Ветвистоусые ракообразные занимают промежуточное звено в трофической сети между первичными продуцентами (водорослями) и консументами (планктоноядными рыбами). К ветвистоусым ракообразным относится такой излюбленный объект питания рыб как дафнии – фильтраторы. Помимо того, что они очищают воду от органических взвесей и служат ценным кормом для рыб, они участвуют в переносе физиологически важных веществ и энергии от водорослей к рыбам. Дафнии способны преобразовывать биохимический состав водорослей, непригодных для питания рыб, в состав, хорошо усваиваемый животными. Одним из важнейших элементов, который передается от водорослей вверх по трофической сети является фосфор. Фосфор – жизненно важный элемент для животных. Он отвечает за синтез липидов, белков и нуклеиновых кислот. Недостаток фосфора приводит к снижению скоростей индивидуального роста, размножения и выживаемости.
Целью работы было установить, как недостаток фосфора в водорослях меняет соотношение между крупным и мелким представителями дафний при конкуренции за пищу. Крупные и мелкие виды дафний различаются не только своими стратегиями выживания, но и содержанием фосфора в своем теле, а именно, более высокое содержание фосфора наблюдается у крупных дафний. Поэтому от соотношения между мелкими и крупными видами в сообществах ветвистоусых ракообразных зависит качество потенциальной пищи для рыб исходя из того, что чем больше содержание фосфора на единицу углерода в теле ракообразных, тем выше качество пищи для вышестоящих трофических уровней.
“Мы провели ряд опытов по конкуренции между мелкой Daphnia longispina и крупной Daphnia magna, которые подтвердили, что содержание фосфора в зеленой водоросли Chlamydomonas klinobasis меняет исход конкуренции. Водоросли, обогащенные фосфором, имели соотношение углерода к фосфору (С : Р) ≈100, а тот же вид водорослей, обедненных фосфором, имел С : Р ≈800. Таким образом, разница в содержании фосфора в 8 раз может менять исход конкуренции и обеспечивать переход доминирования от одного вида к другому”, - рассказала д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории поведения низших позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) И.Ю. Фенева.
На рисунке 2 показано, что при низком содержании фосфора доминирует крупная Daphnia magna, а при высоком – мелкая Daphnia longispina. Разные исходы конкуренции объясняются изменением конкурентной способности видов при сокращении содержания фосфора в водорослях. Конкурентная способность определяется пороговой концентрацией ресурса, т.е. она равна концентрации ресурса, при которой смертность равна рождаемости ракообразных.
Результаты данной работы являются важным шагом вперед на пути к биоманипуляциям. При изменении содержания фосфора в водорослях, что делается путем изменения концентрации неорганических форм фосфора в среде, можно менять соотношение между видами ветвистоусых ракообразных с целью повышения качества биологических ресурсов для рыб. В частности, такой метод может быть применен в аквакультурах при выращивании рыб более высокого качества.
Работу можно найти по ссылке: Feniova, I., Dzialowski, A.R., Bednarska, A., Brzeziński T., Zilitinkevicz N., Dawidowicz P., 2025. Shifts in competition outcomes between two Daphnia species in response to algal phosphorus content. Oecologia 207, 32.