ramezanpour, Z., and Amini Khoeyi, Z., 2010. Protein, fatty acid, and pigment content of Chlorella vulgaris under different light regimes. Journal of Applied Phycology 23:721-726.

35. SPSS., 2007. Statistical Pakage for Social Science. Version 16, SPSS Inc., Michigan Avenue, Chicago, Illinois, USA.

36. Starkweather, P. L., 1973. Influence of light regime on postembryonic development in two strain of Daphnia pulex. Limnology and Oceanography. 21:830-837.

37. Thompson, P. A., Guo, M., and Harrison, P. J., 1993. The influence of on the biochemical composition of three phytoplankton species and their nutritional value for larvae of the Pacific Oyster (Crassosstrea gigas). Marine Biology. 117: 259- 268.

38. Vandekerkhove[94] , J., Declerck, S., Vanhove, M., Brendonck, L., Jeppesen, E., Conde Porcuna, J. M., and De Meester, L., 2004. Use of ephippial morphology to assess richness of anomopods: potentials and pitfalls. Journal of Limnology. 63: 75-84.

39. Verbitsky, V. B., Verbitskaya, T. I., and Malysheva, O. A., 2009. The influence of various temperature regimes on the abundance dynamics and thermal tolerance of cladoceran Ceriodaphnia quadrangula (O.F. Muller, 1785). Inlang Water Biology, 2:67-71.

40. Watanabe, T., and Kiron, V., 1994. Prospects in larval fish dietetics. Aquaculture, 124: 223- 251.

41. Zar, J. H., 1984. Biostatistical Analysis, 2nd edition. Prentice Hall Inc., Engewood Cliffs, New York. 718.

42. Zhu, C. J., Lee, Y. K., Chao, T. M., and Lim, S. H., 1997. Diurnal changes in gross chemical composition and fatty acid profiles of Isochrysis galbana TK1 in outdoor closed tubular photobioreactors. Journal of Marine Biotechnology. 5:153–157.