Pasir Silika : Pengaruh Kandungan Silika Diatom terhadap Copepod Grazing, Pertumbuhan dan Reproduksi

Pasir Silika : Pengaruh Kandungan Silika Diatom terhadap Copepod Grazing, Pertumbuhan dan Reproduksi

Pengukuran Silika Biogenik

Versi modifikasi dari Paasche (1980) digunakan untuk mengukur bSi. Sel dikumpulkan pada filter polikarbonat 1 m (diameter 47 mm) dan dicuci dengan 10 ml air laut yang diautoklaf dan HCl 0,01 M selama penyaringan untuk menghilangkan kumpulan silikat antar sel. Filter terlipat segera ditempatkan ke dalam tabung polipropilen 15 ml dan disimpan pada suhu -80 ° C. Hidrolisis dilakukan ketika 4 ml 0,2 M NaOH ditambahkan dan dicerna pada 98°C selama 40 menit. Setelah pendinginan dalam penangas air, 1,0 ml 1 M HCl ditambahkan ke setiap tabung untuk menetralkan sampel dan konsentrasi asam silikat dianalisis secara kolorimetri mengikuti Grasshoff et al. (1999). bSi per luas permukaan dihitung dengan mengasumsikan bentuk bola menggunakan ESD yang diperkirakan oleh Coulter Counter.

Eksperimen Penggembalaan Copepod

Copepoda dikumpulkan dengan jaring derek dengan mata jaring 200 m dari dermaga di Port Shelter, Hong Kong. Spesies yang dominan, Parvocalanus crassirostris, digunakan sebagai penggembala; betina dipilih di bawah mikroskop bedah, dibilas setidaknya tiga kali untuk menghilangkan mangsa lain dan ditempatkan di air laut yang baru disaring selama 1 jam sebelum dipindahkan ke eksperimen makan. Dua percobaan makan dilakukan. 

Pada percobaan pertama, 10 copepoda ditambahkan ke masing-masing botol PC 600 ml rangkap tiga (yaitu, 1 copepoda per 60 ml) dan sel T. weissflogii dengan bSi tinggi dan rendah (yaitu, sel cahaya tinggi dan rendah) ditambahkan pada kira-kira sama kepadatan (185 sel ml-1; yaitu, 1 copepoda dengan 11.100 sel). Botol duplikat dengan kepadatan diatom yang sama tetapi tidak ada copepoda, dipasang sebagai kontrol. Percobaan kedua juga dilakukan dalam rangkap tiga dengan kontrol tanpa copepoda yang sama. 

Tiga puluh copepoda ditambahkan ke botol 1,2 L (yaitu, 1 copepoda per 40 ml) dan konsentrasi mangsa sel silika tinggi dan rendah adalah sekitar 385 sel ml-1 (yaitu, 1 copepoda dengan 15.400 sel). Inkubasi berlangsung selama 5 jam untuk kedua percobaan dengan pengadukan manual lembut yang dilakukan setiap jam dan konsentrasi T. weissflogii ditentukan pada awal dan akhir inkubasi dengan Coulter Counter (Beckman Coulter, Z2 Coulter Particle Count dan Size Analyzer). Alikuot duplikat kultur juga disaring ke filter membran polikarbonat GE 1,0 m, 47 mm dan disimpan dalam tabung sentrifus polimetilpentena dalam freezer 80 ° C untuk analisis bSi. Laju produksi pellet feses copepoda hanya diukur pada percobaan kedua.

Pertumbuhan Copepoda, Produksi Telur, dan Keberhasilan Penetasan

Sejumlah betina aktif Parvocalanus crassirostris dikumpulkan dari lokasi yang sama seperti yang digunakan dalam percobaan makan sebelumnya dan disortir di bawah mikroskop bedah segera setelah penarikan untuk pengukuran berat badan awal. Mereka kemudian dipertahankan dalam labu 2-L pada 24 ° C pada dua tingkat cahaya yang berbeda seperti dijelaskan di atas. Sel silika tinggi dan rendah ditambahkan sebagai makanan pada konsentrasi tinggi 5000 sel ml-1. Gandakan 10 ml sampel kultur diatom disaring ke membran PC 2 m untuk analisis bSi awal. 

Copepoda dipindahkan ke wadah baru dengan konsentrasi mangsa yang sama (5000 sel ml−1) dan kondisi lingkungan untuk memastikan bahwa konsentrasi mangsa hampir konstan selama percobaan pertumbuhan. Untuk membandingkan kondisi tubuh P. crassirostris yang ditumbuhkan pada sel dengan kandungan silika yang berbeda, bobot basah P. crassirostris diukur setelah 2 dan 3 hari inkubasi dengan mangsa silika tinggi dan rendah. Sejumlah copepoda dikumpulkan bersama pada membran yang telah ditimbang sebelumnya dan ditimbang dengan neraca elektronik.

Untuk percobaan produksi telur kopepoda, sebanyak 18 ekor betina diinkubasi dalam tiga cawan 6 lubang, dengan 1 kopepoda di setiap lubang, berisi media kultur yang sama (15 ml) dan konsentrasi makanan diatom. Pelat ditempatkan dalam cahaya tinggi dan rendah sebelumnya yang sama selama 24 jam dan kebugaran dan aktivitas copepoda dipantau selama inkubasi. Pada akhir inkubasi, berat basah tubuh copepoda ditentukan dan jumlah telur dan cangkang telur yang menetas di piring dihitung di bawah mikroskop terbalik. Untuk mengukur tingkat penetasan telur, telur yang tersisa di piring diinkubasi selama 72 jam.

Analisis statistik

Analisis statistik dilakukan dengan SigmaPlot 12.5 (Perangkat Lunak Systat). Uji-t Student (2-tailed) dan analisis varians satu arah (ANOVA) dilakukan dengan tingkat signifikansi p <0,05.

Hasil

Konten Silika Seluler Diatom Mempengaruhi Tingkat Penggembalaan Copepod

T. weissflogii yang tumbuh pada cahaya terendah mengandung silika hampir tiga kali lebih tinggi daripada sel yang tumbuh pada cahaya yang lebih tinggi (Gambar 1). Tidak ada perbedaan signifikan (ANOVA satu arah) dalam volume sel yang diamati di antara semua 4 level cahaya (data tidak ditampilkan). Perbandingan lebih lanjut dari kultur yang ditumbuhkan pada cahaya tinggi (116 mol foton m−2 s−1) dan rendah (17 mol foton m−2 s−1) tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam diameter bola ekivalen, dan kandungan karbon dan nitrogen seluler dan Rasio molar C:N (Tabel 1). Sebaliknya, rasio molar Si:C (0,19 vs 0,07) dan Si:N (2,1 vs 0,7) secara signifikan lebih tinggi untuk sel yang tumbuh di bawah cahaya rendah dibandingkan dengan cahaya tinggi karena Si lebih tinggi per sel dan per luas permukaan di kondisi cahaya redup (p < 0,001, Student t-test).

Dalam dua percobaan penggembalaan, kandungan silika seluler T. weissflogii secara signifikan lebih rendah di bawah kondisi cahaya tinggi vs. rendah (Expt 1 = 291 vs. 760 fmol cell−1 dan Expt 2 = 537 vs. 808 fmol cell−1, p < 0,001, uji-t siswa). Dalam kedua percobaan penggembalaan, tingkat pembersihan dan tingkat konsumsi P. crassirostris secara signifikan lebih tinggi ketika copepoda mengkonsumsi sel silika rendah (Gambar 2, p <0,001, Student t-test). Hal ini menunjukkan bahwa copepoda sangat menyukai sel dengan silika rendah daripada sel silika tinggi. Tingkat pembersihan pada percobaan penggembalaan pertama lebih tinggi daripada percobaan kedua, yang mungkin disebabkan oleh konsentrasi mangsa yang lebih rendah pada percobaan pertama vs. kedua (yaitu, 1 copepoda per 11.000 vs. 15.400 sel ml−1). Selain itu, dalam percobaan pemberian makan kedua, tingkat produksi pelet tinja secara signifikan lebih tinggi untuk copepoda yang diberi makan dengan sel yang sangat tersilisifikasi (0,46 ± 0,04 pelet tinja cop−1 h−1 dibandingkan dengan 0,28 ± 0,04 pelet tinja cop−1 h−1 untuk diet diatom bSi rendah).

Pertumbuhan Copepoda, Produksi Telur, dan Keberhasilan Penetasan pada Diet Diatom bSi Tinggi dan Rendah

Kopepod yang diberi diatom bSi rendah memiliki bobot badan yang lebih tinggi daripada yang diberi sel bSi tinggi. Berat basah rata-rata P. crassirostris meningkat dari 7,2 menjadi 10,8 g ind−1 setelah 48 jam ketika diberi makan pada sel bSi rendah, sedangkan yang diberi makan di diatom bSi tinggi tetap hampir tidak berubah (7,4 g ind−1). Pada hari ke-3 inkubasi, berat basah copepoda pada kedua perlakuan menurun, tetapi perbedaan antara diet bSi rendah dan tinggi masih terlihat (8,5 vs 6,5 g ind−1). 

Tingkat produksi telur dan persentase keberhasilan penetasan juga secara signifikan lebih tinggi untuk copepoda pada diet diatom bSi rendah dibandingkan dengan mereka yang diberi sel bSi tinggi (uji t, t = 9,956, df = 37, p <0,001 untuk tingkat produksi telur; t = 5,383, df = 37, p < 0,001 untuk keberhasilan penetasan telur). Data penetasan telur ditransformasikan secara arcsin untuk normalitas. Rata-rata produksi telur 20 ekor betina P. crassirostris yang diberi sel bSi rendah adalah 90 butir betina−1 d−1 (SD = 34), sedangkan 19 ekor P. crassirostris yang diberi pakan diatom bSi tinggi hanya menghasilkan rata-rata 11 butir telur. telur per hari (SD = 8). 

Persentase keberhasilan penetasan telur untuk diet diatom Si rendah adalah 82 ± 17% (1 SD), sedangkan tingkat keberhasilan penetasan untuk mereka yang diberi diatom bSi tinggi adalah rendah (23 ± 36%) dan sangat bervariasi dengan 12 dari 19 individu. menghasilkan 0% keberhasilan penetasan. Oleh karena itu, diatom dengan silisifikasi tinggi merugikan pertumbuhan copepoda, reproduksi telur, dan keberhasilan penetasan.

Diskusi

Laju pertumbuhan menentukan kandungan bSi T. weissflogii, karena laju pertumbuhan T. weissflogii (0,32 d−1) yang ditumbuhkan pada tingkat cahaya terendah 17 mol m−2 s−1 secara signifikan lebih rendah daripada tingkat cahaya yang lebih tinggi (0,81 –0,98 d−1; data tidak ditampilkan). Menggunakan kultur kontinu Thalassiosira pseudonana yang terbatas cahaya, N, dan P, Claquin et al. (2002) menunjukkan bahwa penurunan laju pertumbuhan menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam waktu yang dihabiskan dalam periode sintesis dinding sel dan mitosis (G2+M), ketika serapan Si biasanya tinggi. 

Martin-Jézéquel dkk. (2000) menegaskan bahwa baik ketersediaan silikat dan perpanjangan fase siklus sel selama sintesis dinding sel terjadi, menyebabkan peningkatan penggabungan silika ke dalam dinding sel. Claquin dkk. (2002) juga menemukan bahwa terlepas dari jenis pembatasan, silika biogenik (bSi) meningkat per sel dan per luas permukaan sel dengan penurunan laju pertumbuhan, menunjukkan bahwa silisifikasi tidak digabungkan dengan metabolisme N atau P. Namun demikian, kuota seluler C, N, dan Si (baik per sel dan per luas permukaan), serta rasio C:N, Si:C, dan Si:N yang diperoleh dalam percobaan kami (Tabel 1) termasuk dalam kisaran yang dilaporkan untuk diatom dalam umum dan untuk T. weissflogii secara khusus (Brzezinski, 1985; Strzepek dan Price, 2000; Claquin et al., 2002).

Hasil kami menunjukkan bahwa copepoda sangat menyukai diatom dengan kandungan silika rendah daripada sel yang mengandung silika tinggi. Tidak jelas apa yang memicu tingkat konsumsi rendah pada sel yang sangat silisifikasi, tetapi frustule yang lebih tebal kemungkinan besar mengurangi daya cerna sel (Raven dan Waite, 2004). Rasio Si:C dan Si:N yang lebih tinggi secara signifikan (yaitu, kandungan silika tertinggi untuk sel cahaya rendah) mungkin menjadi salah satu alasan berkurangnya aktivitas makan, namun perubahan komposisi kimia lainnya juga dapat dikaitkan dengan pertumbuhan pada cahaya rendah. 

Diketahui bahwa makan zooplankton juga dapat dikurangi oleh morfologi atau struktur fisik mangsanya. Van Donk dkk. (1997) melaporkan bahwa sel-sel mutan yang kekurangan dinding Chlamydomonas lebih mudah dicerna dan dicerna daripada sel-sel normal, dan sel-sel dengan dinding sel yang lebih tebal yang diproduksi di bawah batasan nutrisi tidak dicerna oleh Daphnia. Kami menduga bahwa copepoda membutuhkan waktu lebih lama untuk mencerna dan mengevakuasi diatom yang sangat silikat melalui ususnya yang akan menyebabkan penurunan tingkat konsumsi. Bienfang (1980) menemukan bahwa pelet feses dari copepoda yang memakan diatom memiliki volume yang sama tetapi lebih padat dan selanjutnya memiliki tingkat tenggelam yang lebih tinggi daripada pelet feses dari copepoda yang memakan flagellata. Oleh karena itu, frustule silika dalam pelet tinja meningkatkan ekspor karbon.

Tingkat produksi pelet tinja secara signifikan lebih tinggi untuk copepoda yang diberi makan sel yang sangat silisifikasi. Konsumsi yang rendah dan produksi feses yang tinggi akan mengakibatkan malnutrisi, yang akan menyebabkan pertumbuhan yang lambat, produksi telur yang rendah dan keberhasilan penetasan dan pada akhirnya penurunan populasi copepoda. Oleh karena itu, masuk akal untuk memprediksi bahwa copepoda selama tahap awal mekar diatom (yaitu, dengan silisifikasi yang relatif rendah karena asam silikat yang cukup dan tingkat pertumbuhan yang tinggi) umumnya akan lebih sehat daripada copepoda yang makan selama fase penurunan mekar (mis. , silisifikasi tinggi karena kehabisan SiO4 dan pertumbuhan lambat), atau mereka yang makan di perairan terbatas besi karena pembatasan besi juga meningkatkan serapan Si relatif terhadap N dan dengan demikian rasio seluler Si:N lebih tinggi (Takeda, 1998; Marchetti dan Harrison, 2007). Ini sebagian dapat menjelaskan mengapa kelimpahan mesozooplankton sering rendah di perairan dengan mekar diatom yang besar (misalnya, Liu dan Dagg, 2003).

Beberapa penelitian telah melaporkan selektivitas penggembalaan terhadap diatom (Kleppel et al., 1991; Strom dan Welschmeyer, 1991; Liu et al., 2005, 2010). Telah diusulkan bahwa beberapa diatom memiliki kualitas nutrisi yang lebih rendah karena mereka kekurangan beberapa lipid esensial (Kleppel, 1993; Jónasdóttir dan Kiørboe, 1996), sementara yang lain mengklaim keunggulan nutrisi diatom (Brown et al., 1997; Chen et al. ., 2012). Beberapa penelitian telah menyarankan efek merugikan dari diatom pada reproduksi copepoda, mungkin karena aldehida beracun (misalnya, Miralto et al., 1999), tetapi penelitian lain menunjukkan tidak ada efek negatif dari diet yang didominasi diatom (misalnya, Irigoien et al., 2002). Namun, belum ada penelitian yang secara langsung menguji pengaruh tingkat silisifikasi diatom pada copepoda. 

Dalam studi mesocosm, Van Nieuwerburgh et al. (2004) melaporkan bahwa mekar diatom yang sangat silisifikasi menghambat pertumbuhan copepoda. Mereka selanjutnya menyarankan bahwa populasi copepoda dapat diatur dengan kuat oleh rasio Si:N ambien karena rasio Si:N yang tinggi menyebabkan spesies diatom yang lebih besar dan silisifikasi yang lebih berat, memberikan diatom kemungkinan untuk melarikan diri dari penggembalaan, yang mengarah pada akumulasi biomassa alga tanpa transfer ke tingkat trofik yang lebih tinggi. Studi kami adalah studi laboratorium terkontrol pertama yang menunjukkan bahwa diatom dengan kandungan silika seluler yang berbeda dapat mempengaruhi pembersihan copepoda dan tingkat konsumsi karena sel dengan silisifikasi ringan lebih disukai daripada sel dengan silisifikasi berat. Lebih lanjut, diatom dengan frustule yang tebal dapat berdampak negatif pada pertumbuhan copepoda, produksi telur dan tingkat penetasan seperti yang diamati dalam penelitian ini 

LAYANAN ADY WATER

Jual zeolit untuk filter air jenis Batu, Pasir, dan Tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram. Sudah suplai zeolit ke industri Food and Beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Ready Stock, kemampuan suplai hingga puluhan ton rutin per bulan

Jual karbon aktif dengan merek import: HAYCARB, JACOBI, CALGON, dan NORIT. Merek karbon aktif lokal: KARBON AKTIF ADY WATER. Kemasan karbon aktif 25 kg per karung untuk karbon import, untuk karbon lokal 25 kg per karung dan 20 kg per karung. Menyediakan karbon aktif lokal eceran kiloan, untuk import tidak eceran. Fungsi karbon aktif untuk filter air bersih, filter air minum, filter air aquarium, filter air kolam, filter air proses industri, filter air lingkungan, dekolorisasi, gula rafinasi, pemulihan emas (gold recovery), menghilangkan klorin, bau pada air, dll.

Jual silica gel minimal pembelian 1 kg. Ukuran sachet silica gel yang dijual 1 gram, 2 gram, 5 gram, 10 gram, 25 gram, 50 gram, 100 gram, 250 gram, 500 gram, 1 kilogram. Jual silica gel curah per karung 25 kilogram. Sudah suplai silica gel untuk kebutuhan bandara, industri sepatu, makanan (FOOD GRADE), gas separasi / kromatografi kolom, aquarium, kebutuhan pribadi, dll

Nomor WA Sales Yang Mudah Dihubungi

Senang dapat membantu Anda, Semoga kami dapat segera menyelesaikan masalah air yang sedang Anda hadapi. Terimakasih

1. Ghani 0821 2742 4060

2. Yanuar 0812 2165 4304

3. Rusmana 0821 2742 3050

4. Fajri 0821 4000 2080

5. Kartiko 0812 2445 1004

6. Andri 0812 1121 7411

Alamat kantor/gudang Ady Water yang bisa dikunjungi langsung. 

Silahkan Bapak/Ibu mengunjungi alamat kantor/gudang kami. Kami akan melayani Anda dengan senang hati dan semoga dapat membantu masalah air yang sedang Anda hadapi. 

1. Alamat Bandung:

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

2. Alamat Jakarta Timur

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

3. Alamat Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

Katalog Ady Water

http://bit.ly/KatalogAdyWater