Биология моря, 2022, T. 48, № 3, стр. 171-179

Вододвигательная активность беломорской губки Halichondria panicea (Pallas, 1766) (Porifera: Demospongiae)

В. В. Халаман 1*, П. А. Лезин 1

1 Зоологический институт РАН
199034 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: VKhalaman@gmail.com

Поступила в редакцию 08.11.2021
После доработки 31.01.2022
Принята к публикации 04.03.2022

Аннотация

В лабораторных условиях оценена вододвигательная активность беломорской губки Halichondria panicea (Pallas, 1766) (Porifera: Demospongiae). Масса использованных в эксперименте живых особей составляла 3.5–35.5 г; они имели от одного до восьми оскулюмов. Вододвигательную активность губки определяли как сумму вододвигательной активности всех оскулюмов, которую рассчитывали как произведение максимальной скорости исходящего из оскулюма потока воды на площадь поперечного сечения данного оскулюма. Скорость измеряли с помощью микротермисторного датчика. Показано, что вододвигательная активность губки и ее масса связаны степенной зависимостью с показателем степени около 3. Особи губки массой 25 г и более по вододвигательной активности превосходят таких солитарных животных, как двустворчатые моллюски Mytilus edulis, Hiatella arctica и асцидия Styela rustica, у которых данная зависимость носит линейный или степенной характер с показателем степени меньше 1. Преимущество губки над солитарными организмами, вероятно, определяется ее модульной организацией, которая по мере роста особи обеспечивает постоянное увеличение числа и размера оскулюмов, а также, возможно, ведет к периодической перестройке ирригационной системы.

Ключевые слова: Halichondria panicea, вододвигательная активность, модулярный организм, сообщества обрастания, Белое море

Список литературы

  1. Ересковский А.В. Некоторые закономерности обитания и распределения губок на литорали Восточного Мурмана // Зоол. журн. 1994. Т. 73. № 4. С. 5–17.

  2. Ересковский А.В. Проблема колониальности, модулярности и индивидуальности губок и особенности их морфогенезов при росте и бесполом размножении // Биол. моря. 2003. Т. 29. № 1. С. 3–12.

  3. Лезин П.А., Агатьева Н.А., Халаман В.В. Сравнительное исследование вододвигательной активности некоторых животных-обрастателей из Белого моря // Биол. моря. 2006. Т. 32. № 4. С. 286–290.

  4. Плоткин А.С., Ересковский А.В., Халаман В.В. Анализ модульной организации Porifera на примере беломорской губки Polymastia mammillaris (Muller, 1806) (Demospongiae, Tetractinomorpha) // Журн. общ. биол. 1999. Т. 60. № 1. С. 18–28.

  5. Плоткин А.С., Раилкин А.И., Герасимова Е.И. и др. Сообщества подводных скал сублиторали Белого моря: структура и взаимодействие с придонным течением // Биол. моря. 2005. Т. 31. № 6. С. 398–405.

  6. Ошурков В.В. Сукцессии и динамика эпибентосных сообществ верхней сублиторали бореальных вод. Владивосток: Дальнаука. 2000. 206 с.

  7. Халаман В.В. Сообщества обрастания мидиевых установок в Белом море // Биол. моря. 2001. Т. 27. № 4. С. 268–278.

  8. Халаман В.В., Беляева Д.В., Флячинская Л.П. Влияние экскреторно-секреторных продуктов некоторых животных-обрастателей на оседание и метаморфоз личинок Styela rustica (Ascidiae) // Биол. моря. 2008. Т. 34. № 3. С. 200–204.

  9. Халаман В.В., Корчагина Н.М., Комендантов А.Ю. Воздействие веществ, выделяемых во внешнюю среду особями своего и чужого видов, на личинок Halichondria panicea Pallas, 1766 (Porifera: Demospongiae) // Биол. моря. 2014. Т. 40. № 1. С. 38–45.

  10. Халаман В.В., Комендантов А.Ю. Структура сообществ обрастания, образованных Halichondria panicea (Porifera: Demospongiae) в Белом море // Экология. 2011. № 6. С. 449–458.

  11. Халаман В.В., Комендантов А.Ю. Экспериментальная проверка способности губки Halichondria panicea (Porifera: Demospongiae) конкурировать за субстрат в мелководных сообществах обрастания Белого моря // Изв. РАН. Сер. биол. 2016. № 1. С. 81–87.

  12. Халаман В.В., Шаров А.Н., Холодкевич С.В. и др. Влияние беломорской губки Halichondria panicea (Pallas, 1766) на физиологическое состояние мидий Mytilus edulis Linnaeus, 1758, оцениваемое по характеристикам кардиоритма // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2017. Т. 53. С. 201–207.

  13. Ходаковская А.В. Фауна губок (Porifera) залива Петра Великого Японского моря // Биол. моря. 2005. Т. 31. С. 251–255.

  14. Черняев М.Ж., Родионов И.А., Селин Н.И. Вододвигательная активность мидии Mytilus trossulus при разных условиях обитания // Биол. моря. 1998. Т. 24. № 2. С. 132–134.

  15. Althoff K., Schutt C., Steffen R. et al. Evidence for a symbiosis between bacteria of the genus Rhodobacter and the marine sponge Halichondria panicea: harbor also for putatively toxic bacteria? // Mar. Biol. 1998. V. 130. P. 529–536.

  16. Barthel D. On the ecophysiology of the sponge Halichondria panicea in Kel Bight. I. Substrate specificity, growth and reproduction // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 1986. V. 33. P. 291–298.

  17. Barthel D., Wolfrath R. Tissue sloughing in the sponge Ha-lichondria panicea: a fouling organism prevents being fouled // Oecologia. 1989. V. 78. P. 357–360.

  18. Comeau L.A., Filgueira R., Guyondet T., Sonier R. The impact of invasive tunicates on the demand for phytoplankton in longline mussel farms // Aquaculture. 2015. V. 441. P. 95–105.

  19. Daigle R.M., Herbinger C.M. Ecological interactions between the vase tunicate (Ciona intestinalis) and the farmed blue mussel (Mytilus edulis) in Nova Scotia, Canada // Aquat. Invasions. 2009. V. 4. P. 177–187.

  20. Dalby J.E.Jr., Young C.M. Variable effects of ascidian competitors on oysters in a Florida epifaunal community // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1993. V. 167. P. 47−57.

  21. Dijkstra J., Sherman H., Harris L.G. The role of colonial ascidians in altering biodiversity in marine fouling communities // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2007. V. 342. P. 169–171.

  22. Dubois S., Orvain F., Martin-Léal J.C. et al. Small-scale spatial variability of food partitioning between cultivated oysters and associated suspension-feeding species, as revealed by stable isotopes // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 2007. V. 336. P. 151–160.

  23. Dyrynda P.E.J. Modular sessile invertebrates contain larvotoxic allelochemicals // Dev. Comp. Immunol. 1983. V. 7. P. 621–624.

  24. Erpenbeck D., Knowlton A.L., Talbot S.L. et al. A molecular comparison of Alaskan and North East Atlantic Halichondria panicea (Pallas 1766) (Porifera: Demospongiae) populations // Boll. Mus. Ist. Biol. Univ. Genova. 2004. V. 68. P. 319–325.

  25. Frost T.M. In situ measurements of clearance rates for the freshwater sponge Spongilla lacustris // Limnol. Oceanogr. 1978. V. 23. P. 1034–1039.

  26. Goldstein J., Riisgård H.U., Larsen P.S. Exhalant jet speed of single-osculum explants of the demosponge Halichondria panicea and basic properties of the sponge-pump // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2019. V. 511. P. 82–90.

  27. Hadas E., Ilan M., Shpigel M. Oxygen consumption by a coral reef sponge // J. Exp. Biol. 2008. V. 211. P. 2185–2190.

  28. Hartman W.D., Reiswig H.M. The individuality of sponges // Animal colonies. Stroudsburg, Pa: Dowden, Hutchinson and Ross Inc. 1973. P. 567–584.

  29. Hoare R., Peattie M.E. The sublittoral ecology of the Menai Strait. I. Temporal and spatial variation in the fauna and flora along a transect // Estuarine Coastal Mar. Sci. 1979. V. 9. P. 663–675.

  30. Knowlton A.S., Highsmith R.C. Convergence in the time-space continuum: a predator-prey interaction // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 2000. V. 197. P. 285–291.

  31. Kobayashi M., Kitagawa I. Likely microbial participation in the production of bioactive marine sponge chemical constituents // Sponge sciences: multidisciplinary perspectives. Tokyo: Springer-Verlag. 1998. P. 379–389.

  32. Kumala L., Riisgård H.U., Canfield D.E. Osculum dynamics and filtration activity in small single-osculum explants of the demosponge Halichondria panicea // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 2017. V. 572. P. 117–128.

  33. LaBarbera M., Vogel S. An inexpensive thermistor flow meter for aquatic biology // Limnol. Oceanol. 1976. V. 21. № 5. P. 750–756.

  34. Leblanc A.R., Landry T., Miron G. Fouling organisms of the blue mussel Mytilus edulis: their effect on nutrient uptake and release // J. Shellfish Res. 2003. V. 22. № 3. P. 633–638.

  35. Leichter J.J., Witman J.D. Water flow over subtidal rock walls: relation to distributions and growth rates of sessile suspension feeders in the Gulf of Maine Water flow and growth rates // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1997. V. 209. P. 293–307.

  36. Lesser M.P., Shumway S.E., Cucci T., Smith J. Impact of fouling organisms on mussel rope culture: interspecific competition for food among suspension-feeding invertebrates // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1992. V. 165. P. 91–102.

  37. Lohse D.P. Relative strengths of competition for space and food in a sessile filter feeder // Biol. Bull. 2002. V. 203. P. 173–180.

  38. Marfenin N.N. Sponges viewed in the light of up-to-date conception on coloniality // Berl. Geowiss. Abh. Reihe E. 1997. V. 20. P. 17–23.

  39. Morganti T.M., Ribes M., Moskovich R. et al. In situ pumping rate of 20 marine Demosponges is a function of osculum area // Front. Mar. Sci. 2021. V. 8. Art. ID 583188.

  40. Purushottama G.B., Venkateshvaran K., Pani Prasad K., Nalini P. Bioactivities of extracts from the marine sponge Halichondria panicea // J. Venomous Anim. Toxins Incl. Trop. Dis. 2009. V. 15. P. 444–459.

  41. Reiswig H.M. In situ pumping activities of tropical Demospongiae // Mar. Biol. 1971. V. 9. P. 38–50.

  42. Riedl R.J., Machan R. Hydrodynamic patterns in lotic intertidal sands and their bioclimatological implications // Mar. Biol. 1972. V. 13. P. 179–209.

  43. Riisgård H.U., Kumala L., Charitonidou K. Using the F/R-ratio for an evaluation of the ability of the demosponge Halichondria panicea to nourish solely on phytoplankton versus free-living bacteria in the sea // Mar. Biol. Res. 2016. V. 12. P. 907–916.

  44. Schneemann I., Nagel K., Kajahn I. et al. Comprehensive investigation of marine Actinobacteria associated with the sponge Halichondria panicea // Appl. Env. Microbiol. 2010. V. 76. P. 3702–3714.

  45. Sejr M.K., Petersen J.K., Jensen K.T., Rysgaard S. Effects of food concentration on clearance rate and energy budget of the Arctic bivalve Hiatella arctica (L) at subzero temperature // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2004. V. 311. P. 171–183.

  46. Stuart V., Klumpp D.W. Evidence for food-resource partitioning by kelp bed filter feeders // Mar. Ecol.: Progr. Ser. 1984. V. 16. P. 27–37.

  47. Sukhotin A.A., Lajus D.L., Lesin P.A. Influence of age and size on pumping activity and stress resistance in the marine bivalve Mytilus edulis L. // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2003. V. 284. P. 129–144.

  48. Thomassen S., Riisgård H.U. Growth and energetics of the sponge Halichondria panicea // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 1995. V. 128. P. 239–246.

  49. Troost K., Stamhuis E.J., van Duren L.A., Wolff W.J. Feeding current characteristics of three morphologically different bivalve suspension feeders, Crassostrea gigas, Mytilus edulis and Cerastoderma edule, in relation to food competition // Mar. Biol. 2009. V. 156. P. 355–372.

  50. Zajac R.N., Whitlatch R.B., Osman R.W. Effects of inter-specific density and food supply on survivorship and growth of newly settled benthos // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 1989. V. 56. № 1. P. 127–132.

Дополнительные материалы отсутствуют.